Czy akumulator może zamarznąć? Wiesz co zrobić w takiej sytuacji?

Choć wielu kierowcom wydaje się to wręcz niemożliwe, prawdą jest, że akumulator a w zasadzie elektrolit znajdujący się wewnątrz akumulatora może zamarznąć. Dlaczego właściwie się tak dzieje, i czy to oznacza, że akumulator nadaje się do wyrzucenia? W wielu przypadkach tak właśnie jest, ale czasem - choć nie jest to łatwe zadanie - baterię da się jeszcze uratować.

Stan naładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego da się określić na podstawie wyniku pomiaru gęstości elektrolitu znajdującego się wewnątrz. W pełni naładowany akumulator samochodowy powinien mieć gęstość elektrolitu wynoszącą 1,28 g/cm3, co w efekcie oznacza napięcie spoczynkowe około 12,8 Volta. Przy pomiarze niezwykle istotna jest jednak temperatura otoczenia - by pomiar był wiarygodny i miarodajny, powinno się go wykonać w temperaturze około 20-25 stopni Celsjusza. 

Temperatura ma bowiem znaczący wpływ na gęstość elektrolitu - zmienia się ona wraz ze spadkiem temperatury - spada o około o 0,01 g/cm2 na każdą zmianę temperatury (spadek) o 15 stopni Celsjusza. Zależnie od tego w jakiej temperaturze dokonujemy pomiaru, powinniśmy wziąć na to odpowiednią poprawkę. Spadek gęstości elektrolitu ma również wpływ na jego stopień naładowania i sprawność baterii. Kiedy gęstość spadnie poniżej 1,15 g/cm3 w akumulatorze rozpoczyna się proces zasiarczenia, czyli wytrącania się siarkowego osadu w elektrolicie (i osiadania na płytach), co powoduje znaczący spadek jego sprawności i może być przyczyną nieodwracalnych uszkodzeń. Jeśli zasiarczenie nie zostanie zatrzymane napięcie akumulatora może spaść poniżej 9 Volt, a wtedy bateria nie nadaje się do ponownego użycia.

Elektrolit w akumulatorze składa się z kwasu siarkowego i wody, a ta zamarza w temperaturze poniżej 0 stopni Celsjusza. Co prawda elektrolit nie jest tak podatny na zamarznięcie jak woda, ale spadek jego gęstości może zwiększyć ryzyko zamarznięcia elektrolitu. I tak - w pełni naładowany, sprawny akumulator (prąd spoczynkowy 12,9V) ma gęstość 1,28 g/cm3 (mierzoną w temperaturze 25 stopni Celsjusza),  zamarznie dopiero, gdy temperatura otoczenia spadnie poniżej minus 60 stopni Celsjusza, co jest sytuacją w zasadzie niemożliwą do zrealizowania w polskich warunkach. Jeśli jednak akumulator nie ma pełnej sprawności i nie jest w pełni naładowany, a napięcie spoczynkowe spadło do 12,3 Volta, gęstość wynosi jedynie 1,20 g/cm3 (przy 25 stopniach), a to oznacza, że elektrolit zamarznie już przy 26-stopniowym mrozie. Elektrolit o gęstości 1,15 g/cm3 zamarznie przy -15 stopniach Celsjusza, a przy gęstości 1,10 g/cm3 (oznaczającej mocno zasiarczony akumulator) wystarczy 9-stopniowy mróz, by akumulator zamarzł.

Należy również pamiętać, że przy bardzo niskich temperaturach rośnie opór wewnętrzny, a reakcja chemiczna w akumulatorze zachodzi wolniej, co również negatywnie wpływa na sprawność akumulatora. Przy temperaturze zerowej sprawność może wynosić 80%, a przy 10-stopniowym mrozie może ona być gorsza nawet o 30% od nominalnej.

Jeśli będziemy traktować to stwierdzenie dosłownie - elektrolit znajdujący się w akumulatorze zamarznie, może dojść do jego nieodwracalnego uszkodzenia. Zamarzająca woda zwiększa swoją objętość, co może doprowadzić do pogięcia cel i uszkodzenia płytek. Jeśli do tego dojdzie uszkodzenia mogą być nienaprawialne, co oznacza, że bateria będzie nadawała się tylko na śmietnik. Oznaką tego może być fakt że akumulator wyraźnie spuchł - cele rozszerzyły się i "napompowały". Jeśli do tego nie doszło możemy spróbować go uratować. Zanim jednak podłączymy go do ładowarki, najpierw powinien zostać rozmrożony - trafić na kilka-kilkanaście godzin do ciepłego pomieszczenia, gdzie lód powróci do stanu płynnego. Z dużym prawdopodobieństwem jeśli bateria zamarzła, oznacza to że jest mocno zasiarczona. Na szczęście jeśli nie jest w stanie agonalnym, można spróbować wykonać proces odsiarczania.

To oznacza również, że to nie sam fakt zamarznięcia jest źródłem problemów z odpalaniem, a raczej fakt, że akumulator był mocno zaniedbany i niedoładowany. Nic nie dzieje się bez przyczyny, więc jeśli bateria zamarzła na amen, pretensje możemy mieć tylko do siebie.

Jeszcze kilka lat temu zasiarczony akumulator nadawał się tylko do wyrzucenia - proces odsiarczania był trudny i żmudny. Teraz na rynku akcesoriów jest sporo inteligentnych ładowarek i prostowników, które samodzielnie potrafią wykonać proces odsiarczania. Polega on na ładowaniu akumulatora bardzo niskim prądem, które powoduje rozpuszczenie się kryształków siarki osadzających się na płytach akumulatora i ponownie wymieszanie ich z elektrolitem. Trwa to bardzo długo, a drugim sposobem jest ładowanie wysokim prądem, jednak wiąże się on z koniecznością kontrolowania temperatury cel, aby nie doszło do zagotowania akumulatora. Robienie tego samemu wymaga dużego doświadczenia, jednak nowoczesne ładowarki robią to samodzielnie, stosując technikę naprzemiennych cykli ładowania, które nie tylko ładują i rozładowują akumulator powodując rozpuszczenie kryształków, ale wykorzystują też technologię wysyłania impulsów rozbijających kryształki siarki. To naprawdę zaawansowana technologia, jednak sama ładowarka tego typu, to wydatek od kilkuset do nawet kilku tysięcy złotych. 

Wielu kierowców zamiast inwestować w tak zaawansowany prostownik, woli po prostu kupić nowy akumulator i mieć pewność co do jego sprawności. Czasem zdarza się bowiem, że mimo wszelkich starań, akumulator jest na tyle zasiarczony, że nie da się go uratować w żaden sposób. 

Warto przypomnieć podstawowe zasady ładowania akumulatora, obowiązujące zwłaszcza wtedy, gdy nie mamy do dyspozycji ładowarki z mikroporocesorem sterującym procesem ładowania automatycznie. Zasady ładowania w przypadku akumulatorów kwasowych (kwasowo-ołowiowych) mówią o tym, że:

• maksymalne natężenie prądu (w Amperach - A), jakim ładujemy baterię nie może przekraczać 1/10 jej pojemności. Jeśli zatem akumulator ma pojemność 60 Ah, prąd ładowania nie powinien przekraczać 6 A
• im niższe natężenie prądu ładowania tym bardziej wydłuża się czas ładowania akumulatora, ale też tym lepiej dla żywotności akumulatora. Wolniejsze ładowanie pomaga uniknąć procesu gazowania elektrolitu, który prowadzi do szybszego zasiarczenia. 
• akumulator powinno ładować się w temperaturze pokojowej - unikać ładowania w niskich temperaturach na mrozie. To oznacza konieczność wyjęcia akumulatora z samochodu w zimowych warunkach. 
• temperatura akumulatora podczas ładowania nie powinna przekraczać 45 stopni Celsjusza - warto ją kontrolować, a w razie potrzeby zmniejszyć natężenie prądu ładowania - wtedy temperatura powinna spaść.