Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Как правильно заряжать кальциевые аккумуляторы». 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.
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.
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.
Что такое кальциевый аккумулятор
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.
Под нормальными условиями, о которых сказано в предыдущем абзаце, следует понимать эксплуатацию АКБ по назначению – в автомобиле. Там он подзаряжается под напряжением около 14,4-14,8 В, соответственно, никогда не «закипает». А это уже большой плюс, поскольку кипение аккумуляторов под капотом ранее было огромной проблемой. Из-за этого и клеммы постоянно покрывались солевым налетом, и кузов растворялся в кислоте, и так далее.
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.
Деградация происходит потому, что оставшаяся без электролита часть пластин в процессе заряда не участвует. Это значит, что отложившийся на этих площадях сульфат свинца – не растворяется, а продолжает «крепчать». Твердеет в таких условиях он до такой степени, что даже после доведения уровня электролита до нормы – он так и останется на пластинах. Будет там закрывать собой свинец, и полезные электрохимические реакции проходить тут более не будут. То есть, грубо говоря – часть батареи превратится в мертвый груз, не более того.
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.
Максимальный ток, который (кратковременно) может отдавать аккумуляторная батарея, тем больше, чем большая площадь пластин. Именно по этой причине АКБ, у которых из-за неправильной эксплуатации пластины покрываются сульфатом, пусковые токи ослабляются, и запуск двигателя становится менее уверенным.
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.
Особенности кальциевого аккумулятора
Эта технология имеет очень много плюсов, таких как – большие токи запуска, большая емкость, малообслуживаемые (практически нет испарения электролита), малый саморазряд и т.д. Но минусами этой батареи можно назвать – неустойчивость к глубоким разрядам (буквально три – четыре раза и емкость падает в разы), умение их заряжать, они достаточно дорогие, если сравнить с конкурентами.
Если честно то кальциевый АКБ, сделан для чайников, то есть для людей которые вообще не понимают как и что делать с подкапотным пространством автомобиля и не заглядывают туда неделями, а может быть и месяцами. Он закрыт в непроницаемый корпус, испарений электролита практически нет, а значит, может работать годами.
Особенности производства
Как вы уже знаете, технология Ca/Ca подразумевает применение в аккумуляторных батареях легирующей присадки в виде кальция. Это повышает прочность свинцовых пластин, их устойчивость к осыпанию, разрушению и сульфатации.
Если сравнивать технологию производства с сурьмянистыми АКБ, здесь есть весомое отличие.
Пластины с добавлением сурьмы производят путём литья сплавов. Изначально специалисты попытались применить аналогичный принцип, изготавливая свинцово-кальциевые решётки. Но это закончилось неудачей. При таких температурах кальций попросту выгорал.
Из-за этого решётки, то есть основу пластин, начали создавать методом штамповки. Суть процесса производства такова:
- создают сплав на основе свинца и кальция;
- придерживаются определённых пропорций;
- сплав представлен в виде ленты;
- эту ленту перфорируют, то есть создают необходимые отверстия.
Как правильно выполнять зарядку
Особенность зарядки кальциевых АКБ в том, что для этой операции требуется несколько иное зарядное устройство, например, типа «Орион». Дело в том, что в ходе зарядки приходится часто корректировать напряжение и величину подаваемого тока. Поэтому надо иметь такое зарядное устройство, которое обеспечит напряжение 16,8 вольт. А обычные автоматические зарядники способны выдать не более 15 вольт.
К тому же зарядники типа «Орион» имеют встроенные программы для разного назначения, в том числе и для десульфатации. Естественно, кроме этой модели их в продаже великое множество. Это ЗУ указано всего лишь в качестве ориентира.
Благодаря конструктивным особенностям кальциевых аккумуляторов, они требуют особой методики зарядки. Важно то, каким напряжением и как именно заряжать автомобильный кальциевый аккумулятор.
Алгоритм зарядки кальциевого аккумулятора состоит из двух этапов.
Первый:
- Согреть батарею до комнатной температуры;
- Выставить ток до 0,1 от нормативной емкости аккумулятора (если емкость 55 ампер в час, то выставляется 5.5 ампера;
- Выставляем напряжение 16,1 вольта (некоторые авторы рекомендуют напряжение 14 вольт);
- Заряжаем до того момента, пока ток зарядки не упадет ниже 0,5 ампер (это произойдет примерно через несколько часов);
Важно! Электролит будет слегка кипеть. Если интенсивность кипения увеличивается, надо немного убавить напряжение. Уровень электролита не должен уменьшаться.
Второй
- устанавливаем ток 3 ампера
- выставляем границу напряжения 16,1 – 13,1 вольт
- следим за электролитом и не даем ему кипеть
Как правильно заряжать аккумулятор Са/Са
- Если аккумулятор в вашем автомобиле не заряжается до конца (причины могут быть различными: низкие температуры на улице, короткие и нечастые поездки, проблемные генератор и т. д.), необходимо заряжать его с помощью обычного зарядного устройства
- Напряжение заряда должно быть в диапазоне 14,4-15В
- Ток заряда должен составлять не более 10 % от емкости вашего аккумулятора
- Алгоритм заряда «CC/CV» стандартный для свинцово кислотных аккумуляторов; заряд постоянным током до порогового напряжения, затем заряд постоянным напряжением с понижением тока заряда.
- Категорически противопоказано «кипячение» кальциевым АКБ. Так как в лучшем случае оно приводит к снижению технических характеристик прибора, а в худшем — к выходу устройства из строя.
- Чтобы добиться более «плотного» заряда, лучшего растворения сульфатов и увеличения ресурса, необходимо производить заряд аккумулятора с наименьшим значением тока.
Сейчас на рынке появилось множество подделок. Чтобы отличить качественную АКБ от подделки, а также понять оригинальное устройство перед нами или нет — нужно обратить внимание на маркировку. На корпусе аккумулятора должны быть указаны следующие характеристики:
- стартовый ток
- значение напряжения
- значение номинальной емкости
- дата выпуска данного устройства
- подробная информация о производителе
Каждый вправе сам выбирать напряжение и ток заряда. Но Вы заметили, что мы не говорим о заряде напряжением 16 и более вольт? Эти АКБ заряжаются точно так-же, как и свинцово-кислотные.
Особенности кальциевых аккумуляторов
Для начала перечислим преимущества кальциевых аккумуляторов:
- низкий саморазряд батареи;
- при правильной эксплуатации служат до пяти лет;
- благодаря легированию кальцием пластины таких аккумуляторов имеют повышенную прочность и стойкость к вибрациям;
- добавка кальция снижает процесс электролиза воды и много моделей АКБ Ca/Ca выполняются необслуживаемыми и не имеют возможности долива воды;
- легирование свинцовых пластин кальцием снижает коррозию;
- добавка кальция даёт определённую защиту АКБ от перезаряда. Кальциевые аккумуляторные батареи выдерживают напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,8 вольта;
- стоит отметить, что технология производства кальциевых аккумуляторных батарей даёт возможность выпускать пластины делать более тонкими. В результате можно увеличить их число и нарастить пусковую мощность АКБ.
Особенности кальциевых аккумуляторов
Кальциевый автомобильный аккумулятор оснащен пластинами из химически чистого свинца с добавлением до 0,1% кальция. Применение сплава позволило сократить использование дистиллированной воды из раствора электролита, характерного для стандартных малосурьмянистых батарей.
Кальциевые источники питания обеспечивают повышенный ток холодного пуска при увеличении мощности.
Источники кальция не требуют периодического обслуживания, кроме удаления пыли с поверхности корпуса.
Использование кальциевого сплава повышает долговечность пластин и снижает вероятность выхода из строя компонентов из-за вибрации. Батарея рассчитана на напряжение более 14,8 В. Дополнительным преимуществом кальциевых источников является устойчивость материала к электрохимической коррозии. Свойства сплава позволили уменьшить толщину электродов и увеличить количество ячеек в банке.
К недостаткам кальциевых источников тока (Ca/Ca) относятся:
- деградация материала пластины и активной массы при глубоком разряде;
- повышенная стоимость;
- использование специального зарядного оборудования.
Кальциевая батарея не предназначена для установки на автомобили, оборудованные системой «стоп-старт». Использование батарей Ca/Ca не рекомендуется в автомобилях, которые часто ездят или имеют интенсивное движение (постоянный разряд).
Ответы на часто задаваемые вопросы
Следующие вопросы взяты не с потолка. Многие из них в свое время были заданы автором этого материала, другие — друзьями и знакомыми. Ответы на них найти нелегко. Ведь «видные места» в Интернете обычно имеют либо скудную информацию, либо очень разные значения. То есть, одни «эксперты» говорят одно, а другие «эксперты» противоречат первым и выдвигают свои идеи. Автомобилисту остается только гадать — кто прав, а кто виноват.
Необходимо сказать несколько слов об источнике ответов на следующие вопросы. Во-первых, это личный опыт автора — просто эксплуатация Ca/Ca аккумуляторов и эксперименты с их зарядкой разными зарядными устройствами и в разных режимах. Во-вторых, часть знаний была почерпнута из специализированных книг, которых было прочитано не менее десятка. В-третьих, это логика и здравый смысл. Как оказалось, это очень важно. Действительно, некоторые «эксперты» из You Tube показывают и рассказывают такие вещи о батареях, что даже без книг с опытом понятно — это не работает.
Технология изготовления Ca/Ca аккумуляторных батарей
Казалось бы, замена одного компонента другим не должна существенно сказаться на технологии изготовления пластин батареи, но это не так. Сурьмянистые изготавливаются методом литья, который достаточно прост и малозатратен. Замена сурьмы на кальций выявила существенную проблему: при литье кальций практически полностью выгорает. Пришлось изготавливать решётчатую основу пластин методом штамповки. В свинец добавляется кальций, сплав изготавливают в виде ленты, которая затем перфорируется в нужной пространственно-геометрической форме. Как оказалось, такие пластины оказались эффективнее традиционных.
Но основным сдерживающим фактором их повсеместного распространения как раз и является сложность производства, отражающаяся на стоимости кальциевых батарей.
Что такое кальциевый аккумулятор и чем он отличается от обычного
Начнём с определения, что же это такое кальциевые аккумуляторы для автомобиля. Обозначение Ca/Ca сбивает с толку непросвещённых водителей, заставляя их думать, что в таких источниках питания вместо традиционного свинца для изготовления пластин используется кальций. Это не соответствует истине.
Во всех автомобильных аккумуляторах основным материалом для пластин является свинец. Если его полностью заменить кальцием, то химическая реакция не начнётся никогда. Некоторое количество этого металла добавляется при изготовлении пластин, и только. По технологии их доля составляет не больше 0,07 % от общего количества. Проще говоря, в 12-килограммовой пластине присутствует 8 г кальция.
Даже это незначительное количество содержится только в тех источниках питания, которые изготовлены по технологии Ca/Ca. В этом случае обсуждаемый элемент имеется как в положительных, так и в отрицательных пластинах. И это их главное отличие от аналогов под аббревиатурой Pb/Ca, где кальций присутствует исключительно в минусовых пластинах.
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.
Понятие о кальциевых АКБ
Первым делом стоит разобраться с особенностями кальциевых аккумуляторов и понять, что это вообще такое.
В действительности кальциевые АКБ изготавливаются по WET технологии. То есть это свинцово-кислотная батарея с жидким электролитом внутри корпуса. Пластины изготовлены на основе свинца.
Отличительной особенностью кальциевых АКБ является применение кальция в качестве легирующей присадки. Их маркируют обычно Ca/Ca.
Что интересно, доля кальция здесь минимальная. В процентном соотношении это буквально 0,1% от общей массы батареи. Потому справедливо называть такие АКБ свинцово-кальциевыми.
Просто стала популярной традиция называть аккумуляторы в зависимости от того, какая легирующая добавка в них используются. Те же сурьмянистые АКБ являются ярким и наглядным примером.
Сурьма применяется с целью защитить свинец от разрушения. Но его эффективность оказалась не такой высокой. Проводились различные эксперименты. Оказалось, что кальций отлично справляется со своими задачами, превосходя сурьму. В результате появился новый тип аккумулятора, который именуется как кальциевый.
Теперь вы знаете, что представляет собой тот самый кальциевый аккумулятор и чем он отличается от других WET батарей для автомобиля. Но это в полной мере не даёт понять все его особенности, сильные и слабые стороны.
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.