Dyfuzja elektrolitu - wzrost gęstości w czasie
Cytat z Tomasz Hudy data 4 lipca 2025, 10h54Na początku należałoby przybliżyć zagadnienia stratyfikacji elektrolitu oraz jego dyfuzji. Pojęcia może wydają się brzmieć co najmniej dziwnie, ale zapewniam że nie jest to nic nadzwyczajnego.
Na początek musicie wiedzieć że w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych, mamy do czynienia z elektrolitem w postaci płynnej (w przypadku akumulatorów z płynnym elektrolitem w tym EFB) oraz w postaci żelu - akumulatory żelowe. Jest jeszcze akumulator AGM, ale ten, elektrolit ma umieszczony w specjalnych matach, które absorbują ten elektrolit. Ponadto w każdym typie akumulatora, w pewnym stopniu elektrolit jest wchłonięty w jego płyty - gdzie zachodzą reakcje chemiczne.
Mając te podstawowe informacje, mogę teraz wyjaśnić na czym polega stratyfikacja elektrolitu oraz jego dyfuzja.
Stratyfikacja to rozwarstwienie się elektrolitu - czyli podział na elektrolit o większej gęstości i mniejszej. Podczas procesu ładowania, elektrolit wchłonięty w płyty ma wyższą gęstość ze względu na zachodzące procesy, i analogicznie podczas rozładowywania, elektrolit w płytach ma mniejszą gęstość. Ten proces nazywa się stratyfikacją – dlatego przy dużym obciążeniu akumulator oddaje mniej energii niż przy małym. Dzieje się tak, bo reakcje chemiczne nie nadążają za szybkim poborem prądu – elektrolit przy płytach się rozrzedza i akumulator szybciej "siada", mimo że w środku wciąż ma zapas energii.
No i teraz dochodzimy do zjawiska dyfuzji elektrolitu – czyli mieszania się tych warstw (zewnętrznej i wewnętrznej). To właśnie dyfuzja z czasem „wyrównuje” gęstość elektrolitu w całym akumulatorze – z obszarów, gdzie jest większe stężenie (np. przy płytach), jony przemieszczają się do miejsc o niższym stężeniu.
Jednak dyfuzja to proces powolny – może trwać nawet kilka godzin po zakończeniu ładowania czy rozładowania. I właśnie dlatego przy krótkim, intensywnym rozładowaniu akumulator „zatyka się” – jony nie zdążają się przemieścić, więc lokalnie brakuje składników potrzebnych do reakcji. A ponieważ napięcie szybko spada, akumulator wygląda na rozładowany, mimo że jego całkowita pojemność nie została jeszcze wykorzystana.
Jak wynika z powyższego tekstu - procesy chemiczne zachodzące w akumulatorze są bardzo powolne - w związku z tym jak to jest z tą gęstością elektrolitu ? Czy można naładować akumulator do pełnej gęstości zwykłą marketową ładowarką ? Otóż tak i wcale nie musi to trwać tygodniami, jednak pod kilkoma warunkami, ale o tym dowiecie się z poniższego materiału:
Cześć 1
https://youtu.be/OhPzchBLchg
Część 2
https://youtu.be/xksHUQHMFK4
Na początku należałoby przybliżyć zagadnienia stratyfikacji elektrolitu oraz jego dyfuzji. Pojęcia może wydają się brzmieć co najmniej dziwnie, ale zapewniam że nie jest to nic nadzwyczajnego.
Na początek musicie wiedzieć że w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych, mamy do czynienia z elektrolitem w postaci płynnej (w przypadku akumulatorów z płynnym elektrolitem w tym EFB) oraz w postaci żelu - akumulatory żelowe. Jest jeszcze akumulator AGM, ale ten, elektrolit ma umieszczony w specjalnych matach, które absorbują ten elektrolit. Ponadto w każdym typie akumulatora, w pewnym stopniu elektrolit jest wchłonięty w jego płyty - gdzie zachodzą reakcje chemiczne.
Mając te podstawowe informacje, mogę teraz wyjaśnić na czym polega stratyfikacja elektrolitu oraz jego dyfuzja.
Stratyfikacja to rozwarstwienie się elektrolitu - czyli podział na elektrolit o większej gęstości i mniejszej. Podczas procesu ładowania, elektrolit wchłonięty w płyty ma wyższą gęstość ze względu na zachodzące procesy, i analogicznie podczas rozładowywania, elektrolit w płytach ma mniejszą gęstość. Ten proces nazywa się stratyfikacją – dlatego przy dużym obciążeniu akumulator oddaje mniej energii niż przy małym. Dzieje się tak, bo reakcje chemiczne nie nadążają za szybkim poborem prądu – elektrolit przy płytach się rozrzedza i akumulator szybciej "siada", mimo że w środku wciąż ma zapas energii.
No i teraz dochodzimy do zjawiska dyfuzji elektrolitu – czyli mieszania się tych warstw (zewnętrznej i wewnętrznej). To właśnie dyfuzja z czasem „wyrównuje” gęstość elektrolitu w całym akumulatorze – z obszarów, gdzie jest większe stężenie (np. przy płytach), jony przemieszczają się do miejsc o niższym stężeniu.
Jednak dyfuzja to proces powolny – może trwać nawet kilka godzin po zakończeniu ładowania czy rozładowania. I właśnie dlatego przy krótkim, intensywnym rozładowaniu akumulator „zatyka się” – jony nie zdążają się przemieścić, więc lokalnie brakuje składników potrzebnych do reakcji. A ponieważ napięcie szybko spada, akumulator wygląda na rozładowany, mimo że jego całkowita pojemność nie została jeszcze wykorzystana.
Jak wynika z powyższego tekstu - procesy chemiczne zachodzące w akumulatorze są bardzo powolne - w związku z tym jak to jest z tą gęstością elektrolitu ? Czy można naładować akumulator do pełnej gęstości zwykłą marketową ładowarką ? Otóż tak i wcale nie musi to trwać tygodniami, jednak pod kilkoma warunkami, ale o tym dowiecie się z poniższego materiału:
Cześć 1
Część 2