Azt szoktuk megkérdezni a vezetőktől az előadásokon, hogy mit gondolnak, melyik a jármű elsődleges energiaforrása? A válasz az esetek 99%-ban (és nagyon gyorsan) az, hogy az akkumulátor. Ez nem így van, mert az elsődleges energiaforrásunk, a motor, illetve a tüzelőanyag, de ez csak a beugratás része volt, azt el kell ismerni, hogy amikor még nem jár a motor, akkor csak az akkura támaszkodhatunk. Két fajta autós létezik: akit hagyott már cserben az akkumulátora és akit majd fog. Sajnos nem örök életű ez az alkatrész sem. Ez még nem is lenne baj, csak hogy aksi hiányában – vagy gyenge, lemerült akkumulátorral – mai járművek egyre nehezebben indíthatók. (A behúzásos módszer nem is minden típusnál működik: automata váltónál pl. kizárt, és a katalizátoros járművünkben károsodhat a katalizátor, ha nem indul be egyből a jószág. ) Aki a fenti felosztásban az első csoportba tartozik, az jó tudja: ha azzal indul a napunk, hogy az akku úgy le van merülve, hogy James Cameron expedíciót indítana a felkutatására, akkor tanácstalanságunkban állunk mint Bálám szamara.
A köznyelvben zárt, zselés, vagy kötött illetve felitatott elektrolitú megnevezéssel illetett akkumulátorok ugyanazt a technológiát takarják melynek szabatos meghatározása: kötött elektrolitú szeleppel vezérelt gázrekombinációs savas ólomakkumulátorok. A köznyelvben zárt, zselés, vagy kötött illetve felitatott elektrolitú megnevezéssel illetett akkumulátorok ugyanazt a technológiát takarják melynek szabatos meghatározása: kötött (felitatott) elektrolitú szeleppel vezérelt gázrekombinációs savas ólomakkumulátorok. A hagyományos akkumulátoroktól eltérően nem igényelnek karbantartást, nincs szükség vízutántöltésre a teljes élettartam során és a felépítés lehetővé teszi azok bármilyen helyzetben (kivéve fejjel lefele) történő üzemeltetését az elektrolit kiszivárgásának veszélye és az elektromos paraméterek romlása nélkül. Ezek az akkumulátorok felépítési és működési módjukból fakadóan precízen kiegyensúlyozott kémiai rendszerként működnek. Azonban a kémiai folyamat megfelelő és teljeskörű működése érdekében be kell tartani néhány üzemeltetési szabályt, melyek közül az egyik legfontosabb a helyes töltés.
További nagy előnye a szilárdtest-akkumulátoroknak a biztonság. A lítium-ion akkumulátorok a bennük lezajló, hőleadással járó (exoterm) kémiai reakciók miatt forrósodnak, tágulnak, és extrém esetekben szivároghat belőlük a gyúlékony és veszélyes folyékony elektrolit, ami akár robbanáshoz is vezethet. Ha pedig – például egy karambol következtében – tűz keletkezik, azt szinte lehetetlen eloltani hagyományos eszközökkel. A szilárdtest-akkumulátorokból nincs ami kifolyjon, és a melegedés sem jellemző rá, ezért az ütközésekre is sokkal kevésbé érzékeny, emiatt kevésbé is kell védeni, amivel további súlymegtakarítás érhető el. Akár évtizedekig kitartó kapacitás A végső érv a szilárd elektrolitos akkumulátorok mellett, hogy sokkal több lemerülési és töltési ciklust képesek jelentős kapacitásvesztés nélkül elviselni, mint a lítium-ion akkumulátorok, mivel az elektródák nem korrodálódnak a folyékony elektrolitban lévő vegyi anyagok hatására, és nem képződnek szilárd rétegek az elektrolitban. Akár hétszer több alkalommal is újratölthetők az ilyen akkuk, ami akár tíz év feletti élettartamot jelenthet számukra, szemben azzal a pár – jellemzően hat-hét – évvel, ameddig a lítium-ion akkumulátor kibírja jelentős kapacitásveszteség nélkül.
A pozitív és negatív pólushoz tartozó lemezek kénsav és víz keverékébe merülnek. Amint az akkumulátorra csatlakoztatunk egy elektromos berendezést, az áramkör záródik, és áramot ad le a csatlakoztatott berendezésnek. Az akkumulátorok folyamatosan kisülnek, vagy töltődnek. A kisülés akkor történik, ha valamely berendezésnek áramot ad le, és töltődik, amikor a generátor megfelelően működik. Az akkumulátor teljes kisülése (lemerülése) esetén nem tud leadni megfelelően erős áramot a járművünknek. Ebben az esetben még nem feltétlenül szükséges az akkumulátor csere, először mindenképpen érdemes megpróbálni feltölteni azt. Egy teljesen kisült akkumulátort is feltölthetünk. Minél többször tudunk egy akkumulátort teljesen kisütni és feltölteni, annál hosszabb az élettartama. Ezt hívják ciklusállóságnak. Előbb utóbb sajnos mindegyik kimerül, így az akkumulátor cseréje szükséges lesz. Akkumulátor csere autóban – nem mindegy hogyan! Az akkumulátor cseréje látszólag egyszerű, de csak annak, aki tudja is, hogy mit csinál.
Mielőtt részletesen megvizsgálnánk ezt a témát, pl. az akkumulátor töltése és kisütése, először megpróbáljuk megérteni, mi az oxidáció és a csökkentés. Mert az akkumulátor lemerül vagy töltődik az oxidációs és redukciós reakciók miatt. Az oxidáció és a redukció elméletének megértéséhez közvetlenül a kémiai reakció egy példájához tudunk jutni. Vizsgáljuk meg a cink és a klór közötti reakciót. A fenti reakcióban a cink (Zn) először két elektronot ad ki és pozitív ionokká válik. Itt minden egyes klóratom egy elektronot fogad el, és negatív ionsá válik. Ezek a két egymással ellentétes töltésű ion egyesül, hogy képezzen cink-kloridot (ZnCl 2) Ebben a reakcióban a cink elektronokat ad fel, oxidálódik, és a klór elfogadja az elektronokat, így csökken. Mintha egy atom felhagyna az elektronról, az oxidációjaszám nő. A példánkban a cink oxidációs száma 0-ból lesz a 0-ból. Miközben az oxidációs szám növekszik, a reakció ezen részét oxidációs reakciónak nevezzük. Másrészt, ha egy atom elfogad elektronokat, akkor negatív oxidációs száma nő, ami azt jelenti, hogy az atom oxidációs száma csökken a nulla referencia tekintetében.
Ennek a redukciós reakciónak köszönhetően az anódanyag visszanyeri az elektronokat és visszatér az előző állapotába, amikor az akkumulátort nem töltötte ki. Ahogy az egyenáramú forrás pozitív termináljaa katódhoz csatlakoztatva ennek az elektródnak az elektronjait az egyenáramforrás pozitív pozitív kapcsa vonzza. Ennek eredményeként az oxidációs reakció a katódon megy végbe, és a katódanyag visszanyeri az előző állapotát (amikor nem volt lemerült). Ez az akkumulátor teljes töltési alapja. Most vegyen példát az újratölthető nikkel-kadmium cellára. Alatt az akkumulátor töltése, a töltő negatív és pozitív kapcsaiAz egyenáramforrás az akkumulátor negatív és pozitív elektródájához csatlakozik. Itt az anódon a DC negatív terminálból származó elektronok jelenléte miatt redukció következik be, aminek következtében a kadmium-hidroxid ismét kadmiumdá válik és hidroxidionokat bocsát ki (OH -) az elektrolitba. Katódon vagy pozitív elektródon oxidáció következtében nikkel-hidroxid válik nikkel-oxi-hidroxiddá, amely az elektrolit oldatban vizet szabadít fel.
A nem megfelelő töltés következménye minden esetben az akkumulátor kapacitásának és élettartamának a csökkenése. Anélkül, hogy nagyon belemélyednénk az akkumulátorok kémiai működésébe, a helyes töltés fontosságának jobb megértéséhez ki kell térnünk a kémiai folyamat két részletére. Kisütés A kisütés során a pozitív lemezen lévő PbO 2 (ólom-dioxid) PbSO 4 –gyé (ólom-szulfát) változik, a negatív lemezen lévő Pb (szivacsos ólom) pedig szintén PbSO 4 –gyé (ólom szulfát) változik. A folyamat az elektrolit fajlagos sűrűségének csökkenéséhez vezet. PbO 2 + 2H 2 SO 4 + Pb → PbSO 4 + 2H 2 O + PbSO 4 A keletkező ólom-szulfát lerakódik a lemezekre, majd a töltés során visszaalakul ólom-dioxiddá és kénsavvá. A folyamat reverzibilis, azonban hogyha az akkumulátor kisütött állapotban marad, vagy csak részben kerül feltöltésre, az apró ólom-szulfát részecskék nagyobb kristályokká állnak össze, amelyeket már nem lehet visszaalakítani összetevőire a töltés során. Ezt a jelenséget nevezzük szulfátosodásnak, mely egy bizonyos határon túl visszafordíthatatlan és az akkumulátor kapacitásának és élettartamának csökkenéséhez vezet.