Заряд кальциевых аккумуляторов

Особенности обслуживания и эксплуатации

Поскольку продолжительность жизни АКБ типа Са/Са зависит от того, поддерживается ли уровень её заряда на должном уровне, автовладельцам будет небезынтересно знать об особенностях эксплуатации и обслуживания кальциевых батарей по отношению к устройствам других типов:

• если вы – типичный городской житель, и используете машину для преимущественных поездок по городу, вашему автоаккумулятору не помешает профилактическая подзарядка. Примерная периодичность использования подходящего зарядного устройства – раз в месяц. При эксплуатации авто с поездками на относительно небольшие расстояния дли длительных простоях подобный режим позволит содержать АКБ в полной боевой готовности. При более активном использовании транспортного средства сроки подзарядки можно сократить вдвое;
• уровень заряда современных батарей свинцово-кальциевого типа составляет 14,4 В. Регулярно измеряйте напряжение на его клеммах (например, с помощью вольтметра). Если оно падает до 12 В и ниже – требуется немедленная подзарядка, в противном случае потери ёмкости аккумулятора не избежать;
• глубоких разрядов нужно обязательно избегать. При таком состоянии в пластинах начинается необратимая реакция, сопровождающаяся образованием сульфата кальция, выпадающего в виде нерастворимого осадка. Отметим, что десульфатация кальциевого аккумулятора, известная как процедура КТЦ, только усугубит его состояние – она применима только в отношении сурьмянистых аналогов;
• режим «кипения» для свинцово-кальциевых автоаккумуляторов также противопоказан. Дело в том, что у необслуживаемых батарей дренажные отверстия для выпуска газов имеют недостаточную пропускную способность, что приведёт к разрушению верхнего рабочего слоя пластин;
• ареометр для измерения плотности электролита в кальциевых аккумуляторах не подходит, поскольку рабочая жидкость в таких батареях обычно расслоена: вверху, ближе к поверхности банок, расположена более водянистая фракция, внизу же скапливается более плотный электролит;
• контрафактная продукция проникла и на рынок кальциевых АКБ. Чтобы не стать жертвой обмана, необходимо знать, как отличить оригинал от подделки. «Правильная» продукция маркируется соответствующим образом, с указанием стартового тока, уровней номинальной ёмкости и напряжения. Должна присутствовать информация о дате производства и о самом производителе. Старайтесь выбирать аккумулятор известной марки, даже если вас соблазнит более привлекательная стоимость noname-изделия.

Основные характеристики зарядных устройств

Ниже мы рассмотрим основные характеристики ЗУ, на которые следует обратить внимание при выборе, и дадим необходимые пояснения

Режимы работы

Чтобы выбрать правильное ЗУ для своего аккумулятора, в начале статьи мы говорили о выяснении типа батареи. Для наиболее распространённых моделей WET подойдут все устройства, а вот для AGM и GEL. Но в продвинутых моделях должны присутствовать специальные режимы для зарядки гелевых аккумуляторов. Эти батареи очень чувствительны к превышению напряжения зарядки. Если для WET батареи напряжение в 15 вольт не критично, то для гелевых оно может привести к необратимым изменениям. От повышенного напряжения гель или стекловолокно начнёт отслаиваться от пластин и АКБ потеряет свои характеристики. В худшем варианте аккумулятор вспучит и он выйдет из строя.

Обратите внимание на наличие режима Boost. Он предназначен для быстрой зарядки АКБ увеличенным током. Благодаря такому режиму вы сможете за 20 минут сделать необходимую зарядку и завести машину если сел аккумулятор

Стоит также отметить, что в продаже есть устройства, которые позволяют заряжать сразу несколько автомобильных аккумуляторов при последовательном или параллельном соединении. Но это скорее может пригодиться профессиональным аккумуляторщикам, которые заряжают АКБ на поток. Для обычного автолюбителя нет смысла переплачивать за такие «фишки»

Благодаря такому режиму вы сможете за 20 минут сделать необходимую зарядку и завести машину если сел аккумулятор. Стоит также отметить, что в продаже есть устройства, которые позволяют заряжать сразу несколько автомобильных аккумуляторов при последовательном или параллельном соединении. Но это скорее может пригодиться профессиональным аккумуляторщикам, которые заряжают АКБ на поток. Для обычного автолюбителя нет смысла переплачивать за такие «фишки».

Напряжение, выдаваемое ЗУ

Напряжение, которое выдаёт зарядное устройство, должно соответствовать номинальному напряжению АКБ, которое Вы должны были выяснить перед выбором. Практически все современные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов выдают напряжение 12 вольт. Вторые по популярности ЗУ с возможностью зарядки АКБ номиналом 24 вольта. Реже встречаются зарядные устройства, которые выдают напряжение 6 вольт. Этот режим пригодится при зарядке соответствующих батарей для мотоциклов, скутеров и т. п. В идеале ЗУ должно иметь возможность ручной установки напряжения, но такие модели встречаются редко.

Ток зарядки

Для того, чтобы правильно подобрать зарядное устройство по этому параметру, в начале статьи мы узнали номинальную ёмкость АКБ. Ток зарядки не должен быть выше 10 процентов от ёмкости батареи. То есть, распространённые аккумуляторы 55 А-ч для легковых автомобилей нужно заряжать током не более 5,5 ампер. Исключение режим Boost, о котором говорилось выше. Но и с ним нужно знать меру. Ток в при ускоренной зарядке не должен превышать 30 процентов от стандартного значения. Для той же батареи 55 А-ч это максимальное значение силы тока в режиме Boost не должно быть выше 5,5 + 5,5*0,3 = 7,15 ампер.

При этом лучше выбрать пуско-зарядное устройство для автомобильного аккумулятора с запасом по выдаваемому току, что оно каждый раз не работало на пределе своих возможностей. В идеале зарядное устройство должно иметь возможность ручной регулировки тока. При прочих равных советуем выбирать именно такие ЗУ. Тогда при необходимости можно будет провести зарядку АКБ на малом токе. Ведь большинство ЗУ в автоматическом режиме сами подбирают ток. Но для более полной и качественной зарядки лучше вести её малым током при постоянном напряжении. Это будет дольше, но значительно лучше. Если аккумулятор заряжать в таком режиме, то его пластины значительно меньше будут подвержены сульфатации. Поэтому с уверенностью можно сказать, что ЗУ с регулировкой тока заряда – это правильный выбор.

Виды защиты и безопасность

При покупке зарядного устройства поинтересуйтесь у продавца, какие виды защиты имеет та или иная модель. Все современные ЗУ должны иметь защиту от перегрева, а также он неправильного подсоединения клемм устройства к выводам АКБ.

Плюсы и минусы

Кальциевые аккумуляторы имеют как положительные характеристики, так и существенные недостатки.

К плюсам этого вида накопителей электроэнергии относятся:

1. Более длительный срок эксплуатации.
2. Крайне низкий уровень саморазряда.
3. Существенно снижен уровень электролиза воды.
4. Пластины более устойчивы к механическим нагрузкам.
5. Низкий уровень внутренней коррозии.
6. Выдерживают длительный перезаряд.
7. Более высокий ток холодной прокрутки.
8. Большая часть АКБ с добавлением кальция выпускается полностью необслуживаемыми.

Expanded Metal Technology Ca/Ca

К недостаткам кальциевых батарей можно отнести:

1. При частых глубоких разрядах батарея со временем полностью выйдет из строя.
2. Из-за использования более сложного процесса производства, розничная стоимость аккумуляторов значительно выше батарей изготовленных по традиционной методике.
3. При длительном простое или при использовании батареи с постоянным недозарядом снижается срок службы.

Несмотря на более высокую стоимость, при бережной эксплуатации, удаётся значительно сэкономить деньги за счёт увеличения срока службы изделия до 8 – 9 лет. Если приобретается необслуживаемая модель, то временные затраты на обслуживание АКБ сводятся только к периодической подзарядке.

Как зарядить кальциевый аккумулятор

Поддержание заряда на должном уровне для кальциевой АКБ имеет первостепенное значение. Грамотное обслуживание поможет длительно эксплуатировать такие аккумуляторы без особых проблем. Вот каких правил рекомендуется придерживаться для начала.

Заряжать современный Ca-аккумулятор рекомендуется током силой 14,4 вольта, имеющим заряд не выше 10 доли от заявленной ёмкости. Время проведения процедуры определяется после проверки: следует периодически замерять напряжение на концах выводов с помощью вольтметра. Если показывается напряжение в 12 вольт, устройство необходимо срочно подпитывать, иначе оно начнёт терять ёмкость.

Полезные рекомендации напоследок.

1. Если автомобиль чаще ездит по городу, следует поддерживать работоспособность батареи «профилактическими» зарядами. Приобретается специальное устройство, и раз в месяц батарея полностью заряжается в течение 14 часов. Это позволит аккумулятору не терять свою ёмкость из-за длительных простоев и передвижений на короткие расстояния.
2. Глубокий разряд приводит к необратимому химическому процессу и накоплению сульфата кальция. Это отложение блокирует передачу заряда.
3. Нельзя допускать кипения электролита в таких АКБ. Это приведёт к резкому снижению эксплуатационных характеристик и даже может полностью разрушить пластины.
4. Ареометр для кальциевых АКБ полностью бесполезен, так как электролит здесь не находится в свободном состоянии, а расслаивается на водянистую часть. В связи с этим явлением проверка уровня католита этим прибором невозможна.
5. На Ca-аккумуляторе всегда должна иметься маркировка с указанием стартового напряжения, номинальной ёмкости и датой выпуска. Если нет, значит, устройство подделка.

• Абсолютно легально (статья 12.2);
• Скрывает от фото-видеофиксации;
• Подходит для всех автомобилей;
• Работает через разъем прикуривателя;
• Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Аккумуляторная батарея (АКБ) является одним из важнейших элементов автомобиля. Несмотря на то что она не принимает непосредственного участия в движении, без нее нельзя завести мотор и активировать электронные системы авто. Значимость аккумулятора владелец особенно остро ощущает в холодное время года. Когда отметка термометра опускается ниже нуля, некачественные или изношенные АКБ быстро теряют заряд. В последнее время на рынке автомобильных запчастей стали пользоваться популярностью кальциевые аккумуляторы. Сегодня мы с вами узнаем, что они собой представляют, и ответим на распространенный вопрос водителей: «Как заряжать кальциевый аккумулятор?»

Кальциевый аккумулятор (Ca/Ca) – разновидность АКБ, свинцовые пластины которой легированы кальцием. При этом количество кальция в батарее, по сравнению с общей массой пластины, крайне незначительно (не более 0,1 %). Таким образом, АКБ данного типа было бы правильнее называть свинцово-кальциевыми, однако в обиходе почему-то закрепилась другая формулировка, более короткая и многообещающая. Будучи легирующим элементом, кальций в таких аккумуляторах заменил сурьму. Она использовалась для этих целей долгие годы, но имела ряд недостатков, которые и побудили ученых к поискам нового, более подходящего вещества.

Есть и другая, менее распространенная разновидность кальциевых аккумуляторов – серебряно-кальциевые АКБ (Ca/Ag). Несложно догадаться, что их, по аналогии с предыдущим примером, в обиходе называют просто серебряными. Пластины таких батарей выполняются из свинцово-кальциевого сплава, в который добавляется совсем немного серебра. Присутствие этого элемента практически избавляет аккумулятор от недостатков моделей типа Са/Са, сохранив при этом все их достоинства. Единственная проблема таких АКБ – высокая цена, которая обусловлена не только стоимость сырья, но и сложностью изготовления батареи.

Что такое кальциевый аккумулятор

Начинать стоит именно с этого, так многие автолюбители уже на этом этапе оказываются введенными в заблуждение. Некоторые даже думают, что у Ca/Ca аккумуляторов пластины изготовлены не из традиционного свинца, а из кальция. И это немудрено. Ведь до того, как на корпусах АКБ начали писать «Ca/Ca», были времена, когда писали Pb/Ca (да и сейчас такие тоже есть). Соответственно, на интуитивном уровне последнее воспринимается, как свинцово-кальциевый, а первое – как кальциево-кальциевый.

На самом же деле пластины у всех автомобильных аккумуляторов изготовлены из свинца. Более того, если их сделать из кальция, то никакой электрохимической реакции заряда-разряда мы бы от такой батареи не дождались бы. На самом деле этот металл присутствует в пластинах АКБ только в виде добавки. Причем, кальция в них всего каких-то 0,07%. То есть, если прикинуть, что вес пластин в средней АКБ около 12 кг, то Ca в них содержится всего-навсего 8 г. Вдумайтесь только – 8 грамм на 12 килограмм.

И то, столько «много» кальция содержится только в батареях, изготовленных по технологии Ca/Ca. В таких АКБ этот металл добавляется и в положительные пластины, и в отрицательные. В так называемых же гибридных аккумуляторах, которые именуются Pb/Ca, кальций имеется только в отрицательных пластинах.

В остальном – кальциевый аккумулятор абсолютно такой же, как и обычный традиционный свинцовый. Тот же электролит. Аналогичный принцип действия. Те же электрохимические реакции. Все, что «делает» в них нашумевший кальций – это защищает свинец от коррозии и немного «сдвигает» точку условного кипения. На этом и остановимся поподробнее.

Начнем с кипения, так как и тут много путаницы. Кипение АКБ не имеет ничего общего с кипением воды в электрочайнике, хотя визуально очень похоже. На самом деле пузырьки, которые поднимаются на поверхность электролита – это водород. Он начинает выделяться с тех участков пластин АКБ, которые «насытились». То есть – зарядились.

Поскольку в один момент времени вся площадь всех пластин прореагировать никак не может, то сначала этих пузырьков немного. Со временем, когда все большая и большая часть пластин «насыщается», пузырьков становится все больше и больше. При этом следует понимать, что, пока не насытившиеся участки заряжаются, зарядившиеся – деградируют. Безвозвратно.

Вернемся к кальцию. Именно эта добавка при нормальных условиях не позволяет аккумулятору кипеть. То есть, когда он заряжается, уже насытившиеся участки свинца не деградируют. Соответственно, нет и кипения. Добиться его можно как раз тогда, когда подать на клеммы АКБ те самые 16 В.

Кипение, которое было устранено производителями АКБ с помощью кальция, это далеко не единственное назначение данной добавки. Поскольку нет кипения, то, само собой, никогда не будет и перезаряда. А это, к слову, не многим лучше, чем кипение. Все в купе это приводит к испарению воды из электролита, падению его уровня, и безвозвратной деградации пластин.

На ряду с этими функциями кальциевая добавка делает свинцовые пластины более прочными. А в тех условиях, в которых эксплуатируются АКБ, это весьма существенно. Под воздействием вибраций пластины с кальцием не так легко осыпаются (теряя полезную для электролитической реакции площадь), а значит, теоретически способны служить дольше.

Еще технология Ca/Ca позволила производителю делать пластины более тонкими, чем в обычных свинцовых АКБ. Но не спешите думать, что это для экономии на производстве. Аккумуляторы то легче не стали. Соответственно, свинца в них столько же, сколько и раньше. А вот за счет того, что пластины стали тоньше, существенно увеличилась площадь их поверхности. В свою очередь, благодаря этому в современных батареях значительно выросли так называемые пусковые токи.

Еще принято считать, что у кальциевых аккумуляторов снижена склонность к саморазряду. Однако от наличия кальция в составе свинца это свойство мало зависит. Саморазряд больше проявляется по другим причинам. Например, когда батарея грязная (на корпусе есть пыль, пропитанная токопроводящим электролитом), то ее саморазряд будет повышенным независимо от технологии ее изготовления.

Вот и все, по сути, что нужно знать о кальциевых аккумуляторах. Разве что не лишним будет упомянуть еще об одной особенности современных АКБ. Речь идет о так называемых конвертах, в которых по отдельности расположены пластины. Поскольку пластин в кальциевых АКБ стало больше, расположены оны плотнее

Самое важное то, что во время разряда и заряда со свинцом реагирует преимущественно тот электролит, который в данный момент находится в этих конвертах. Позже станет понятно, почему это так важно

Правила зарядки

Зарядка кальциевого аккумулятора производится до получения 14,3-14,5 В, ток должен составлять 10% от максимального, заявленного производителем, например, для 50 амперного АКБ следует выставлять 5 А; отключается при достижении тока 0,5 А.

Напряжение на клеммах проверяется вольтметром. 12 В и менее говорят о необходимости зарядить аккумулятор, во избежание трудновосполнимых потерь емкости.

Перед зарядкой нужно убедиться, что АКБ имеет комнатную температуру. Старайтесь не допускать нагрева свыше 40-45 градусов Цельсия. Противопоказано допускать кипячение — оно снижает характеристики и может привести к выведению из строя. Отключайте устройство, если началось выделение газа, свидетельствующее о кипячении пластин.

Для свинцово-кальциевого АКБ не требуется ареометр. Сплав сам поддерживает электролит в несвободном состоянии. Жидкость расслоена — сверху располагается более жидкая, а снизу более плотная.

Полная зарядка при глубоком разряде

Разряд до 11,5 В или ниже негативно сказывается на батарее, поскольку в электролите происходит реакция, создающая осадок сульфата кальция, закрывающего доступ заряда к выходу. Запрещено проводить КТЦ (контрольно-тренировочный цикл), которое негативно сказывается на АКБ.

Полная зарядка является долгим процессом, так как зарядить кальциевый аккумулятор нелегко. Предстоит выполнить следующие этапы:

1. Очистка сульфатированных пластин. Подается напряжение 15,8 В, импульсивно, не дольше 8 часов. Оно помогает очистить внешнюю часть от сульфатов и частично восстанавливает емкость.
2. Проводится проверка приема заряда от устройства при токе 1/10 от стартового, при 12,6 В.
3. При температуре 25 градусов производится основной заряд. Ток постоянен, напряжение растущее, не превышающее 14,5 В. Срок — до восполнения 80% емкости, но не более 20 часов.
4. В тех же условиях, но теперь при постоянном напряжении и уменьшающемся токе емкость доводится до 100%. Данный этап длится до 10 часов.
5. После основного этапа надо проверить батарею на удержание напряжения в течение пары минут.
6. Необходимо включить режим Recond, при наличии, для восстановления максимальной емкости. Если это невозможно, а номинальная емкость составляет менее половины от изначальной, рекомендуется приобрести новый АКБ.
7. В режиме Recond подается высокое напряжение при низком токе в течение 30-240 минут для контролируемого газообразования, способствующего перемешиванию и расслоению электролита.
8. После восстановления производится полная зарядка в буферном режиме. При 13,6 В и токе не более 10 А длительностью 10 суток. Цикл перезапускается при падении вольтажа.
9. В конце производится профилактическая зарядка при постоянно уменьшающемся токе — от 10 до 2% от базового. Устройство поддерживает 12,7 — 14,4 В, но в случае его падения необходимо начать цикл с нуля.

Технология производства

Технологический процесс производства аккумуляторов (известный также как «кальциевая технология») имеет некоторые отличия от схемы изготовления сурьмянистых батарей. В первую очередь это касается решеток, которые в случае со свинцово-сурьмянистым сплавом производятся методом литья. Но когда был опробован способ для свинцово-кальциевого сплава, выяснилось, что кальций при таком подходе из решеток просто выгорает.

По этой причине решетки для кальциевых аккумуляторов производятся с использованием технологии штамповки, что означает следующее: предварительно изготовленная сплошная лента из сплава подвергается перфорированию. Благодаря такому методу становится возможным производить пластины с усовершенствованной, более сложной формой. При этом в процессе штамповки сохраняется внешняя рамка пластины.

В настоящее время кальциевые аккумуляторы автомобильные не вытеснили с рынка традиционные сурьмянистые в первую очередь по причине сложности процесса производства свинцово-кальциевых решеток, поэтому изготовители выпускают необслуживаемые аккумуляторы обоих этих классов, а также гибриды — нечто среднее между ними.

Плюсы и минусы для автомобиля

Рассматривая модели кальциевого типа, всех интересуют основные достоинства, поскольку товар недешевый и автомобилисты хотят знать какой вариант будет выгоднее: кальциевый или свинцовый. Ознакомимся с преимуществами кальциевых батарей:

Простота использования. Аккумулятор превосходно подходит как для опытных, так и начинающих автомобилистов. Абсолютно не нуждается в каких-либо осмотрах, и после установки можно вообще забыть о его существовании.

Высокая мощность. У батареи повышенная мощность и проводимость. Всё это стало возможным благодаря новой технологии изготовления пластин. Теперь они более компактные и внутри помещается больше рамок. Таким образом, изменяются все основные свойства аккумулятора.

Защита системы. Батареи старого образца постоянно страдают из-за перезаряда. Как говорилось ранее, у сурьмянистых АКБ невысокий показатель рабочего напряжения, поэтому происходит увеличение износа.

Нет риска коррозии. АКБ отличаются по составу пластин, и являются более защищенными по части появления коррозионных отложений.

Электролиз воды. Большинство моделей не нуждается в каких-либо осмотрах.

Хорошая прочность рамок. Пластины изготавливаются по совершенно новой технологии, поэтому не боятся повышенной вибрации.

Очень малый уровень саморазряда. На полном заряде АКБ долгое время могут успешно функционировать, и если сравнивать их с сурьмянистыми разновидностями, прирост в процентном соотношении составляет 70.

Огромный срок эксплуатации. Сейчас производители на товар дают примерно 5 лет гарантии

Однако стоит брать во внимание определенные требования касательно эксплуатации продукции.

Недостатки

Кальциевые батареи имеют свои проблемы, которые также следует рассмотреть:

• Проблемы с разрядами. Из-за повышенной чувствительности блоков они довольно сильно страдают от пониженного напряжения. Если за ним не следить, можно потерять значительный процент емкости батареи. Если говорить конкретно, то при напряжении в 12 В 20%!емкости теряется. При повторениях скачков можно забыть про нормальную работу.
• Очень высокая стоимость. Ранее уже уговорилось про новую технологию изготовления продукции. За это приходится платить. Не все водители могут себе позволить отдать 3 тыс. руб. за аккумулятор, поэтому продолжают применять сурьмянистые аналоги.
• Проблемы с разогревом. Не все автомобилисты используют транспортное средство в течение всего дня. Некоторые могут лишь ездить на работу и домой. В это время аккумулятор находится как бы в режиме ожидания. Такое непостоянство сильно бьет по ресурсу АКБ. Таким образом, элементы попросту изнашиваются.

Это интересно:  Как заряжать аккумуляторы «лягушкой»

Что означает кальциевый аккумулятор, в чём отличие от сурьмянистого аналога

Длительные эксперименты с легирующей добавкой привели к появлению кальциевых батарей, в которых вместо сурьмы используется более лёгкий элемент. Впрочем, в количественном отношении доля кальция в свинцовой пластине ничтожна – 0,1%, однако именно этот металл достаточно сильно меняет физико-химические свойства свинцового электрода, коим является аккумуляторная пластина.

Название и обозначение материала (Ca/Ca) по наименованию основной добавки – старая традиция, хотя более правильным было бы название свинцово-кальциевая батарея. Кальциевый тип аккумулятора оказался более совершенным, нежели сурьмянистый, но и идеализировать его не стоит. Наряду со многими достоинствами, которые отсутствуют у его предшественника, среди особенностей кальциевых аккумуляторов имеется и ряд недостатков, над которыми ещё предстоит поработать инженерам-конструкторам. Впрочем, уже сегодня подобные разработки существуют – добавление в материал изготовления пластин серебра делает их ещё более совершенными. Но и цена таких АКБ, обозначаемых Ca/Ag, существенно выше.

О работе аккумулятора

Как известно, главная задача, которую необходимо выполнять аккумуляторным батареям, — это обеспечение нормального запуска мотора авто. При запуске автомобиля в действие приходит стартёр и начинается раскрутка коленвала. Дабы это задание выполнялось адекватно, батарея должна соответствовать определённым техническим параметрам. Так, устройство должно быть относительно небольшого размера, но быть при этом довольно прочным, надёжным и простым в эксплуатации. Что касается техники безопасности, то не стоит допускать полной разрядки батареи или снижения уровня электролита, находящегося в ней.