Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Особенности заряда кальциевых аккумуляторов». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
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.
Миф 1: чтобы полностью зарядить кальциевую АКБ, её надо «кипятить» напряжением 16 вольт током 10% ёмкости
Реальность: этапы дозаряда с перенапряжением до 16В и выше предусматриваются только после завершения основного заряда до достижения некоторого напряжения (чаще всего в диапазоне 14-15В) и снижения зарядного тока при стабилизации напряжения на этом уровне до некоторой величины. Сила тока на этапах «высоковольтного» (далее без кавычек) дозаряда не должна превышать 5% номинальной ёмкости. Исключения составляют умные ЗУ, осуществляющие заряд импульсами или модулированным током сложной формы, в т.ч. асимметричным (реверсивным). Благодаря электронному управлению, амплитудные и средние (интегральные) значения токов и напряжений при этом могут быть без вреда и опасности выше, чем при заряде просто источником питания со стабилизацией (ограничением) тока и напряжения.
Алгоритм зарядки кальциевого аккумулятора
Если бы инструкцию по зарядке кальциевого аккумулятора поручили написать автору этой статьи, то она выглядела бы следующим образом:
- Оцените степень заряженности батареи по напряжению покоя или индикатору на корпусе.
- Если напряжение покоя ниже 12,3 В (или индикатор не зелёного цвета) — зарядите батарею при помощи зарядного устройства.
- Отсоедините АКБ от бортовой сети.
- При наличии пробок — выверните.
- Подключите зарядное устройство, предварительно выставив ток заряда 10% от реальной ёмкости, а не от той, что написана на корпусе.
- Заряжайте до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение 14,4 В, а ток заряда не уменьшится до 0,1-0,3 А.
- Если в ближайшее время предстоит поездка, то просто подключите батарею к бортовой сети автомобиля.
- Если поездка не планируется, дополнительно заряжайте аккумулятор при напряжении 16,1 В на протяжении 40 минут.
- Если плотность электролита до 8-го пункта в норме, то заряжать напряжением 16,1 В не нужно.
- То же самое, если индикатор на корпусе батареи позеленел.
Недостатки кальциевых АКБ.
К сожалению, в нашей жизни не существует идеальных вещей. Поэтому и кальциевые аккумуляторы также имеют некоторый ряд недостатков.
- Чувствительность к глубоким разрядам. Это главное отличие кальциевых батарей от их гибридных и сурьмянистых аналогов. Кальциевые аккумуляторы крайне не рекомендуется разряжать ниже напряжения в 12 В. Всего лишь при одном глубоком разряде такая АКБ потеряет пятую часть своей емкости. При однократном полном разряде батарея лишается половины емкости, в то время как устройство, которое пережило 9 -10 разрядов, становится абсолютно непригодным к эксплуатации.
- Достаточно высокая стоимость. Что обусловлено дорогим, а также сложным процессом производства.
- Не подходит для режима передвижений в «городском стиле». Длительные простои, в случае, если автомобилем пользуются нечасто и на короткие дистанции, негативно, и даже губительно влияют на кальциевые аккумуляторы.
Неправильная «правильная» зарядка кальциевых АКБ
Постепенно подходим к процессу заряда кальциевого аккумулятора. Почему он не заряжается до так называемых 100% при напряжении 14,4 В? Почему при 16 В – вроде бы заряжается? Кто «надоумил» пользователей заряжать кальциевые аккумуляторы повышенным напряжением? И чем, в конце концов, заканчивается такая эксплуатация? Ответим на все эти вопросы.
Итак, допустим, у вас имеется кальциевая АКБ. Вы решили, что пора бы ее «погонять» на стационарном зарядном устройстве, как это рекомендуется производителями. Вы подаете на нее стандартные 14,4 В и дожидаетесь, пока потребляемый батареей ток не снизится до 0,1 А. Напомним, что это один из первичных признаков того, что аккумулятор зарядился.
Вы отключаете зарядное устройство, и перед установкой АКБ на автомобиль вдруг вспоминаете, что неплохо было бы измерить плотность электролита. Как известно – плотность в районе 1,27 является еще одним из первичных признаков того, что аккумулятор зарядился. Вы измеряете ее, но 1,27 там и близко нет. Вы в недоумении «идете в Интернет» с вопросом – как зарядить кальциевый аккумулятор, и попадаете на статьи и ролики, где показано, как получить желаемую плотность 1,27…
А чтобы получить такую плотность, «знатоки» советуют заряжать кальциевые АКБ тем самым напряжением 16,1-16,5 В. Вы поверили этим рекомендациям, сделали так, как говорят, и о чудо – плотность таки повысилась. Но радость от этого, к сожалению, продолжается недолго.
Подав на клеммы АКБ такое напряжение, вы принудительно спровоцировали то самое кипение, с которым так тщательно боролся производитель. Что произошло при этом? А вот что.
Как уже было сказано выше, в современных батареях из-за их устройства с пластинами реагирует преимущественно тот электролит, который находится в конвертах. Тот, который вы втянули ареометром, находится за пределами зоны электрохимической реакции. Соответственно, его плотность и не должна повышаться одновременно с зарядом батареи.
Когда же вы подали на клеммы 16 В, электролит в конвертах начал «кипеть». Естественно, благодаря этому он более интенсивно начал смешиваться с тем, что находится над пластинами. И только поэтому повторные замеры после кипячения батареи дают искомую плотность 1,27. Хотя эта плотность уже давно была достигнута внутри конвертов. А пока вы кипятили АКБ, перезаряжая ее насильно, пластины безвозвратно деградировали, потеряв часть свинца. После каждой такой зарядки кальциевая АКБ теряет часть емкости, а пусковые токи ее слабеют.
Но и это еще не все. Вы зарядили кальциевую батарею «правильно», и установили ее на автомобиль. После первого же запуска накопленный «кипячением» заряд тратится на работу стартера. А дальше АКБ подзаряжается под тем напряжением, которое выдает генератор в паре с реле-регулятором. То есть, 14,5 В.
Теперь вопрос на засыпку: стоило ли заряжать кальциевый аккумулятор «правильно», если это привело к ее частичной деградации, а после установки на автомобиль весь эффект от таких действий улетучился в первые же секунды работы? Вопрос – риторический.
Попробуйте также найти в Интернете статью от первого лица (на сайтах, которые ничего не продают) или видеоролик, где будет наглядно доказано с помощью фактов и конкретных измерений, что кальциевая батарея, которую заряжали напряжением 16 В, прожила дольше той, которую эксплуатировали традиционно. Такого вы не найдете.
Плюсы и минусы кальциевых автомобильных аккумуляторов
Любой тип автоаккумуляторов не является идеальным, поэтому имеет смысл рассмотреть основные характеристики всех трёх разновидностей:
| Кальциевые | Сурьмянистые | Гибридные |
| Маркировка | ||
| Са/Са | Sb/Sb | Sb/Ca |
| Старт процесса электролиза электролита, В | ||
| 15-16 | 12-12.5 | 14-15 |
| Тип батареи | ||
| Необслуживаемый/малообслуживаемый | Обслуживаемый | Обслуживаемый |
| Стоимость, усреднённый показатель | ||
| От 3000 рублей | От 2000 рублей | От 1500 рублей |
Гибридные и кальциевые АКБ считаются перспективными устройствами, поэтому по мере совершенствования технологии их изготовления и падения стоимости они будут постепенно вытеснять сурьмянистые, которые на данный момент остаются самыми распространёнными.
В каком случае нужно подзаряжать аккумулятор
Необслуживаемость кальциевых аккумуляторов не абсолютна. Исключение из сервисных операций контроль состояние электролита не отменяет необходимости отслеживать уровень заряда АКБ и не допускать ухода в глубокий разряд.
Величина напряжения может на клеммах может уменьшиться ниже номинального уровня 12,6 (вплоть до минимума в 10,5 вольт или даже меньше) по разным причинам:
- тяжелый, затяжной пуск мотора с последующей непродолжительной поездкой (АКБ не успеет зарядиться от генератора);
- частые пуски двигателя, езда в режиме старт-стоп;
- работа мощных бортовых потребителей автомобиля (музыка, светосигнальное оборудование и т.д.) долгое время при заглушенном двигателе;
- другие ситуации.
Еще одним достоинством кальциевой технологии является немного более низкий уровень саморазряда, но он далеко не нулевой. При длительном хранении даже полностью заряженной батареи есть риск уйти ниже допустимого предела по напряжению. Поэтому, если аккумулятор не используется, напряжение на его клеммах надо периодически контролировать, и, при необходимости, пополнять запас энергии.
Основные разновидности аккумуляторов Ca/Ca
Кальциевые источники питания делятся на три большие группы.
| Старая разновидность | Металлические пластины таких АКБ содержат в составе около 0,1 процента кальция или олова. Это помогает ему восстановиться после двух глубочайших разрядок. |
| Передовая технология | Помимо металла кальция, в них есть доля серебра, которая составляет 0,3 процента. Их стоимость намного выше первых, но они могут удержать до десяти глубоких разрядок. |
| Промежуточный вид | В них помимо кальция, добавляются ещё некоторые компоненты. Медь, кадмий и другие. Выдерживают до пяти глубоких разрядок. |
Зарядка кальциевого аккумулятора автомобиля и ее особенности
Автомобильный генератор переменного тока, оснащенный регулятором, обеспечивает напряжение 14,5-14,8 В в бортовой сети. Рабочие параметры генератора переменного тока достаточны для поддержания уровня заряда источника питания. Однако для обеспечения полного восстановления емкости аккумулятора зимой или при городской езде с частыми запусками двигателя необходимо подзаряжать аккумулятор.
Чтобы восстановить емкость источника питания Ca/Ca, необходимо использовать специальное зарядное устройство, подающее в цепь более высокое напряжение.
Примером может служить небольшой Vimpel 55, который поддерживает программируемый алгоритм зарядки. Его настройка позволяет подавать на клеммы аккумулятора напряжение до 16,5 В, что приводит к восстановлению емкости на 100%.
При использовании стандартного устройства, выходное напряжение которого составляет 14,8 В, источник питания заряжается только на 40-50%. Если оборудование поддерживает напряжение отключения 15,5 В, емкость батареи восстанавливается до 75-80%. Эксплуатация источника питания с пониженной плотностью электролита в зимний период приводит к проблемам с запуском двигателя при низких температурах.
Как правильно заряжать кальциевые аккумуляторы
8 октября 2019 года
Более того, своими суждениями по этой теме даже успели отметиться отдельные зарубежные и отечественные производители батарей (АКБ).
Одной из главных точек противоречий, напомним, стал вопрос о том, какое максимальное напряжение должно быть при заряде так называемых кальциевых аккумуляторов.
Одни утверждают, что оно не должно превышать 14,6 В, другие говорят, что его значение может быть и 14,8 В, а третьи и вовсе считают, что заряжать АКБ надо при напряжении не менее 16 В. Так кто же прав?
Чтобы прояснить позицию по данному вопросу, мы решили выслушать мнение специалистов фирмы TAB (Словения), одного из ведущих европейских производителей автомобильных батарей.
Напомним, что эта компания ежегодно поставляет в нашу страну примерно с полмиллиона АКБ, среди которых особое место занимают популярные аккумуляторы Topla и TAB.
Подавляющее большинство словенских источников питания — как раз кальциевые АКБ, о чем говорят соответствующие символы Ca/Ca на этикетках этих батарей. Что же они собой представляют?
Обслуживание кальциевых аккумуляторов
Если приобретается обслуживаемый кальциевый аккумулятор, то основной уход за батареей будет заключаться в своевременном добавлении воды. Для этого, в обслуживаемых устройства достаточно снять крышку или открутить заливные пробки. Следует заметить, что в сравнении с обычными аккумуляторами выполнять подобные действия потребуется не так часто
Испарение воды в батареях этого типа осуществляется очень медленно, поэтому только в летнее время следует уделять проверке уровня электролита повышенное внимание
Срок службы
Гарантийный срок эксплуатации кальциевых АКБ составляет 5 лет. При бережном обращении, которое, прежде всего, заключается в отсутствие глубоких разрядов, возможно использование батареи с сохранённым уровнем пускового тока в течение 8 – 10 лет.
При ненадлежащей эксплуатации, срок службы с даты выпуска может не превысить и 1 года, при этом если в розничной сети аккумулятор был реализован в исправном виде, то покупателю может быть отказано в возмещении убытков, если будет доказано, что неисправность вызвана нарушением правил эксплуатации.
Как заряжать аккумулятор
Эффективно заряжаться будет стандартный аккумулятор на 60ач с помощью основных правил. Производить процедуру нужно минимум 2 раза в год, чтобы увеличить срок службы этой детали автомобиля. Подзарядить до полного лучше всего перед зимой и после нее, ведь именно в холодное время года такая батарея быстрее всего изнашивается. Этот процесс входит в регулярное обслуживание, но он не обязателен. Лучше всего предварительно измерить уровень заряда и сделать выводы на основании своего исследования.
Сам процесс заряда происходит с помощью специального устройства. Оно может быть разным, от простого переходника до автоматического сложного варианта, который будет в полной мере контролировать весь процесс. Есть возможность устанавливать определенные показатели напряжения и силы тока, имеется точный индикатор, позволяющий понять, когда процедуру можно считать законченной.
Важно сразу после зарядки не использовать АКБ. Ему нужно дать некоторое время, около часа, чтобы батарея просто постояла и нормализовались все процессы внутри нее
Затем проверяется аккумулятор в покое и в под напряжением, чтобы сделать выводы о результате зарядки.
Преимущества кальциевых аккумуляторов
- Длительный срок эксплуатации. При правильной эксплуатации срок службы кальциевого аккумулятора, в среднем, составляет около пяти лет.
- Низкий уровень саморазряда. В сравнении с малосурьмянистыми разновидностями аккумуляторов, характеристика кальциевых аккумуляторов ниже почти на 70 процентов.
- Повышенная прочность пластин АКБ. Что позволяет пластинам быть устойчивым к вибрациям.
- Снижение интенсивности коррозионных процессов. Это увеличивает срок службы АКБ.
- Кальциевые аккумуляторы оснащены защитой от перезаряда. Характерно свойство выдерживать напряжение до 14,8 В.
- Большинство кальциевых аккумуляторов (около 90 процентов) — необслуживаемые.
- Возможно изготовление пластин меньшей толщины. У производителей есть возможность выпускать аккумуляторы с увеличенным количеством пластин, что влияет на мощность — она становится больше.
- Прекрасный вариант для начинающих автомобилистов. Как мы уже говорили, в большинстве случаев, автомобильный аккумулятор Са/Са является необслуживаемым. Что позволяет водителю не проводить дополнительные действия, такие как измерение уровня и плотности электролита.
Ответы на часто задаваемые вопросы
Рассмотренные далее вопросы не взяты с потолка. Многими из них задавался в своё время автор этого материала, другими интересовались друзья и знакомые. Ответы на них найти не так-то просто. Ведь на «видных местах» в Интернете обычно встречается либо скудная информация, либо сильно разнящаяся по смыслу. То есть, одни «знатоки» вещают одно, другие, которые «эксперты», противоречат первым, и задвигают свои соображения. Автолюбителю же остаётся только гадать — кто говорит правильно, а кто ошибается.
Пару слов стоит сказать о том, откуда взяты ответы на вопросы, представленные далее. Во-первых, это личный опыт автора — просто эксплуатация Ca/Ca батарей, а также эксперименты с их зарядкой разными зарядными устройствами и в различных режимах. Во-вторых, некоторые знания были почерпнуты с профильных книг, коих было прочитано не менее десятка. В-третьих, это логика и здравый смысл. Как оказывается, это важно. Ведь некоторые «спецы» с You Tube такое показывают и рассказывают об аккумуляторах, что и без книг с опытом понятно — это не работает.
Рекомендации по заряду аккумуляторной батареи
Состояние аккумулятора проверяют измерив напряжение разомкнутой цепи (НРЦ). Напряжение на клеммах батареи измеряется через 6 — 8 часов после остановки двигателя. Если НРЦ аккумулятора ниже 12,5 В аккумулятор необходимо зарядить. Такую проверку целесообразно производить раз в 3 -4 месяца.
Эффективность зарядки в первую очередь зависит типа и качества зарядного устройства. Более половины представленных в продаже зарядных устройств не способны полноценно зарядить современную аккумуляторную батарею. Зарядные устройства, предназначенные для работы в автоматическом режиме, нередко настраиваются на напряжение 14,4 – 14,5 В. При достижении этого напряжения загорается зеленый индикатор, сигнализирующий об окончании зарядки и происходит автоматическое снижение зарядного тока почти до 0. При покупке зарядного устройства обратите внимание на его характеристики. Зарядное устройство должно обеспечивать выходное зарядное напряжение 16,2 В. Прежде чем приступать к зарядке аккумулятора, внимательно изучите инструкцию зарядного устройства – в ней подробно должно быть описаны технические характеристики , все правила и порядок выполнения работы. Батарея считается заряженной при достижении плотности электролита во всех банках 1,27-1,28 г/см³, «кипении» электролита в конце зарядки и достижения температуры корпуса аккумулятора ≈ 40 °С
Различия в аккумуляторах, какой лучше
Гибридный вариант подойдет для водителей со стажем, которые умеют ухаживать за прибором, могут измерить плотность и раз в квартал добавить дистиллированной воды. Такой можно использовать на бывших в употреблении автомобилях, поскольку они долго могут сопротивляться разрядам. Приятной является и цена. Подходят для многих современных автомобилей.
Кальциевые необслуживаемые, подойдут для начинающих водителей и тех, кто часто ездит на большие расстояния. Большие токи запуска делают зимний пуск уверенным, но важно контролировать заряд, и не допускать глубоких разрядов. По стоимости они дороже всех.
Кальциевые хорошо переносят перезаряды, и даже постоянные, идеально подойдут для автобусов и грузовиков. Запрещено использовать в кофе-машинах, катерах и лодках.
Устройство и принцип работы
В таких АКБ свинцовые пластинки легированы кальцием. Обычно на корпусе кальциевых аккумуляторов красуется надпись «Ca/Ca». Она говорит о том, что кальций добавлен и в плюсовую и в минусовую батареи. Минерал снижает саморазряд и уменьшает потерю жидкости из электролитического состава.
Когда простая батарея садится, на ее пластинках формируется сульфат свинца. Плотность электролита из-за этого снижается. Как только АКБ ставится на зарядку, сульфат свинца начинает распадаться, плотность увеличивается, а емкость возвращается в первоначальное состояние. Если аккумулятор разряжен до нуля, кристаллы сульфата свинца становятся очень большими. В таком случае при заряде они уже не будут разрушаться. Это явление называют сульфатацией.
В кальциевых АКБ при разряде помимо сульфата свинца формируется и сульфат кальция. Он не растворяется в воде или кислоте, а при повышении температурного режима увеличивает свою плотность. Кристаллы кальция не пропускают электрический ток, поэтому закупорив пластинку, деактивируют ее. Такой процесс может начаться даже при 10 В и значительно снижает емкость батареи.