Jak prawidłowo ładować i przechowywać akumulatory?

W tym artykule zostanie poruszony temat poprawnego ładowania i przechowywania akumulatorów AGM, ŻEL czy LiFePO4. Jest to kluczowa kwestia dla ich żywotności oraz bezpieczeństwa. Każdy z w.w rodzajów akumulatorów posiada odmienną specyfikację (skład chemiczny/wykonanie), powinniśmy obchodzić się z nimi inaczej w zależności od jego rodzaju. Szczegółowe dane każdego z akumulatorów bez problemu można znaleźć w dokumentacji technicznej urządzenia.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe, w których elektrolit uwięziony jest w matach z włókna szklanego.

• Ładowanie:
  • Napięcie: Ładowanie wieloetapowe (CC/CV). Dla pracy cyklicznej napięcie ładowania wynosi zwykle 14,4 V – 14,8 V, a dla pracy buforowej (podtrzymującej) 13,5 V – 13,8 V (przy temperaturze 25°C).
  • Prąd: Optymalny prąd ładowania wynosi 10% do 12,5% pojemności nominalnej (0,1C do 0,125C). Dla akumulatora 100 Ah zalecany prąd to 10 A – 12,5 A.
  • Temperatura: Wymagają ładowarki z kompensacją temperatury, aby zapobiec przeładowaniu w wysokich temperaturach lub niedoładowaniu w niskich.
• Przechowywanie:
  • Stan naładowania: Przechowuj wyłącznie w stanie 100% naładowania.
  • Samorozładowanie: Najprawdopodobniej, będzie wymagane doładowanie podtrzymujące co 3–6 miesięcy.
  • Warunki: Suche, chłodne miejsce (zalecana temperatura 10°C – 20°C). Głębokie rozładowanie i pozostawienie akumulatora w tym stanie prowadzi do nieodwracalnego zasiarczenia akumulatora.

Akumulatory kwasowo-ołowiowe, w których elektrolit ma postać żelu wymieszanego z krzemionką. Są bardziej wrażliwe na przeładowanie niż AGM.

• Ładowanie:
  • Napięcie: Wymagają niższych napięć niż AGM. Napięcie ładowania cyklicznego to zazwyczaj 14,1 V – 14,4 V, a buforowego 13,5 V – 13,8 V.
  • Prąd: Optymalny prąd wynosi 10% pojemności (0,1C). Zbyt wysoki prąd może doprowadzić do powstawania pęcherzy gazu w żelu i trwałego uszkodzenia ogniwa.
  • Sprzęt: Wymagają ładowarki z dedykowanym profilem do akumulatorów żelowych.
• Przechowywanie:
  • Stan naładowania: Zawsze przechowywać w stanie pełnego naładowania.
  • Samorozładowanie: W przypadku akumulatorów żelowych doładowywanie będzie podobne jak w technologii AGM.

Warunki: Tak samo jak w przypadku AGM; suche, chłodne miejsce (zalecana temperatura 10°C – 20°C).

Nowoczesna technologia litowa o bardzo wysokiej żywotności i sprawności.

• Ładowanie:
  • Napięcie: Zazwyczaj 14,2 V – 14,6 V dla pakietu 12,8 V (4S). System zarządzania ogniwami (BMS) dba o wyrównywanie napięć na poszczególnych ogniwach.
  • Prąd: Znoszą znacznie wyższe prądy niż akumulatory kwasowe – zalecany prąd to 0,2C do 0,5C (dla 100 Ah jest to 20 A – 50 A), choć wiele modeli pozwala na ładowanie prądem 1C.
  • Temperatura: NIGDY nie należy ładować ogniw LiFePO4 w temperaturze poniżej 0°C, chyba że akumulator posiada wbudowany system podgrzewania. Ładowanie na mrozie powoduje trwałe uszkodzenie anod (tzw. osadzanie litu).
  • Sprzęt: Wymagają ładowarki z dedykowanym profilem do akumulatorów LiFePO4.
• Przechowywanie:
  • Stan naładowania: W przeciwieństwie do akumulatorów kwasowych, LiFePO4 NIE powinny być przechowywane naładowane do 100%. Optymalny poziom naładowania do długoterminowego przechowywania to 40% – 60% (SOC).
  • Samorozładowanie: Bardzo niskie (poniżej 3% miesięcznie). Doładowywanie tego typu akumulatora najprawdopodobniej będzie rzadsze niż w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych
  • Warunki: Suche miejsce o temperaturze od 5°C do 20°C. Przed ponownym użyciem należy naładować akumulator do pełna.

*Należy pamiętać, że system BMS to elektronika, która również może się uszkodzić. Jest to druga linia obrony, a nie zastępstwo dla prawidłowych nawyków. Odpowiedni dobór ładowarki, kontrola stanu naładowania przed magazynowaniem oraz przestrzeganie zakresów temperatur zapewnią długą i bezawaryjną pracę systemu.

Pozostawianie akumulatorów w stanie rozładowania po zakończeniu ich eksploatacji stanowi główną przyczynę ich przyspieszonej degradacji oraz trwałej utraty pojemności. Kwestia ta wymaga szczególnej uwagi przy przygotowywaniu systemu UPS/off-grid do okresu zimowego. Przechowywanie akumulatorów w okresie pozasezonowym bez ich uprzedniego, pełnego naładowania (wyjątek LiFePO4 40 – 60%) prowadzi do nieodwracalnych uszkodzeń chemicznych (m.in. głębokiego zasiarczenia w przypadku ogniw kwasowych), co znacząco skraca ich żywotność lub całkowicie uniemożliwia ponowne użycie wiosną.*

Przeczytaj również artykuł o prawidłowym doborze akumulatora do danego systemu.