Nespolehlivost baterií moderních aut: Jak je to ve skutečnosti s jejich výdrží?

Prodejci nabíječek se vždy snažili nám je natlačit, ale v reálu platilo, že kdo jezdí pravidelně a auto má v pořádku, dobíjet startovací 12V baterii ze sítě nepotřebuje. „Pokud vaše starší auto třeba pět let bez problémů s danou baterií jezdilo a najednou začalo mít po ránu problémy, byl to jasný signál: zkontroluj alternátor, a pokud je v pořádku, prostě vyměň baterii. Její trápení nabíječkou smrt oddálilo jen o chvilku a mohla pak přijít i velmi náhle – třeba když zastavíte u čerpací stanice a za vámi je deset dalších aut. Navíc výrazné poklesy napětí při startu, jejichž vinou pak tekly větší proudy, nedělaly dobře třeba řídicím jednotkám či autorádiím. Zkrátka léta letoucí platilo, že dobrá baterka v dobrém autě funguje opravdu bez údržby, a jestliže její nabití náhle poklesne, je zkrátka na výměnu,“ říká náš letitý rádce Zdeněk Janda ze společnosti Cimbu autosport, odborník na řídicí jednotky vozidel.

Jak vypadalo dobíjení u klasického automobilu bez systému stop-start, ukazuje horní část grafu. Všechna modernější auta, řekněme někdy od roku 1990, mívala dost silné alternátory k tomu, aby nezávisle na otáčkách při přiměřeném počtu zapojených spotřebičů zajistily konstantní nabíjecí napětí. (1) Obvykle někde těsně pod takzvaným zplyňovacím napětím (14,4 V), kdy z elektrolytu unikají bublinky vodíku i kyslíku a zvýšeně se odpařuje voda. Pokud baterie po startu byla nabitá na 80 procent své kapacity (2) , měli jste jistotu, že po třeba 60kilometrové jízdě bude na sto procentech (3) a připravena bez újmy počkat i několik týdnů do další jízdy.

Moderní auta s inteligentním dobíjením (před deseti lety jen se stop-startem, v poslední době stále častěji i bez něj) se chová zcela jinak. Pokud zrychlujete či jedete ustáleným tempem a baterie není vybitá pod minimální mez (třeba u vozidel Škoda je závislá na teplotě – při 20 ºC je to 70 %), nezatěžují motor alternátorem a udržují napětí v síti jen 12,1 V (4) . To odpovídá vybité baterii, čili nedochází k žádnému dobíjení a její zbývající kapacita stále klesá (5) . Urychleně nabít akumulátor se dnešní auta snaží při brzdění motorem (tedy klidně i kolovými brzdami, ale musí být zařazen převod). V tu chvíli zatíží alternátor naplno a napětí vzroste až na 16 V (6) . Brzdění však málokdy trvá tak dlouhý čas, aby se baterie zcela dobila.

Mazda a 12voltový akumulátor lithium-ion: Zvoní olověným baterkám hrana?

Pokud řidič brzdí málo, vinou zapojených spotřebičů (nemusíte vyhřívat sedačky – baterii vybíjí i řídicí elektronika motoru a ovládání jeho akčních členů) její nabití stále klesá. Když klesne pod kritickou mez (v našem grafu zmíněných 70 %), automobilu nezbývá než obětovat pár gramů CO2 a začít baterii dobíjet. Ale jen opatrně, třeba 13,1 voltu (7) . A jakmile se baterka jen trošku osvěží, hned zase motoru od zátěže alternátorem uleví, aby se stromy v Bruselu zazelenaly. Ani 60kilometrová jízda tak není zárukou, že vůz postavíte do garáže s nabitou baterií. Naopak, pokud nebydlíte v hlubokém údolí a posledních patnáct kilometrů jste trvale nebrzdili motorem, je to krajně nepravděpodobné. Mnohem pravděpodobnější je scénář, který vidíte v našem grafu – že baterie je po dlouhé jízdě nabitá ještě méně než na jejím začátku (8) .

technika svetmotoru

Závěr

Byť auta se systémem stop-start mají odolnější autobaterie typu EFB (s vyztuženými deskami) či AGM (s elektrolytem ve skelné vatě), přesto zmíněné týrání v praxi vydrží málokdy déle než tři roky. Jedinou možností, jak životnost prodloužit, je pravidelné dobíjení externí nabíječkou. Kdyby byla baterka stále nabitá, vydrží i přes deset let.

Důsledky „inteligentního“ dobíjení

Úsporu většinou nepocítíte

Potenciál úspory takzvaného inteligentního dobíjení je nanejvýš 5 g CO2 (max. 0,2 l paliva na 100 km). Více jen v případě, že auto častěji zastavuje v kolonách s vypnutým motorem.

Vysoké cyklické zatížení

Místo jednoho cyklu vybití a nabití jich v našem příkladu máme hned deset částečných. To klade zvýšené nároky na takzvanou cyklickou odolnost.

Ztráta elektrolytu - vysoušení baterie

Při brzdění motorem dochází k překročení takzvaného zplyňovacího napětí. Baterie tak spotřebovává elektrolyt, který do moderních uzavřených typů (VRLA) nelze doplnit.

Kroucení desek, riziko zkratu

Působením vysokého napětí a vysokých proudů se kroutí desky (zvýšené riziko zkratu některého ze článků) a dochází ke korozi kladné elektrody.

Sulfatace a ztráta kapacity baterie

I po dlouhé jízdě je baterie nabitá třeba jen na 71 procent. Má tedy napětí jen 12,36 V. Přitom pod 12,5 V již dochází ke tvorbě krystalů síranu olovnatého – tedy k takzvané sulfataci, kterou nevratně klesá kapacita baterie.

Jak a čím nabíjet autobaterii? Nabíječky s vlastním rozumem

Doby mnohakilových plechových nabíječek, u nichž jste sami nastavovali napětí a sledovali protékající proud, jsou pryč. Ve dnešních malých plastových krabičkách se skrývá nečekaná inteligence.

Výše jsme si řekli, že alternátory dnešních aut baterie dobíjejí záměrně jen velmi málo a udržují je pouze v jakémsi předsmrtném stavu částečného nabití. Když je totiž olověná autobaterie delší čas nabitá pod 12,5 V (fyzikální maximum je 12,72 V), rozběhnou se nevratné destruktivní procesy – například sulfatace. Jestliže se nechcete smířit s jen tříletou životností autobaterie, měli byste ji dobít po každé jízdě, pokud jezdíte svátečně, nebo třeba každý měsíc, jezdíte-li pravidelně.

Nesmysl jménem stop-start: Věděli jste, že ničí autobaterie?

Jak se dobíjelo dříve

Naši předci mívali nabíječky, na nichž šlo nastavit napětí. Obvyklý postup byl baterii vyndat z auta, vyšroubovat zátky jednotlivých článků, nastavit klidně i přes 16V a na ukazateli sledovat průběh proudu v ampérech. Pokud baterka nebyla opotřebovaná a nabíjela se dobře, byl zpočátku velký a postupně klesal. Až byl již velmi malý, byla baterie nabitá – tato doba záležela na stavu vybití, kapacitě i technickém stavu baterie a dopředu jste ji nikdy neznali, takže jste chodili do garáže zkontrolovat, zda už ukazatel proudu klesá. Z baterie unikal plyn a z elektrolytu se odpařovala destilovaná voda, kterou řidič následně doplnil.

Jak se dobíjí dnes

Dnešní uzavřené baterie musíte nabíjet tak, aby elektrolyt neubýval. Čím dál větším problémem je zmíněná sulfatace, ale i takzvaná stratifikace, kdy se koncentrovanější elektrolyt shromažďuje dole, takže pak reakce probíhá jen na polovině povrchu desek. Moderní

autobaterie se také nabíjejí ve voze, přičemž kleště záporného pólu nepřipojujete přímo na baterii, ale na místo stanovené výrobcem vozidla (zjistíte v návodu k obsluze). Jde o to, aby systém řízení spotřeby energie ve vozidle věděl, kolik elektřiny baterka přijala. Nesmíte proto v žádném případě překročit napětí 16 V, které je maximální bezpečné pro vozidlo. Pojďme se podívat na osm algoritmů, které pro úspěšné dobití používají slavné švédské nabíječky CTEC.

1. Desulfatace

Rychlým pulzováním napětí s maximem 15,8 V se podaří rozpustit některé z krystalů sulfatace. Lze tak někdy zachránit i baterii, která byla špatně nabitá po delší čas.

2. Pomalý start

Při pozvolném nárůstu napětí se zjišťuje, zda baterie vůbec reaguje a bude možné ji nabít. Pokud ne, proces se ukončí.

3. Hlavní nabíjení

Hlavní nabíjecí fáze. Baterie se nabíjí stálým proudem a pozvolna roste napětí. V této fázi dosáhne 80 procent kapacity.

4. Absorpce

Baterie se při konstantním napětí dobije na 100 % kapacity. Tato fáze může trvat nejdéle ze všech.

5. Analýza

Citlivá elektronika sleduje, jak klesá napětí baterie. Pokud zjistí velký samovybíjecí proud, rozsvítí se červená kontrolka s vykřičníkem. Takto chytrá nabíječka označí tu baterku, kterou byste klasickou sice nabili, ale za týden by nestartovala zase.

6. Rekondice

Tato funkce slouží k promíchání elektrolytu, aby se zabránilo oddělení kyseliny od destilované vody (takzvané stratifikaci). Na chvíli se dosáhne napětí 15,8 V, kdy elektrolyt promíchají stoupající bubliny. Tuto funkci nabíječka zařadí, jen pokud opakovanými stisky tlačítka „mode“ zvolíte režim „recond“. Nepoužívejte ji při každém nabíjení, ale třeba jen jednou za půl roku, protože při ní dochází k určitému úbytku elektrolytu.

7. Nabíjení skončilo

Nabíječka udržuje stálé napětí.

8. Údržba

Pokud baterii zapomenete odpojit, vůbec to nevadí. Po deseti dnech přejde do režimu údržby, kdy baterii nenamáhá stálým působením proudu, ale udržuje ji periodickými pulsy 14,4 V každých 20 minut. Připojená může být stále.

Solární dobíječka akumulátorů: Opravdu dobije autobaterii? Vyzkoušeli jsme to!

Jak je na tom moje baterka?

Zjistit technický stav baterie, čili její aktuální kapacitu, je věda, kterou nechte profesionálům. Starejte se o to, aby byla vždy co nejvíce dobitá

– tedy měla co nejvyšší napětí. Měříme jej klidně obyčejným multimetrem za 300 Kč, a to minimálně den po poslední jízdě či dobíjení. Zhruba platí následující převod napětí na aktuální kapacitu.

Přežije v moderním voze obyčejná baterie? Ani dobíjení by nepomohlo

Majitelé fabií a rapidů se nás často ptají, zda mohou místo drahé originální autobaterie použít obyčejnou z prodejny autodílů. Vyzkoušeli jsme to na vlastní kůži.

Motoristé vlastnící rapidy a fabie nám píšou často. Zejména těm soukromým, kteří málo jezdí, totiž originální baterie odešla často už po třech či čtyřech letech, ač z výroby jde samozřejmě o odolnější typ EFB. Příčinu popisujeme na předchozích stranách. Když pak ve značkovém servisu

zjistí, že originální baterie s objednacím číslem 000 915 105 EB a kapacitou 59 Ah stojí 4519 Kč, logicky jim to přijde hodně peněz. Když obyčejná stejného rozměru vyjde na 1300 Kč, člověk ani nechce slyšet, že se to nemá.

V rámci dlouhodobého testu Škody Rapid 1.0 TSI jsme se rozhodli to fyzicky vyzkoušet sami. Auto jsme k testu převzali koncem října 2017. Hned 12. ledna 2018 při 13 511 km z něj originální baterie putovala do skladu a namontovali jsme tu nejlevnější, na jakou jsme natrefili – BARS s 60 Ah za 1329 Kč.

Zpočátku auto skutečně jezdilo normálně. Už po pěti měsících, tedy v červnu, nám však občas na křižovatkách přestal zhasínat motor. Stop-start se odpojil a v příslušné záložce palubního menu uvedl „příliš vysoká spotřeba energie pro vozidlo“, byť jsme měli vše vypnuté. Delší jízda obvykle funkci stop-startu vrátila do normálu.

V říjnu už jsme měli stop-start deaktivovaný trvale i po dlouhých cestách. Ráno motor startoval stále spolehlivě, jenže už ne na první otočení, ale zhruba jako stará felicia – prostě až na pořádné zatočení. Takže v pátek 19. října nastal den D – baterii jsme po devíti měsících a 53.017 kilometrech odvezli na analýzu ke specialistům ze společnosti Battery.cz.

Při letmém změření vnitřních odporů a poklesů napětí to ještě vypadalo slušně, v tabulce nahoře jsou to ta zelená čísla. Ale kapacita byla už zásadně snížená – pár studených startů za sebou a auto by zůstalo někde stát. Fyzická demontáž prozradila nečekané – baterie nezašla na nedostatečné nabíjení (sulfatace byla jen minimální), ale prostě na obyčejnou únavu příliš vysokým počtem vybití a nabití. Moderní škodovka ji za devět měsíců jednoduše utýrala. Ani dobíjení by tady nepomohlo.

Komentář experta

Baterie nemá výrobní vadu. Úbytek hmotnosti je způsobený provozem, tedy plynováním při nabíjení vysokým napětím. Není extrémní, ale ani zanedbatelný. Desky baterie nebyly obnaženy, proto ani při dolití destilovanou vodou by s největší pravděpodobností nedošlo ke změně funkčních vlastností akumulátoru. Při elektronickém měření vodivosti, ani při zátěžovém testu nevykazovala baterie výrazné anomálie. Tyto výsledky odpovídají změřené kapacitě, která již je velmi nízká – jen 35,9 procenta. Když k tomu připočteme zkřehnutí desek, závěr je jasný – baterie byla spotřebovaná provozem (nadměrně opotřebovaná). Jelikož nemá výrobní vadu, může za to nesprávná aplikace – přetížení příliš mnoha cykly vybití a nabití. Sulfatace uvnitř byla jen zcela minimální, takže této baterii byste neprodloužili životnost ani dobíjením z externího zdroje. Jediným řešením je použít akumulátor typu EFB, který má odolnější desky a dvaapůlkrát vyšší cyklickou odolnost.