Akümülatör (Akü) Nedir? Nasıl Çalışır?

Herhangi bir motorun çalışması için enerjiye ihtiyacı vardır; araçların hareketi de enerji kaynaklarına bağlıdır. Enerji, motorun çalışmasından elektronik sistemlerin işleyişine kadar birçok işlevi destekler. Otomotiv sektöründe, enerji depolama çözümleri hem bireysel sürücüler hem de ticari işletmeler açısından bir hayli önemlidir. Çünkü aracınızla yola çıkmanız ve yolculuğu güvenle sürdürebilmeniz için pek çok devrenin birlikte çalışması gerekir. Araçlar söz konusu olduğunda enerji kaynağı aküdür. Akümülatör (akü), elektrik enerjisini depolayıp ihtiyaca göre enerjiyi elektrik olarak sağlayan cihaz olarak bilinir. Genellikle araçlarda marş motorunu çalıştırmak, farları yakmak ve elektronik sistemleri desteklemek amacıyla kullanılır.

Otomobilinizin sabah soğuk havada çalışması da akünün sağladığı enerjiyle mümkündür. Akümülatör, kimyasal reaksiyonlar yoluyla elektrik üretir ve şarj edilerek tekrar kullanılabilir. Yani aynı zamanda yapısı gereği çevresel sürdürülebilirliği, maddi tasarrufu destekler. Dolayısıyla modern araçların vazgeçilmez bir bileşenidir ve doğru bakım ile uzun yıllar performansını korur. Peki, akümülatör ne işe yarar? Çeşitleri neler? Gelin, aracınızın elektrik sisteminin temeli olan aküye ve olası arızalarda neler yapılması gerektiğine birlikte bakalım.

Akümülatör Nasıl Çalışır?

Enerji depolama sistemleri, 1859 yılından beri araçların işlevselliğini doğrudan etkileyen en önemli bileşenlerden biridir. Dolayısıyla akümülatör, bu sistemlerin temel taşıdır. Akü, temel olarak kimyasal reaksiyonlar yoluyla elektrik enerjisini depolar. Aküyü oluşturan ise pozitif ve negatif elektrotlar, elektrolit çözeltisi ve bir ayırıcıdır. Pozitif elektrot genellikle metal oksit, negatif elektrot ise metal veya karbon bazlı bir malzemeden yapılır. Elektrolit, iyonların elektrotlar arasında hareketini sağlayarak kimyasal reaksiyonları tetikler. Mesela aracınızı çalıştırdığınızda akü marş motoruna gerekli enerjiyi ileterek motorun dönmesini sağlar. Akümülatörün şarj edilebilir olması da onu tek kullanımlık pillerden ayırır. Şarj cihazı veya araç alternatörü, aküyü yeniden doldurmaya yeter. Böylece araçlar ihtiyaç duyduğu enerjiyi döngüsel olarak elde edebilir.

Akümülatörün çalışma prensibi, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürme sürecine dayanır. İlk adımda, akü şarj edilirken elektrolit içindeki iyonlar çift yönlü elektrotlarla birlikte hareket halindedir. Bu sayede kimyasal enerjiyi depolar. Araç alternatörü aküyü şarj ederken elektrotlarda kimyasal değişimler meydana gelir. Daha sonra akü deşarj olduğu sırada depolanan kimyasal enerji elektrik enerjisine çevrilir ve araç sistemlerine güç sağlar. Farlar veya radyo çalıştırıldığında da akü bu enerjiyi serbest bırakır. Diğer adım, akünün tekrar şarj edilmesiyle döngünün devam etmesidir. Döngü, akünün ömrü boyunca yüzlerce kez tekrarlanabilir. Ancak akünün performansı, sıcaklık ve kullanım koşullarına bağlı olarak değişir. Soğuk havalarda kimyasal reaksiyonlar yavaşladığından akünün verimi düşebilir. Dolayısıyla kış aylarında araçların çalışmama sorunu, akünün düşük sıcaklıklarda zayıflamasıyla ilişkilidir. Yine de akümülatör araçlarda güvenilir bir enerji kaynağı olmaya devam eder.

Akümülatörün çalışması, araçların elektrik sistemleriyle uyum içinde olmasına da bağlıdır. Çünkü aracın start-stop sistemi, akünün hızlı deşarj ve şarj döngülerine uyum sağlamasını gerektirir. Akü, araç alternatöründen gelen enerjiyi depolar ve bu enerjiyi ihtiyaç anında sistemlere dağıtır. Örneğin; otobüsün kliması veya elektronik ekranları, akünün sabit enerji sağlamasıyla çalışır. Akümülatörün verimliliği ise elektrot malzemelerinin kalitesine ve elektrolitin iletkenliğine bağlıdır. Bu nedenle düşük kaliteli bir akü, hızlı deşarj olabilir ve aracın verimini düşürebilir. Şarj ve deşarj döngüleri dengeliyse akü de uzun ömürlü olur. Bu nedenle, araç sahibi olarak akü bakımına dikkat etmeniz gerekir.

Akümülatör Çeşitleri

Araçların enerji ihtiyaçları, kullanılan akümülatör tipine göre farklılık gösterebilir. Bu nedenle, akü seçimi araç performansı için önemli bir karardır. Akümülatör çeşitleri, kimyasal yapıları, kullanım amaçları ve performans özelliklerine göre sınıflandırılır. Yaygın türler arasında kurşun-asit, jel ve lityum iyon aküler bulunur. Her biri, farklı araç türleri ve kullanım koşulları için özel avantajlar sunar. Mesela ağır ticari araçlar daha fazla güç harcadığı için genellikle daha dayanıklı akülere ihtiyaç duyar. Çeşitlilik sayesinde ihtiyaçlarınıza uygun aküyü seçebilir, aracınızın verimli çalışmasına katkıda bulunabilirsiniz.

Kurşun-Asit Akümülatörler

Kurşun-asit akümülatörler, otomotiv sektöründe en yaygın kullanılan akü türüdür. Özellikleri yüksek enerji kapasitesi ve uygun maliyetidir. Binek araçların çoğu, marş motorunu çalıştırmak için kurşun-asit akü kullanır. Dayanıklı yapıları, ağır çalışma koşullarında bile güvenilirlik sağladığından kamyonlar ve otobüsler gibi ticari araçlarda sıkça tercih edilir. Ancak kurşun asit türleri düzenli bakım gerektirir. Elektrolit seviyesinin kontrol edilmesi ve terminallerin temizlenmesi önemlidir. Bakımsız bırakılan bir kurşun-asit akü, sülfatlaşma nedeniyle ömrünü hızla kaybedebilir.

Sulu, AGM ve EFB olmak üzere üç farklı kurşun-asit akü çeşidi bulunur. Sulu aküler, geleneksel tip olup elektrolit sıvısı serbesttir, düzenli olarak su eklenmesi gerekir. Eski model araçlarda bu tür aküler nispeten yaygındır. AGM aküler, elektroliti cam elyaf separatörlerde tutarak sızdırmazlık ve titreşim direnci sağlar. Start-stop sistemli modern araçlarda AGM aküler tercih edilir. EFB aküler ise sulu akülerin geliştirilmiş versiyonudur, daha yüksek döngü ömrü sunar. Hibrit araçlarda sık kullanıldığını görebilirsiniz. Her bir alt tür, farklı araç ihtiyaçlarına göre optimize edildiğinden kurşun-asit akülerin geniş kullanım yelpazesi vardır.

Jel Aküler

Jel aküler, kurşun-asit akü sınıfına dahildir ancak bir alt türü olarak bilinir. Jel kıvamında bir madde içerir. Sülfürik asidin jel kıvamında olması için silika jel kullanılır. Böylece aküde sıdırmazlık elde edilir. Jel akülerin en önemli özelliği titreşimlere karşı yüksek direnç gösterip derin deşarj döngülerinde daha iyi performans sergilemesidir. Karavanlar veya tekneler gibi sürekli enerjiye ihtiyaç duyan araçlarda jel aküler sıkça kullanılır. Bakım gerektirmemesi de bu türü kullanıcı dostu yapar, çünkü terminallerin temizliği dışında özel bir işlem gerekmez. Ancak jel aküler, kurşun-asit akülere göre daha pahalıdır ve aşırı şarjdan zarar görebilir.

Jel akülerin diğer avantajı, düşük sıcaklıklarda bile stabil çalışmasıdır. Soğuk iklimlerde bir karavanın enerji ihtiyacını karşılamak için jel akü idealdir. Sızdırmaz yapıları sayesinde farklı açılarda da çalışabilir. Denizcilik veya off-road araçlarında pratiklik açısından öne çıkar. Örneğin, bir yelkenli teknede jel akü, eğimli konumlarda bile güvenilir enerji sağlayabilir. Jel aküler, uzun süreli enerji depolama ihtiyacı olan sistemlerde bir adım öndedir. Yüksek maliyetleri nedeniyle binek araçlarda daha az tercih edilir. Kısaca jel akülerin özel kullanım alanlarına odaklandığı söylenebilir.

Lityum İyon Aküler

Lityum iyon aküler, modern araçlarda giderek yaygınlaşan bir teknolojidir. Pozitif elektrot olarak lityum bileşikleri, negatif elektrot olarak grafit kullanılır, elektrolit ise organik bir çözeltidir. Yüksek enerjisinin yanı sıra hafif yapıda tasarlanan aküler, elektrikli araçlarda uzun menzil ve hızlı şarj imkanı sağlar. Kurşun-asit akülerle kıyaslandığında daha uzun ömürlü olduğu ve bakım gerektirmediği söylenebilir. Ancak yüksek maliyetleri ve özel şarj sistemlerine ihtiyaç duymaları, yaygınlaşmalarını sınırlayabilir. Yine de elektrikli otomobilin bataryası, lityum iyon teknolojisiyle çalışır ve yüzlerce kilometre menzil vadeder.

Çevresel sürdürülebilirlik açısından da avantajlı olan lityum iyon aküler, daha az atık üretir ve geri dönüştürülebilirdir. Mesela hibrit araçta lityum iyon akü, yakıt tüketimini azaltarak CO2 emisyonlarını düşürür. Dezavantaj olarak yüksek sıcaklıklara karşı hassas olduğundan bahsedilebilir. Bu nedenle, her zaman termal yönetim sistemleriyle desteklenir. Elektrikli araçlarda batarya yönetim sistemi (BMS), akünün güvenli çalışmasına olanak tanır. Lityum iyon aküler, özellikle yenilikçi teknolojilere sahip araçlarda tercih edilse de otomotiv sektörünün geleceğinde önemli rol oynadığı söylenebilir.

Akümülatörün Kullanım Alanları

Akümülatör, araçların ve diğer sistemlerin enerji ihtiyacını karşılamada en büyük rolü üstlenir. Sadece otomotivde değil endüstriyel alanlarda da geniş yelpazede kullanımını sağlar. Dolayısıyla “Akümülatör ne işe yarar?” sorusunun yanıtı, cihazın enerji depolama ve dağıtımındaki çok yönlülüğünde yatar. Otomobillerden elektrikli araçlara, deniz taşıtlarından yedek güç sistemlerine kadar farklı alanlarda akümülatörler, güvenilir enerji verir.

Otomotiv Sektörü

Otomotiv sektörü, akümülatörlerin en yaygın kullanıldığı alandır. "Arabada akümülatör nedir?" sorusunun yanıtı daha önce belirttiğimiz gibi aracın elektrik sistemlerini destekleyen bir enerji deposu olmasıdır. Marş motorunu çalıştırmak, farları yakmak ve elektronik sistemleri (radyo, navigasyon, klima) desteklemek için akü kullanılır. Binek araçta kurşun-asit akü, motorun ilk hareketini sağlar. Start-stop sistemli araçlarda ise AGM veya EFB aküler, sık şarj-deşarj döngülerine uyum gösterir. Akümülatör temel olarak aracın tüm elektrikli bileşenlerini destekleyerek sürüş güvenliğini ve konforunu artırır.

Ticari araçlarda da akümülatörler hayati rol oynar. Kamyonların uzun yolculuklarda elektronik sistemleri ve ısıtma-soğutma birimleri, akünün sağladığı enerjiyle çalışır. Akümülatörün kapasitesi ise aracın kullanım amacına göre seçilir. Mesela otobüslerde yüksek kapasiteli aküler tercih edilir. Dolayısıyla akü seçimi, araç performansı ve kullanım ömrü açısından belirleyici bir faktördür. Ayrıca ikinci el araç söz konusu olduğunda akünün türü, durumu önem arz edebilir. Siz de aracınızı elden çıkarmak isterseniz arabam ne kadar sayfasından Borusan Next hizmetlerinden yararlanmaya başlayabilir, kontroller sonrası aracınızın gerçek değerini öğrenebilirsiniz.

Elektrikli Araçlar

Elektrikli araçlar (EV’ler), akümülatör teknolojisinin en ileri uygulamalarından biridir. Lityum iyon aküler, bu tür araçlarda ana enerji kaynağı olarak kullanılır, çünkü yine motorun çalışmasını sağlayan temel bileşendir. Bu sayede elektrikli otomobil, lityum iyon aküsüyle 300 kilometreye kadar menzil sunabilir. Yüksek enerji kapasitesi, kısa sürede şarj avantajıyla ön plandadır. Elektrikli araçlarda akümülatör, yalnızca motoru değil, aynı zamanda aracın elektrik bağlantılı sistemlerini destekler.

Elektrikli araç aküleri, batarya yönetim sistemleriyle de (BMS) entegre çalışır. Böylece akünün sıcaklık, şarj seviyesi ve güvenliğini kontrol eder. Örneğin; bir hibrit araçta akü hem elektrik motorunu hem de içten yanmalı motoru destekler. Sistemin temel amacı yakıt tüketimini azaltarak çevresel sürdürülebilirliğe katkıda bulunmaktır. Lityum iyon akülerin yüksek maliyeti, elektrikli araçların yaygınlaşmasını sınırlasa da teknolojinin gelişmesiyle maliyetler düşer. Yani akümülatörlerin elektrikli araç sektöründe geleceğin anahtarı olduğunu söylemek mümkün.

Endüstriyel ve Yedek Güç Sistemleri

Akümülatörler, endüstriyel uygulamalarda ve yedek güç sistemlerinde de yaygın olarak kullanılır. Örneğin; telekomünikasyon kulelerinde veya hastanelerde, elektrik kesintilerinde yedek güç sağlamak için aküler kullanılır. Jel aküler veya lityum iyon aküler, bu sistemlerde daha yaygındır. Çünkü uzun süreli enerji depolama ve güvenilirlik vadeder. Mesela veri merkezinde akümülatör, kesintisiz güç kaynağı (UPS) sisteminin temel bileşenidir.

Endüstriyel akümülatörler, ağır çalışma koşullarına dayanacak şekilde tasarlanır. Maden ocağında kullanılan makineler, jel akülerin titreşim direnci sayesinde güvenilir enerji alabilir. Her biri akım gerektirmeyen yapılarıyla endüstriyel operasyonlarda verimliliği artırmaya odaklanır. Yedek güç sistemlerinde akümülatörler genel olarak kritik sistemlerin sürekliliğini sağlayarak güvenliği artırır. Örneğin; hastanenin acil servisindeki cihazlar, akü desteğiyle kesintisiz çalışabilir.

Akümülatör Arızaları ve Belirtileri

Araçların ve diğer sistemlerin düzgün çalışması açısından en önemli bileşen motor gibi görünse de aslında akümülatörlerdir. Ancak çeşitli nedenlerle arızalanabilirler. Arızalar, çoğunlukla kullanım koşulları, bakım eksikliği veya akünün ömrünün dolmasıyla ortaya çıkar. Örneğin; soğuk havalarda akü performansı düşebilir, bu da araçların çalışmasını zorlaştırabilir. Arızaların erken tespitiyle güvenlik ve maddi tasarruf sağlanabilir.

Akü Şarj Olmama Sorunu

Akü şarj olmama sorunu, akümülatörün en yaygın arızalarından biridir. Alternatör arızası, kablo bağlantılarında gevşeme veya akünün içindeki kimyasal bozulma nedeniyle meydana gelir. Araç farları veya radyo çalışırken sönükse veya motor çalıştırıldığında zayıf bir ses çıkıyorsa akü şarj olmuyor olabilir. Bu durumda araç genellikle çalışmaz veya kısa sürede durur. Şarj olmama sorunu akünün ömrünün sonuna geldiğini veya elektrolit seviyesinin düşük olduğunu da gösterebilir.

Arızanın tespiti için akünün voltaj seviyesi bir multimetre ile ölçülmelidir. Normal bir akü, 12.4-12.7 volt arasında olmalıdır. Voltaj 12 volttan düşükse akü şarj tutmuyor demektir. Alternatörün düzgün çalışıp çalışmadığı da kontrol edilmelidir. Çünkü alternatör arızası, akünün şarj olmamasına neden olabilir. Örneğin; bir kamyonda uzun süre kullanılan akü, sülfatlaşma nedeniyle şarj tutmaz hale gelebilir. Şarj olmayan akünün değiştirilmesi veya yetkili oto servis aracılığıyla incelenmesi şarttır.

Sülfatlaşma ve Kapasite Kaybı

Sülfatlaşma, kurşun-asit akülerde sık görülen arızadır ve elektrotlarda kurşun sülfat kristallerinin birikmesiyle oluşur. Akünün kapasitesini düşürerek enerji üretimini engeller. Araç uzun süre kullanılmadığında veya akü düzenli şarj edilmediğinde sülfatlaşma artar. Belirtiler arasında motorun zor çalışması, farların zayıf yanması veya elektronik sistemlerin kesintiye uğraması yer alır. Bu nedenle akünün ömrü kısalır, değiştirilmesi gerekebilir. Sülfatlaşmanın önlenmesi için akünün düzenli şarj edilmesi gerekir. Haftalarca kullanılmayan araçta akü bağlantılarını keserek bunu önleyebilirsiniz. Eğer sülfatlaşma ileri seviyedeyse akü geri dönüştürülemez hale gelebilir.

Fiziksel Hasar ve Sızıntı

Akümülatörlerde fiziksel hasar veya sızıntı, genellikle yanlış kullanım, kaza veya üretim hatasından kaynaklanır. Akü kasasında çatlaklar veya elektrolit sızıntısı ise akünün performansını ciddi şekilde etkiler. Akü çevresinde korozyon, kötü koku veya terminallerde biriken beyaz kristallerle kendini belli eder. Sızdıran bir akü, araç şasisine zarar verebileceği gibi çevreye de zarar verebilir. Fiziksel hasarlar genellikle akünün yanlış taşınması veya aşırı titreşimden kaynaklanır. Örneğin; off-road araçlarda akü, sabitlenmediği takdirde hasar görebilir. Sızıntı tespit edilirse akü hemen değiştirilmeli ve çevre güvenliği için uygun şekilde bertaraf edilmelidir.

Akümülatör Bakımı ve Ömrünü Uzatma Yöntemleri

Akümülatörler, araçların ve diğer sistemlerin performansını doğrudan etkileyeceği için düzenli bakım hem güvenilirliği hem de ekonomikliği artırır. Akü bakımı, doğru kullanım alışkanlıkları ve periyodik kontrollerle başlar. Mesela terminallerin temiz tutulması, korozyonu önler ve enerji akışını korur. Bakım, aynı zamanda beklenmedik arızalarla karşılaşma riskinizi azaltır. Ancak bakım işlemleri, akü tipine göre değişiklik gösterir. Kurşun-asit akülerde elektrolit seviyesi kontrol edilmeli, gerekirse saf su eklenmelidir. Jel ve lityum iyon aküler ise bakım gerektirmez. Binek araçta kurşun-asit akü kullanıldığında terminallerin korozyona karşı temizlenmesi gerekir. Akünün düzenli şarj edilmesiyle de sülfatlaşmayı önleyebilirsiniz.

Akümülatörler, araçların elektrik sistemlerini desteklediğinden kesintisiz bir sürüş deneyiminin olmazsa olmazıdır. Doğru akü seçimi ve düzenli bakım ise araç performansını artırarak uzun vadeli güvenilirlik sağlar. Bu nedenle ikinci el araç alımlarında akü durumunun şeffaf şekilde değerlendirilmesi gerekir. Borusan Next'in ekspertiz hizmetlerinden yararlanarak hayalinizdeki araca güvenle ulaşmanın keyfini yaşayabilirsiniz. Borusan Next sayesinde tüm aksamları kontrol ettirebilir ve hemen araç al deyip harekete geçebilirsiniz.

Telif hakkı ve sair fikri mülkiyet hakları Borusan Oto Değerlendirme Pazarlama ve Hizmet A.Ş.’ye (Borusan Next’e) aittir. Ticari amaçla ve/veya yasalarca izin verilen meşru kullanım sayılamayacak şekillerde, kısmen dahi olsa, izin alınmaksızın alıntı yapılamaz, kopyalanamaz, çoğaltılamaz, yayınlanamaz, link verilemez.