Napięcie, rezystancja, CCA, SOH, SOC – jak czytać parametry akumulatora?

Akumulator rozruchowy samochodu (zwykle 12-woltowy) to jedna z części eksploatacyjnych, które wymienia się stosunkowo często. Wynika to zazwyczaj z zaniedbań, a niekiedy nawet całkowitego braku obsługi akumulatora przez użytkowników. Co więcej, nawet w autoryzowanych serwisach rzadko akumulatory rozruchowe podlegają serwisowi. Uznane za bezobsługowe w praktyce są co najwyżej sprawdzane pod kątem sprawności. Jeśli tester pokaże kiepski wynik, klientowi proponuje się wymianę. No właśnie, ale co takie testery sprawdzają? 

Co wyczytamy z akumulatora?

Zasadniczo na obudowie akumulatora mamy tylko dwie informacje o jego parametrach, czyli maksymalny prąd rozruchowy i pojemność.

Tu warto wspomnieć, że podana wartość prądu rozruchowego dotyczy maksymalnego prądu (w amperach), który akumulator może dostarczać przez 30 sekund w temperaturze –18 °C, bez spadku napięcia poniżej 7,2 V (dla akumulatora 12 V). Z kolei pojemność znamionowa podana jest z reguły dla temperatury 25 °C. Warto przy tym zaznaczyć, że parametry podane przez producenta na opakowaniu, etykiecie czy nalepce są jedynie deklaracją. W praktyce większość tanich akumulatorów „nie trzyma” tych wartości, natomiast dobrej klasy akumulator może mieć wyższy prąd rozruchowy lub pojemność niż deklarowane. 

Co wyczytamy z testera?

Test akumulatora zwykle polega na sprawdzeniu poziomu naładowania SOC, rzeczywistego prądu rozruchowego CCA, jaki jest dostępny w danej chwili oraz ogólnej kondycji akumulatora SOH. Niektóre przyrządy sprawdzają również rezystancję wewnętrzną, ale wiele z nich nie pokazuje tego parametru, choć jest on częścią składowej na wynik końcowy, jakim jest SOH.

A więc to, co można sprawdzić testerem akumulatora to:

• napięcie akumulatora – realne napięcie w akumulatorze [wyrażone w woltach]
• SOC (State of Charge) - stan naładowania akumulatora, czyli ile energii jest w nim aktualnie zgromadzone [wyrażone w procentach]
• CCA (Cold Cranking Amps) – rzeczywisty maksymalny prąd, jaki akumulator jest w stanie oddać [wyrażone w amperach]
• rezystancja wewnętrzna - opór elektryczny wewnątrz akumulatora [wyrażone w mΩ]
• SOH (State of Health) – ogólna kondycja akumulatora [wyrażone w procentach].

Jak interpretować wyniki testera akumulatora?

Na wstępie warto wspomnieć, że akumulator przed poddaniem testowi powinien zostać w pełni naładowany. Nie oznacza to, że ma być w pełni sprawny, bo to dopiero zostanie określone, ale tylko kondycję naładowanego akumulatora można ocenić w sposób miarodajny. Jeśli akumulatora nie da się naładować do napięcia 12,6-12,8 V, to znaczy że jest do wymiany i nie ma potrzeby robić testu. 

SOC to właśnie stan naładowania, ale należy mieć na uwadze, że nie ma tu prostej, bezpośredniej zależności, np. 12,8 V to 100 proc., a 0% to 0 woltów. Spadek napięcia w akumulatorze poniżej 11 V to już całkowite rozładowanie, a poniżej 7 V może skutkować nieodwracalnym zniszczeniem. Dlatego zależność pomiędzy napięciem a SOC jest mniej więcej taka, jak w tabeli poniżej. 

Podkreślam, że powyższe wartości i sposób interpretacji dotyczy wyłącznie akumulatora, który przed testem został naładowany. Test w samochodzie, który przyjechał do warsztatu, zawsze jest obarczony błędem, bo akumulator w eksploatacji rzadko jest w pełni naładowany. Zatem testowanie akumulatora zainstalowanego w samochodzie, który nie był ładowany tego samego dnia czy dzień przed testem jest lekko naciąganym testem, którego wynik może być wyraźnie gorszy niż po naładowaniu, a to też bardziej przekonuje do wymiany akumulatora. 

CCA (Cold Cranking Amps) to kolejny parametr, który sprawdza tester i jest on jednym z najważniejszych, ponieważ pokazuje rzeczywistą sprawność akumulatora w chwili testu. Tu nie ma za bardzo czego wyjaśniać, bo im wyższy prąd rozruchowy, tym sprawniej działa akumulator, a rozrusznik kręci się szybciej. Oczywiście nie szybciej niż jego maksymalna prędkość obrotowa.

Testery pokazują wartość bezwzględną CCA, rzadziej procentową, ale to można sobie łatwo wyliczyć. Na przykład, akumulator na zdjęciu wyżej, którego producent deklaruje 520 A, ma tylko 335 CCA, co oznacza, że jego sprawność w tym zakresie to 64%. Warto zwrócić uwagę na poziom naładowania tego akumulatora i SOC bliskie 100%. Jak należy interpretować wyniki CCA pokazuje tabela poniżej. 

Rezystancja wewnętrzna to opór elektryczny wewnątrz akumulatora (płyty, elektrolit, połączenia). Powoduje ona, że przy dużym obciążeniu napięcie na zaciskach spada, a akumulator gorzej oddaje prąd rozruchowy. Niska rezystancja wewnętrzna umożliwia uzyskanie dużego prądu rozruchowego i sprawniejszy rozruch silnika. Wysoka rezystancja powoduje większy spadek napięcia, wolniejszą pracę rozrusznika i dłuższe kręcenie silnika.

Rezystancja wewnętrzna ma bezpośredni wpływ na wartość CCA, a oba te parametry są wykorzystywane przez testery do wyznaczania SOH, który jest syntetyczną oceną kondycji akumulatora. Na przykładzie wyników testu naszego akumulatora widać wysoką rezystancję na poziomie 7,73 mΩ, co ma duży wpływ na CCA i SOH. Jak interpretować wyniki rezystancji, podajemy w tabeli poniżej. 

W praktyce SOH nie jest mierzone bezpośrednio, lecz obliczane algorytmicznie na podstawie parametrów takich jak rzeczywiste CCA, rezystancja wewnętrzna i napięcie, z uwzględnieniem typu akumulatora (AGM, EFB, kwasowy), a w bardziej zaawansowanych urządzeniach także temperatury. Im bardziej zaawansowany tester, tym większe prawdopodobieństwo uzyskania miarodajnego wyniku SOH. W prostych urządzeniach, np. nieuwzględniających typu akumulatora (akumulatory EFB i AGM mają z natury niższą rezystancję niż klasyczne kwasowe), wynik SOH może być zniekształcony. Z tego powodu różne testery mogą wskazywać różne wartości SOH dla tego samego akumulatora. Natomiast różnice pomiędzy testerami nie są na tyle duże, by się niby przejmować.

W przypadku naszego akumulatora kwasowego napięcie i SOC prezentują się świetnie, ale niskie CCA i wysoka rezystancja skutkują marnym wynikiem SOC na poziomie 42%. Nie trzeba tu testu na innym urządzeniu, bo jednoznacznie pokazuje to kiepską kondycję akumulatora. Jak interpretować wyniki SOH, pokazujemy w tabeli poniżej.