exide marine multifit

Ellära och begrepp

STRÖM
Elektrisk ström är en transport av elektroner. I batterier handlar det om att lagrad kemisk energi kan tas ut i form av en ström, som kan utföra ett arbete, till exempel driva en startmotor. Elektrisk ström betecknas med I och mäts i enheten Ampere (A).

SPÄNNING
Elektrisk spänning är en skillnad i elektrisk potential mellan två punkter. Det är spänningen som driver strömmen i en ledare. Ett laddat batteri har en spänning som kan ge en ström. En batteriladdare ligger på en högre spänning än batteriets egen spänning och tvingar därför in ström i batteriet. Elektrisk spänning betecknas med U och mäts i Volt (V)

STRÖM OCH SPÄNNING
Elektrisk ström är en rörelse av elektroner som i en ledare förflyttar sig från en högre potential till en lägre. På samma vis blir vatten i en sjö en ström när vattendroppar börjar röra sig till en lägre nivå. Det är spänningen, det vill säga nivåskillnaden, som driver strömmen. En batteriladdare driver med hjälp av spänningen ström tillbaka till batteriet, precis som en pump kan trycka upp vatten till en högre nivå.

MOTSTÅND
Resistans betecknar det ”motstånd” som strömmen möter i en elektrisk krets. Ju högre resistans kretsen har, desto högre spänning krävs för att driva en viss ström genom den. Resistans betecknas med Ω och mäts i ohm.

ENERGI
Energi är allt som kan användas till arbete. Energi kan aldrig förstöras eller förbrukas, bara omvandlas. Det kallas energiprincipen. I ett batteri finns energin lagrad i kemiska föreningar som kan tas ut som en mängd ström (Ah). Energi mäts i Joule (J). Ett annat vanligt mått på energi är Ws eller kWh.

EFFEKT
Effekt anger hur mycket energi som förbrukas per tidsenhet. Effekt betecknas med P och anges i Watt (W). Det kan beräknas som spänning x ström. Watt är samma som Joule per sekund.

Batterikunskap

För att batterier ska fungera effektivt och säkert under lång tid är det viktigt att dels vara noggrann med att välja rätt typ av batteri för den applikation det ska användas i, dels att sköta batteriet på rätt sätt. Till exempel är det viktigt att hålla batteriet laddat. Det är också helt avgörande att välja en laddare som är anpassad för det batteri som ska laddas.

BATTERIERS KAPACITET
Ett fulladdat blybatteri har 100 procent av sin kapacitet (Ah) vid cirka 25 plusgrader. En kall vintermorgon när temperaturen kanske ligger på 25 minusgrader har batteriet endast cirka 55 procents kapacitet. Detta beror på att det inre motståndet i batteriet ökar ju kallare det är. Förutom att batterikapaciteten sjunker, har fordonet en kall motor med trögflytande olja. Samtidigt sätter du på värme och annan utrustning som drar mycket ström. För att kunna starta en motor under dessa omständigheter måste batteriet förstås vara väl laddat.

Vill du lära dig mer om hur hög kapacitet ett blybatteri har vid olika temperaturer? Klicka på fliken ”Kapacitet”som du hittar i fönstrets vänsterkant (flikarna syns bara om du använder dator. Via smarthpone hittar du informationen här). Där hittar du vår kapacitetsberäknare där du kan välja temperatur via ett reglage.

SJÄLVURLADDNING
Ett fulladdat batteri har en vilospänning på strax över 12,7 V. Detta kontrolleras noga när batterierna produceras och skickas från fabriken. Alla batterier har en viss självurladdning. Det är en naturlig process som påverkas av olika faktorer, till exempel temperatur, om batteriet är rent eller inte och hur lång tid det går mellan senaste laddning och installation. Ett batteri som belastas kommer att laddas ur. Om batteriet står urladdat en längre period med låg vilospänning kommer det att sulfatera. När vilospänningen understiger 12,4 V så accelererar sulfateringen. Ett sulfaterat batteri kan vara svårt, eller i värsta fall omöjligt, att ladda upp. 

Vill du lära dig mer om urladdning? Klicka på fliken ”Urladdning” som du hittar i fönstrets vänsterkant (flikarna syns bara om du använder dator. Via smartphone hittar du informationen här). Där hittar du vårt verktyg för beräkning av urladdningstider.

batteriladdare

 

Laddning av batterier – en vetenskap för sig

SÅ LADDAR DU BATTERIER
När batterier är monterade i elektriska system sköts laddningen automatiskt av generatorn i elsystemet. Men det kan ändå vara bra att ladda batteriet själv ibland om det till exempel används i en bil. Många kallstarter och hög elförbrukning ger hög belastning och då kan en extra påfyllning behövas. Om batteriet inte är kopplat till en systemintegrerad generator måste det laddas med en separat batteriladdare.

De flesta blybatterier och laddare konstrueras enligt standarder där temperaturen är cirka 25 plusgrader. Om man laddar batteriet vid 25 plusgrader så är en optimal laddspänning för ett vanligt standardbatteri cirka 14,8 volt i det första laddningssteget, och för ett AGM- eller gelbatteri cirka 14,4 volt.

Vill du lära dig mer om optimal laddspänning i olika temperaturer? Klicka på fliken ”Optimala” som du hittar i fönstrets vänsterkant (fliken syns bara om du använder dator. Via smartphone hittar du informationen här). Där hittar du vårt verktyg för optimal laddspänning där du kan välja temperatur via ett reglage.

ENKELT UTTRYCKT SKER LADDNINGEN I TRE STEG

1
Störst del av kapaciteten laddas in i det första laddningssteget. Då styrs förloppet av att man begränsar spänningen över batteriet för att undvika så kallad gasning. Om du laddar ett 12V-batteri i rumstemperatur börjar gasningen vid cirka 14,4V. Den ström som ett urladdat batteri inledningsvis kan ta emot utan att nå gasningsspänning är hög, men avtar successivt under laddningen. Därför låter man laddaren ladda med sin maxström tills spänningen över batteriet når gasningsspänningen.

2
I det andra laddningssteget låser man spänningen vid gasningsspänning och låter strömmen sjunka. Ett problem är då att gasningsspänningen är starkt temperaturberoende och varierar med cirka 0,3V för var tionde grad. Vid rumstemperatur ligger den alltså på cirka 14,4V för ett 12V-batteri. Nivån varierar mellan 13,8V vid 50°C och ca 15,0V vid 0°C. Det är därför mycket viktigt att laddaren har en inbyggd kompensering för varierande temperaturer så att den väljer rätt spänning. Resultatet blir annars att ett varmt batteri kommer att bli överladdat på grund av för hög laddningsspänning och att ett kallt batteri inte blir fullt uppladdat på grund av för låg laddningsspänning.

3
Det tredje laddningssteget innebär att med hjälp av en viss överladdning (några procent extra kapacitet) säkerställa en utjämning mellan cellerna. Då blir batteriet som helhet ordentligt fulladdat. Överladdningen är nödvändig för att häva den stratifiering som uppstår vid laddning. Stratifiering innebär att elektrolytens densitet, täthet, är högre i botten av cellerna än upptill. Fenomenet uppstår på grund av att den svavelsyra som bildas vid laddningen har hög densitet och sjunker neråt. Detta tillstånd måste hävas, annars kommer batteriet få bestående skador och sulfateras.

Standardbatterier och AGM/GEL-batterier laddas på olika sätt i det tredje steget. I ventilreglerade batterier (AGM/GEL) är elektrolyten (syran) inte rörlig på samma sätt utan istället antingen bunden som gel eller uppsugen i de glasfibermattor som används som separatorer. Därför uppstår nästan ingen (istället för ingen nämnvärd) stratifiering i dessa batterier.

Läs mer om skillnaden mellan fritt ventilerade batterier och ventilreglerade batterier på exide.nu/produktsortiment/bilbatteri/

DIAGNOSTISERA FELAKTIGA BATTERIER
För en säker laddning bör laddaren kunna diagnostisera felaktiga batterier. Ett felaktigt batteri beter sig annorlunda än ett riktigt och det kan i värsta fall innebära säkerhetsrisker. Anta att kriteriet för när första laddningssteget ska avbrytas enbart definieras av att man ska ha nått gasspänning. Om det är kraftig kortslutning i en battericell når man aldrig gasspänning. Utan andra inbyggda kriterier kommer alla celler utom den kortslutna att få ett spänningsläge som ger kraftig gasning. Eftersom spänningen över de friska cellerna kommer att överskrida gasspänningen uppstår en kraftig gasning i dessa. Samtidigt stiger temperaturen och batteriet torkar ut, vilket kan leda till säkerhetsrisker. Det är därför nödvändigt att komplettera de rent batterianpassade kriterierna med andra begränsningar, till exempel med en tidsbegränsning för hur länge laddningen får pågå innan spänningskriteriet är uppfyllt.

VIKTIGA FAKTORER FÖR OPTIMAL LADDNING
Batteriladdning är en förhållandevis komplicerad process som beror på ett stort antal faktorer. Därför bör du välja laddare utifrån alla de förutsättningar som ska uppfyllas för att kunna ladda batterier på ett korrekt och säkert sätt. Följande funktioner har stor betydelse för en optimal laddning:

  • Temperaturkompensering
  • Laddningskurvor som är anpassade för olika batteriteknologier
  • Laddningsförlopp som är anpassade för olika batteristorlekar
  • Inbyggda säkerhetsfunktioner
  • Avbrottskriterier som bygger på en kombination av strömstyrkor och tid

 

LADDKURVA FÖR OPTIMAL LADDNING

laddkurva exideLaddkurva exide charger text