Miksi valita lyijyakku – 5 hyvää syytä

Lyijyakut ovat yhä erittäin suosittuja sovelluksissa niiden pitkäikäisyyden ja kustannustehokkuuden takia. Halusimme tuoda esille myös muita syitä, miksi lyijyakku pitää yhä edelleen puolensa esimerkiksi litiumakkuja tai geeliakkuja vastaan.

Vaikka lyijyakku on vanha keksintö, on se vielä paljon käytetty akkuteknologia. Lyijyakun suosioon on selvät syyt: se on luotettava ja tehoonsa nähden edullinen.

Harva muu akku pystyy varastoimaan  sähköenergiaa yhtä edullisesti ja tämän johdosta lyijyakku on sopivin ratkaisu sovelluksiin, joissa luotettavuus ja edullisuus ovat tärkeitä kriteerejä. Näitä ovat esimerkiksi varakäyntijärjestelmät (UPS:t), varavalaistus/hätävalaistusjärjestelmät, autot, trukit ja muut sovellukset, joissa koko tai paino eivät ole tärkeimpiä valintakriteerejä.

Huolimatta akkutekniikan kehityksestä ja uudemmista akkuteknologioista mm. Li-Ion ja NiMH, lyijyakkujen (mukaan lukien suljetut AGM-akut ja geeliakut/hyytelöakut) suosio on pysynyt vakaana koska niiden korvaaminen uudemmilla akkuteknologiolla ei ole aina ole perusteltua.

Mikä on lyijyakku?

Lyijyakku on sähköisen energian varastointiin tarkoitettu komponentti. Akkua voidaan ladata ja purkaa useita satoja kertoja ja niissä sovelluksissa, missä akku on jatkuvassa latauksessa (mm.  UPS- laitteet), niiden elinikä on useita vuosia ennen kuin ne tarvitsee vaihtaa uusiin.

Lyijyakun rakenne

Lyijyakku koostuu seuraavista komponenteista:

Positiivisesta ja negatiivisesta lyijylevystä (positiivisesta ja negatiivisesta elektrodista), niiden välissä olevasta elektrolyytistä (rikkihappo) joka voi olla nestemäistä, lasikuitumattoon imeytettyä (AGM) tai hyytelömäistä (GEL). Lisäksi on olemassa WET-akkuja, jotka ovat kuluttajille tuttuja perinteisiä märkiä lyijyakkuja. Näiden huonona puolena on se, että ne eivät ole huoltovapaita, vaan niihin joudutaan lisäämään akkunesteitä.

Akun rakenteeseen kuuluvat myös positiiviset ja negatiiviset navat, jotka ovat kytkettynä vastaaviin positiivisiin ja negatiivisiin lyijylevyihin.

Lisäksi rakenteeseen lukeutuu kotelo mihin em. komponentit on pakattu sekä suljetun lyijyakun (VRLA, SLA) tapauksessa ylipaineventtiileistä, jotka päästävät ylilataustilanteessa tai muuten väärinkäytettäessä akun sisälle syntyvän ylipaineen ympäröivään ilmaan.

Lyijyakun toiminta

Lyijyakun toimintaperiaate on sähkökemiallinen reaktio. Akkua varattaessa syötetään siihen tasavirtaa joka saa aikaan kemiallisen reaktion lyijylevyillä. Latauksen loppuvaiheessa positiivisella levyllä alkaa erottua happea, joka suljetuissa lyijyakuissa absorboituu negatiiviseen levyyn. Tätä kutsutaan rekombinaatioksi. Koska suljetusta lyijyakuista (SLA , VRLA) ei rekombinaatioreaktion johdosta pääse vapautumaan happea, vetyä tai vettä ovat ne huoltovapaita.

Lataus- ja purkausreaktio & Rekombinaatioreaktio:

Lyijyakun jännite & varaus

Lyijyakun nimellisjännite on 2V yhtä kennoa kohti. 6V:n akuissa on 3 kennoa ja 12V:n akuissa 6 kennoa. Varaustilasta riippuen 12V:n akun jännite ilman kuormaa vaihtelee välillä noin 13V ( täyteen varattu akku) – 11.5 V (akku, jonka varaus on purettu).

12V:n akkua ladattaessa jännite voi nousta noin 14.7V:iin kun taas suurella virralla purettaessa jännite voi laskea huomattavasti alle 10V:n. Akkujen kapasiteetit ovat mallista riippuen alle ampeeritunnista (Ah) satoihin ampeeritunteihin.

Lyijyakun lataaminen

Syklisessä käytössä lyijyakuille suositellaan vakiovirta/vakiojännitelatausta (CC/CV). Latauksen alkuvaiheessa akkua ladataan valmistajan suosittelemalla vakiovirralla (tyypillisesti 0.4CA, joka 7Ah akulla vastaa 2.8A latausvirtaa) kunnes akun napajännite nousee valmistajan määrittelemään maksimiarvoon (tyypillisesti 14.7V – 14.9V). Tämän jälkeen lataus jatkuu vakiojännitelatauksena, jonka aikana latausvirta putoaa lähestyen latauksen loppuvaiheessa nollaa.

Ylläpitolatauksessa (mm. UPS, varakäynti- ja hätävalaistusjärjestelmissä), jossa akku on jatkuvasti kiinni latauksessa, suositeltava latausjännite on 13.6V -13.8V. Tällaisissa järjestelmissä on yleensä oma latauslaite, mikä huolehtii akun oikeanlaisesta varuksesta. Mascotilta on julkaistu erittäin suosittu 12v ylläpitolaturi, jota voimme suositella varsinkin auto- ja moottoripyöräkäyttöön, johtuen siitä, että sillä voidaan ladata kaikki lyijyakkutyypit. Löydät sen painamalla tästä.

Suljetun lyijyakun eliniän optimointi

Usein ollaan tyytyväisiä, jos akku kestää paikoillaan kaksi vuotta. Se on kuitenkin todella lyhyt aika, sillä oikealla tavalla käytettynä akun elinikää voidaan pidentää huomattavasti.

Lyijyakkuja tulisi säilyttää aina täyteen varattuina viileässä paikassa. Optimaalinen lämpötila on lähellä nollaa, sillä mitä kylmemmässä paikassa akku on säilössä, sitä hitaampaa on akun kemiallinen vanheneminen ja itsepurkautuminen. Tyhjä akku jäätyy helposti pakkasella, sillä puretun lyijyakun elektrolyytti on lähes pelkkää vettä. Täysin tyhjäksi päässyt akku jäätyy jo -7...+10 asteessa ja 40% varauksessa oleva akku kestää noin -18...+20 astetta.

Akku purkautuu käyttämättömänä keskimäärin 0,5-1% vuorokaudessa, jolloin akku on kokonaan tyhjä 100-200 päivän kuluttua. Akku kannattaa ladata täyteen vähintään joka toinen viikko, jos akulle halutaan mahdollisimman pitkä käyttöikä. Mikäli mahdollista, akun kaapelit kannattaa irrottaa, sillä monet laitteet kuluttavat lepotilassakin sähköä joka taas kiihdyttää akun tyhjenemistä.

Miksi siis valita suljettu lyijyakku?

Suljetun lyijyakun valinnalle on tosiaan hyvät syyt. Tiivistettynä syyt saa helposti viiteen:

• Edullinen
• Pitkäikäinen
• Luotettava
• Turvallinen
• Huoltovapaa

Huom! On olemassa myös ns. vapaasti hengittäviä lyijyakkuja (FLE - Flooded Lead Acid), jotka eivät ole huoltovapaita.

Yleiselektroniikalla on kattava valikoima lyijyakkuja. Pystymme lisäksi toimittamaan lukuisia muita malleja. Niistä saat lisätietoja ottamalla yhteyden tuotepäällikköömme tai jättämällä yhteydenottopyynnön.