Что такое кальциевый аккумулятор для автомобиля
Перейти к содержимому

Что такое кальциевый аккумулятор для автомобиля

  • автор:

Технология Ca-Ca

Автомобильная промышленность развивается, появляется потребность в новых технологиях для питания автоэлектрики. Кальциевая аккумуляторная батарея (АКБ) решает практически все задачи для большинства авто.

Отличие технологии

Основным отличием от сурьмянистых и гибридных аккумуляторов является наличие кальция в положительных и отрицательных пластинах АКБ. Так как кальций выгорает в процессе литья свинцовых пластин их делают способом штамповки. Пластины в результате тоньше чем при обычном литье, следовательно в батарею их помещается больше, за счет чего ёмкость возрастает.

Плюсы кальциевых аккумуляторных батарей

Наличие кальция в составе пластин АКБ позволило решить проблему выкипания электролита, аккумуляторы с маркировкой СА/СА часто делают необслуживаемыми (отсутствует доступ к электролиту), иногда батареи оснащают пробками для контроля электролита, но чаще всего при нормальных условиях эксплуатации контроль не требуется. За счет такой присадки в составе коррозийные процессы тоже незначительные. Уровень саморазряда снизился в шесть раз по сравнению с обычными свинцово сурьмяными аккумуляторами. На новой аккумуляторной батарее саморазряд всего 2-4% в месяц.
Кальциевый аккумулятор спокойно переносит повышенное напряжение до 14.8 вольт, (в отличии от сурьмянистых) пластины с добавлением кальция крепче и АКБ хорошо переносит интенсивную вибрацию.
Электролит покрывает пластины полностью, плотность сверху меньше чем между пластинами. Крышка чаще всего имеет специальную форму и бороздки, собирает пары электролита и возвращает его обратно в банки.
Отличный вариант для автолюбителя, который не любит, или не умеет сам следить за узлами своего автомобиля.

Минусы кальциевой аккумуляторной батареи.

Основным минусом кальциевой АКБ является ее чувствительность к

глубоким разрядам. Сульфатация — кальций начинает образовывать сульфат кальция, который закупоривает поры пластин и практически не растворяется в электролите. При частых разрядах батарея быстро теряет в ёмкости и восстановить ее практически невозможно.
Частые простои, если автомобилем пользуются не часто, так же негативно сказываются на кальциевых АКБ.
Аккумуляторная батарея этого типа в среднем стоит несколько дороже чем сурьмянистые или гибридные.

Как заряжать кальциевые аккумуляторные батареи.

Для подзарядки АКБ кальциевого типа нужно импульсное зарядное устройство с режимом десульфитации. Если автомобиль часто простаивает или эксплуатируется только в городских условия подзаряжать батарею желательно раз в месяц.

Необходимо следить за напряжением в клеммах, ниже уровня 12 вольт кальциевая аккумуляторная батарея срочно нуждается в зарядке. Выставляется ток в 10% от общей емкости аккумулятора на зарядном устройстве и заряжать до 14.4-14.5 вольт. Допускать кипячение электролита нельзя, АКБ может полностью выйти из строя.

Выбор аккумуляторной батареи для автомобиля должен в первую очередь соответствовать техническим характеристикам самого авто. Кальциевые батареи идеально подходят автолюбителям, которые ездят долго и часто. Она не требует особого ухода, только своевременную профилактику. Служит долго и надежно.

Преимущества и недостатки кальциевых аккумуляторных батарей

изображение_2023-06-27_105628261.png

Разновидностей свинцово-кислотных батарей несколько. На полках торговых точек можно встретить модели традиционного формата, где 6% общего объема свинца легировано сурьмой. Но многие автовладельцы выбирают усовершенствованные виды АКБ, в которых для легирования электродов используется кальций. Это не самая новая технология, но широко распространенная в России. Кальциевые аккумуляторы по своим технико-эксплуатационным характеристикам превосходят сурьмянистые аналоги и дело здесь не только в особенностях легирования. В таких устройствах присутствует масса иных нововведений. Рассмотрим подробнее отличие батарей типа Ca/Ca от моделей предыдущего поколения.

Технологические особенности

Любое устройство надо описывать с технологии его изготовления. Некоторые бренды, выпускающие АКБ, используют метод штамповки и ковки пластин вместо привычного многим литья. Материал выходит более прочным и долговечным, разрушается в агрессивной химической среде намного медленнее. Ячейки решеток формуются с выступами для удержания активного пастообразного вещества, главный компонент которого — диоксид свинца.

Сырьем для легирования пластин аккумулятора является кальций, в общей массе свинца этого химического элемента до 0,1%. На первый взгляд, данный удельный вес можно назвать несущественным, но даже столь малого количества достаточно для изменения эксплуатационных характеристик накопителя в лучшую сторону. Кальций защищает свинец от преждевременного разрушения в условиях кислотной среды.

Все кальциевые батареи в зависимости от технологии, с помощью которой происходит легирование пластин, делятся на 2 группы:

  1. Гибридные — модели переходного типа, модификация сурьмянистых с легированием сурьмой одного электрода и легированием кальцием — второго;
  2. Типа Ca-Ca (кальций-кальций). Судя по названию, обе пластины имеют кальциевое легирование. По долговечности превосходят своих предшественниц в этой классификации.

Пластины АКБ обернуты волокнистым сепаратором, произведенным в формате конверта. Материал прекрасно пропускает электролит и ионы, удерживая внутри активную пасту — диоксид свинца. Конверт — отличная идея для предотвращения короткого замыкания в промежутке между пластинками.

Нюансы обслуживания аккумуляторов

Аккумуляторы с легированными кальцием пластинами лишены пробок. Если они и присутствуют на корпусе, то прочно закручены. Иными словами, производитель не предусмотрел обслуживание этих батарей. Условно необслуживаемые АКБ также разрушаются вследствие сульфатации, как обычные модели, но просто немного медленнее.

Гибридные сурьмянисто-кальциевые накопители оснащены пробками, этим пользуются многие автовладельцы. Речь идет об использовании аккумуляторов дольше их нормативного срока службы, на авто с небольшим количеством электроприборов в салоне. Если автомобиль более мощный, то гибридные АКБ не служат дольше 4-5 лет.

Если говорить вообще о принципе обслуживаемости, то кальциевые аккумуляторы не нуждаются в доливке воды или восполнении недостатка электролита. Батарея просто эксплуатируется на протяжении своего гарантированного производителем нормативного срока, после чего заменяется.

Конструктивные особенности корпуса

Батареи типа кальций-кальций лишены пробок, которые помогли бы осуществлять контроль содержимого. Поэтому уровень электролита и заряда проверяется посредством наблюдения за специальным индикатором, который может иметь разный цвет — черный, белый, зеленый и красный. Расшифровка цветового сигнала следующая:

  • Индикатор горит зеленым — все в норме (электролита достаточно, уровень заряда 100% или близко к этому значению);
  • Лампочка красная — аккумулятор разрядился, требуется восполнение заряда;
  • Индикатор стал черным — отсутствует электролит, АКБ полностью разряжена.

Важно: изучить пояснения к индикатору аккумуляторной батареи всегда можно прямо на корпусе устройства, большинство производителей информирует своих покупателей об этом именно так.

Оснащение крышки аккумулятора лабиринтной структурой препятствует испарению электролита. Когда осуществляется зарядка источника питания, диоксид свинца восстанавливается и в ходе химической реакции выделяется водяной пар. После подъема паров вверх происходит их оседание на стенках лабиринта, где после остывания и выпадения в конденсат электролит возвращается обратно к пластинам. По сути, реализована схема рециркуляции содержимого АКБ.

Все плюсы и минусы кальциевых батарей сгруппируем в виде таблицы.

Что убивает кальциевые аккумуляторы, и убивает ли?

В Сети полно негативных отзывов на кальциевые аккумуляторы, которые служат недолго, не заряжаются, не держат заряд, замерзает электролит. Популярны мифы о том, что они боятся «кипячения» при 16 и более вольтах, а ещё боятся разрядов, стремительно теряя ёмкость с каждым из них, будто бы, вследствие формирования слоя гипса — нерастворимого сульфата кальция, и вообще, стартерный аккумулятор, в отличие от тягового, для разряда не предназначен, разве только секунду покрутить стартер. Что, если взять реальный аккумулятор и проверить?

Будут видео и опыты с показаниями приборов. Попутно выясним, что такое мнимый или поверхностный заряд. И возможно, мы уже не раз сдавали в утиль хороший исправный аккумулятор. Что же с ним можно было сделать?

Подача слишком высоких токов и напряжений при заряде свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторных батарей, они же просто АКБ, чревата целым спектром опасных последствий, главными из которых являются выделение пожаровзрывоопасного водорода, токсичного сероводорода, разбрызгивание едкой кислоты, потеря воды из электролита, перегрев аккумулятора, вплоть до коробления пластин и короткого замыкания.

В отличие от популярной страшилки, будто пузырьки газов разрывают активную массу, (что не соответствует действительности, но чёрно-коричневую муть оплывшей активной массы положительных пластин они в электролит действительно поднимают, когда она уже оторвалась по иным причинам), перечисленное в предыдущем абзаце действительно опасно и для здоровья живых существ, и для сохранности окружающих аккумулятор ценностей, в первую очередь, самого автомобиля. Потому производители и продавцы аккумуляторных батарей публикуют легко запоминающиеся инструкции по максимально безопасным способам их подзаряда.

Да, именно подзаряда, то есть, частичного восполнения уровня заряженности, снизившегося в результате хронических, (например, езда в городском формате), или острых, (забыли выключить фары, пользовались лебёдкой, предпринимали попытки пуска не совсем исправного двигателя) причин.

▍Рекомендации предельно просты: заряжать током 10% ёмкости (6 А для 60 А*ч) до напряжения 14.4 вольта, (в разных версиях может варьироваться.) Легко запомнить и осуществить.

Это первая стадия заряда аккумулятора, основной заряд. А чтобы зарядить кальциевый аккумулятор полностью, необходимы ещё и последующие этапы заряда, которых в профиле может быть несколько. Эти этапы уже требуют знаний, оборудования и предосторожностей, потому о них краткие инструкции для широкого круга автомобилистов умалчивают.

Зачем нужен полный заряд аккумулятора, как его произвести, и чем чревато его отсутствие, мы сегодня установим экспериментальным путём.

Подопытный аккумулятор Bosch S4 005 2015 года выпуска, три с половиной года в эксплуатации. НРЦ — напряжение разомкнутой цепи, оно же ЭДС без нагрузки, 12.57 вольт.

Ток холодной прокрутки по стандарту EN 521 из 540 А, здоровье 96 %, внутреннее сопротивление 5.96 мОм.

Просадка под нагрузочной вилкой 200 А до 10.25 В. На холоде падало до 9.9.

Перед зарядом аккумулятор не забываем отогреть, помыть, зачистить клеммы. Устанавливаем следующие параметры заряда.

Этап основного заряда: максимальное напряжение 14.4 В, напряжение начала снижения тока 14.2 В, максимальный ток 6 А.

Окончание заряда по снижению тока до 50 мА, максимальное время заряда 48 часов.

Этап дозаряда: напряжение до 14.4 В, максимальный ток 2А, продолжительность 5 часов.

Такие настройки программируемого зарядного устройства (ЗУ) будут действовать следующим образом:
На клеммы подаётся ток 6 ампер до достижения 14.2 вольт. Это этап CC — constant current — постоянного тока
Далее напряжение стабилизируется на уровне 14.2, ток снижается. Это называется этапом CV — constant voltage — заряд снижающимся током при постоянном напряжении
Когда ток доходит до 50 мА, ЗУ без паузы переходит в дозаряд током 2А, который, скорее всего, пролетит очень быстро, до достижения напряжения 14.4 В
И далее продолжится при этом напряжении без ограничения минимального тока. Общее время дозаряда 5 часов.

Таким образом, имеем профиль, который можно назвать: либо двухэтапным — (основной заряд 6 А, 14.2 В, до 50 мА или 48 ч, и дозаряд 2 А, 14.4 В, 5 ч), либо четырёхэтапным — (1 — СС 6 А до 14.2 В, 2 — СV 14.2 В до 50 мА, общее время 1 и 2 не более 48 часов, 3 — CC 2A до 14.4В, 4 — CV 14.4 В, общее время 3 и 4 ровно 5 часов).

Когда аккумуляторщикам приходилось по показаниям приборов вручную переключать обмотки трансформаторов и двигать ползунки реостатов, логично было называть такой профиль 4-этапным, потому что роль стабилизатора напряжения и тока выполнял человек, который должен был знать, на каком этапе каких положений стрелок добиваться. Сейчас время автоматических стабилизаторов тока и напряжения, выполняющих обе функции в одном устройстве, потому логично назвать заряд двухэтапным. Пока есть, куда расти напряжению, ток стабилен, работает обратная связь по току. Когда напряжение достигло уставки, ток снижается, действует ОС по напряжению.

Если в распоряжении нет программируемого ЗУ с таймером и отслеживанием минимального тока или ЗУ-автомата, реализующего более сложные алгоритмы с паузами и реверсом в реальном времени, а есть регулируемый стабилизированный блок питания или ЗУ на основе такого блока, устанавливаем напряжение и ток регуляторами, за временем следим по часам, а за током по амперметру.

Разряжать будем до напряжения под нагрузкой 12 В, током 2.4 А, всего проведём 4 таких цикла. Как известно, контрольно-тренировочный цикл улучшает состояние аккумулятора, если производится адекватно.

Прошло чуть более 4 суток, идёт заряд после четвёртого разряда. Наблюдаем монотонное снижение отдаваемой ёмкости с каждым циклом. Получается, что сейчас мы либо подтвердили на опыте расхожий тезис о том, что разряд даже до 12 вольт под нагрузкой вредит кальциевым аккумуляторам, (зачем только они тогда производятся, ведь именно при разряде химический источник тока приносит пользу, для этого он предназначен), либо попалась плохая (изношенная, умирающая, неудачная, поддельная) батарея, (почему тогда тестер и вилка показали хорошее здоровье?), либо заряд производился неадекватно.

Сурьмянистый аккумулятор, кальциевый аккумулятор, — это всё тот же свинцово-кислотный аккумулятор. Раньше для прочности в свинцовый сплав пластин добавляли сурьму, и газовыделение начиналось при низком напряжении, что вело к потере воды и необходимости её доливать несколько раз в год. После долива дистиллированной воды следовало заряжать АКБ, что обременяло и огорчало автолюбителей. Зато газовыделение способствовало перемешиванию электролита.

В целях снижения расхода воды при эксплуатации аккумулятора, чтобы он меньше нуждался в обслуживании, производители стали переходить на кальциевую технологию. Добавка кальция в сплав не только повышает прочность пластин, но и снижает саморазряд, позволяет повысить пусковые характеристики, уменьшает газовыделение, так как разложение воды из электролита на кислород и водород происходит при более высоком напряжении, чем в сурьмянистом аккумуляторе.

В результате, при эксплуатации расходуется меньше воды, её приходится доливать реже. Пробки можно закрыть этикеткой, либо вообще запаять крышку, упразднив доступ к электролиту, если расход воды настолько мал, что её заводской заправки хватает на весь срок службы батареи. Для отвода газов в обоих случаях делается лабиринт в крышке.

Но снижение газовыделения означает ухудшение перемешивания электролита. Насколько это важно, и к чему ведёт?

Прошёл час с момента завершения заряда после четвёртого цикла. Напряжение разомкнутой цепи 13.45 В.

Снимем так называемый поверхностный заряд вилкой 200 ампер. ЭДС просела до 10.6 В. Это лучший результат, чем в начале, но ёмкость АКБ, тем не менее, упала.

С момента прекращения заряда прошло 18 часов. НРЦ 13.3 В. Как видим, оно завышенное.
Просадка под вилкой до 10.55.

Прошло больше часа. НРЦ 13.25. Запомним это напряжение после циклов с максимальным напряжением заряда 14.4 В. Далее произведём выравнивающий восстановительный цикл по методике аккумуляторщика Виктора, и сравним два значения НРЦ.

Первый этап заряда — до падения тока ниже 100 мА при напряжении 14.7 В.

Второй этап — до 16.2 В током 1/30 номинальной ёмкости (для 60 А*ч это 2 ампера) до неснижения тока в течение 2 часов.

В таком режиме отдано всего 5.1 ампер*часов, потому продолжим дозаряд до 16.5 В для качественного перемешивания электролита.

За 5 часов батарее сообщено почти 10 А*ч. Это оказалось необходимым вследствие сульфатации и расслоения электролита.

Ночью процесс дозаряда не завершился, остановим и возобновим с утра. Показания тока в районе 1.2 А держатся в течение часа. Понаблюдаем ещё час.

Час почти прошёл, ток не снижается. Останавливаем заряд.

Обратим внимание на НРЦ. Прошло более полутора часов, напряжение 13.25 В.

ЭДС под нагрузкой 200 А просела до 10.65, затем поднялась до 10.7 В. Результат лучше всех предыдущих в этом эксперименте.

Прошло 18 часов, НРЦ 13.06 В.

Итак, после нескольких часов «кипячения» при 16.5 вольтах мы получили напряжение разомкнутой цепи ниже, чем после заряда до 14.4. Получается, аккумуляторная батарея теперь заряжена хуже, и правы те, кто утверждает: «кипятить» не нужно и вообще вредно?

В напряжение разомкнутой цепи и ЭДС под малой нагрузкой делает свой вклад не только термодинамическая ЭДС активных масс, несущих полезный заряд, но и целое множество других факторов.

Во-первых, пузырьки газов в порах активных масс имеют свою электродвижущую силу. На этом эффекте основан топливный элемент, в котором электролиз идёт наоборот: происходит синтез воды из подаваемых водорода и кислорода с выработкой электрической энергии. Потому НРЦ свинцово-кислотной ячейки, или вообще любой пары электродов в каком-нибудь электролите с пузырьками выше, чем без них.

Во-вторых, потенциал той или иной точки в электрическом поле зависит от расстояний между носителями заряда в пространстве. В банке аккумулятора носителями заряда являются ионы, главным образом, сульфат-ион и гидроксоний, или попросту протон H+, ядро атома водорода.

В школьном опыте мы берём какой-нибудь материал, трём его о ткань или бумагу, подносим к шару электроскопа, и ничего не происходит. Стрелка не отклоняется, искр не видно и не слышно, не пахнет озоном. Всё потому, что заряженные тела не разнесли в пространстве.

Оторвав предмет от бумаги или ткани, мы своей мускульной силой преодолеваем электростатическое притяжение, а работа этой силы преобразуется в электрическую энергию. Получаем заряд, отклоняющий стрелку электроскопа, и энергию, способную, например, зажечь неоновую или ртутную лампу, произвести коронный или искровой разряд с выделением теплоты, света, звука, преобразованием кислорода в озон, и так далее.

Для получения разности потенциалов и энергии потребовалось не просто соприкосновение материалов с разными свойствами, но разнести носители заряда в пространстве. В современном свинцовом аккумуляторе имеется губчатая структура активных масс и плотные сепараторы. Всё это мешает дрейфу ионов, в виде которых находится серная кислота в жидком водном растворе, и эти ионы в пространстве создают электрическое поле, то есть, градиент потенциала, влияющий на разность потенциалов электродов.

Наконец, термодинамическая ЭДС свинцово-кислотной электрохимической ячейки зависит от концентрации кислоты, а она тяжелее воды и стремится вниз. При расслоении даже недозаряженные участки активных масс внизу банок дают НРЦ как у заряженных и даже выше.
Потому уровень заряженности одним только вольтметром не определить. Чем выше НРЦ — не факт, что лучше. Более того, завышенное НРЦ чаще всего свидетельствует о расслоении электролита и недозаряде. Адекватные тестеры аккумуляторных батарей при НРЦ сверх нормы рекомендуют снять поверхностный заряд, фарами, и повторить тест.

Все вышеописанные паразитные перенапряжения имеют общее свойство: «мнимый» заряд не способен давать значительный ток, в отличие от «честного» заряда активных масс. Потому под адекватной нагрузкой ЭДС проседает до уровня, адекватного истинному уровню заряженности. Разрядный ток снимает поляризацию, но не устраняет расслоение электролита. В этом различие расслоения и поверхностного заряда — поляризации. То и другое часто называют «мнимым зарядом».

Мнимый заряд — явление, при котором напряжение разомкнутой цепи свинцово-кислотного аккумулятора не соответствует реальному уровню заряженности при данной температуре и концентрации электролита. Составляющими мнимого заряда являются расслоение (стратификация) электролита, перенапряжение от которого восстанавливается после снятия нагрузки, и поверхностный заряд — совокупность явлений поляризации, создаваемое которыми перенапряжение не возвращается после отключения разрядного тока.

Нагрузочная вилка 200 А после заряда по методу Виктора через 20 часов показывает точно такую же просадку с 13.10 до 10.65 и подъём до 10.70 В, как и 18 часов назад. Это очень хороший результат.

Тестер показывает ток холодной прокрутки 605 из 540 А по EN, внутреннее сопротивление 5.13 мОм, здоровье АКБ и уровень заряженности 100%. Сделав выравнивающий восстановительный заряд, мы вернули аккумулятору былую молодость.

В процессе разряда кислота по всему объёму и всей высоте банок АКБ уходит на химическую реакцию Гладстона-Трайба. В процессе заряда кислота по всему объёму и всей высоте выходит из сульфатов и возвращается в электролит. Но законы природы не обмануть. Чистая серная кислота имеет плотность 1.84 грамма на кубический сантиметр, что почти вдвое тяжелее воды. Выделяясь, она стремится уйти вниз и выталкивает воду наверх. При 14.4 В на клеммах газообразование в банках кальциевого аккумулятора отсутствует или пренебрежимо мало, потому не происходит перемешивания электролита. Губчатая структура активных масс и плотные сепараторы усугубляют проблему.

Для осуществления реакции в направлении заряда необходима вода, потому в нижней части банок и глубине активных масс заряд прекращается раньше времени, тогда как в верхней части и на поверхности средней части пластин он ещё идёт. Потому низ пластин и глубина активных масс испытывают прогрессирующую сульфатацию: всё больше активных масс выходят из полезной работы. Взглянем ещё раз на таблицу контрольно-тренировочных циклов до 14.4В, где хорошо видна эта плохая динамика.

При заряде по методу Виктора с активным перемешиванием электролита по всей высоте и всему объёму, в нижней части пластин концентрация кислоты снизилась, поступила вода, и пошёл процесс заряда. Сульфат стал постепенно растворяться, и после восстановительного заряда ранее сульфатированные активные массы вернулись в работу.

Прошёл ещё час с момента теста нагрузочной вилкой. НРЦ по вольтметру Кулона-912 12.98, по вольтметру вилки НВ-03 13.00. Запускаем разряд.

Спустя 12 минут разряда, под нагрузкой 2.4 А ЭДС 12.66 В.

Ёмкость разряда до 12 вольт под этим током составила 29.11 А*ч. Ставим на заряд.

Основной заряд длился 6 часов 20 минут, батарее сообщено 27.28 А*ч. Обратим внимание: это ниже 29.11, отданных при разряде. Потому без дозаряда прогрессирует недозаряд, (на что слово дозаряд прозрачно намекает).

Прошло 8 часов дозаряда, показания тока не менялись 2 часа. Пора завершать.

13 вольт — нормальное НРЦ здорового заряженного аккумулятора.

Показания тестера ещё немного улучшились: EN 607 A, 5.11 мОм. Два заряда с «кипячением» при 16.5 В улучшили все характеристики аккумуляторной батареи, тогда как при ограничении до 14.4 наблюдали падение ёмкости, (зато аномальный рост НРЦ вследствие прогрессирующего расслоения электролита).

Существуют таблицы для определения степени заряженности АКБ по напряжению разомкнутой цепи, но они не учитывают поляризации — поверхностного заряда, а также аномального завышения НРЦ вследствие расслоения электролита. Потому применительно к современным кальциевым аккумуляторам такие таблицы, а также реализующие их индикаторы уровня заряда на базе простейшего вольтметра, не дают адекватных показаний.

Отсутствие адекватного дозаряда в первых циклах нашего опыта привело к деградации параметров АКБ, но эта деградация не стала необратимой, а была исправлена путём адекватного выравнивающего восстановительного дозаряда с десульфатацией и перемешиванием электролита. Генератор автомобиля и зарядные устройства, не реализующие перемешивание и десульфатацию при повышенном напряжении, осуществить такой дозаряд не могут.

Потому очень многие сдают в утиль исправный, работоспособный аккумулятор, параметры которого можно восстановить путём адекватного дозаряда, что и произошло в описанном эксперименте.

Напоследок отметим, что этапы дозаряда при 16 и более вольтах актуальны не только для кальциевых АКБ с жидким электролитом, но входят в рекомендации таких производителей, как Chaowei (Chilwee) и Tianneng для… гелевых кальциевых тяговых АКБ с углеродными добавками в активные массы! Ещё один шах и мат страшилкам и мифам. Разумеется, фирменная документация содержит параметры каждого этапа, включая временные рамки, их очерёдность и условия, при которых запускать тот или иной этап, либо пропустить и перейти к следующему.

image

Встречается и вульгарная версия «кипячения» в один этап током 10% ёмкости, напряжением 16 вольт. Такой заряд аккумулятору и всему вокруг него действительно навредит, поскольку не учитывает кинетики физических и химических процессов в аккумуляторной батарее, в соответствии с которой разработаны многоступенчатые профили заряда. Большим током можно производить основной заряд до невысокого напряжения, и переходить к этапам высоковольтного дозаряда только после того, как ток основного заряда снизился до заданной величины. Существуют умные ЗУ со сложными алгоритмами, использующие токи и напряжения выше стандартных профилей для повышения эффективности этапов, но там реализованы обратная связь в реальном времени и микропроцессорный контроль.

Вульгарное одноэтапное «кипячение» как раз и породило миф о губительности 16 и даже 15 вольт, тогда как неспособность более низкого напряжения обратить вспять прогрессирующие недозаряд и сульфатацию мифы о мнимых недостатках кальциевых аккумуляторов. Разумеется, при недозаряде ёмкость и токоотдача будут падать, пластины разбухать от сульфатов вплоть до коробления и короткого замыкания, активная масса отвалится, а электролит замёрзнет. Но виной тому не заговор или недобросовестность производителей, а игнорирование особенностей современных аккумуляторов при их эксплуатации.

Статья составлена в сотрудничестве с автором видео, осуществившим описанный эксперимент.


  • заряд
  • аккумуляторы
  • аккумуляторные батареи
  • аккумулятор выкипел
  • автомобильный аккумулятор
  • зарядные устройства
  • зарядное устройство для автомобиля
  • свинцово-кислотные аккумуляторы
  • десульфатация
  • восстановление аккумуляторов
  • efb-аккумуляторы
  • расслоение электролита
  • ruvds_статьи
  • Блог компании RUVDS.com
  • Научно-популярное
  • Энергия и элементы питания
  • Автомобильные гаджеты
  • Транспорт

Кальциевые акб

Кальциевые аккумуляторы для автомобилей являются наиболее эффективными среди всех типов кислотных батарей. Для их изготовления используют свинцовые пластины, покрытые кальцием. Данная технология называется «кальций-кальций», так как в отличие от малосурьмянистых и гибридных АКБ, кальциевое покрытие имеют и положительно, и отрицательно заряженные пластины. Такая добавка предотвращает закипание электролитной жидкости и защищает конструкцию от коррозии. Кальциевые АКБ могут иметь покрытие с добавлением частиц серебра. В таком случае вместо обычной маркировки «Ca-Ca» батареи обозначают символами «Ca/Ag». Такое технологическое решение позволяет снизить восприимчивость устройства к глубоким разрядам — премиальные модели выдерживают до 10 зарядок с нуля без потери энергоёмкости.

Плюсы кальциевых АКБ

  • Не требуют обслуживания. Кальций предотвращает расслоение жидкости на составные части и уменьшает её испарение. Благодаря низкому расходу воды аккумуляторы полностью отрабатывают свой ресурс без стороннего вмешательства.
  • Устойчивость к избыточному заряду. АКБ выдерживают повышенное напряжение электронных систем автомобиля — до 15 В. Поэтому кальциевые батареи часто выбирают для интенсивного использования — регулярных длительных поездок.
  • Высокая прочность. Тонкие свинцовые пластины расположены очень плотно друг к другу. Такая особенность повышает виброустойчивость и положительно сказывается на мощности АКБ.
    Многофункциональность.Аккумуляторы для гибридов, автомобилей с системой «старт-стоп» и большим количеством электроники чаще всего относятся к кальциевому типу.

Минусы кальциевых АКБ

  • Боязнь глубоких разрядов. При снижении уровня заряда до 60% сульфат кальция начинает закупоривать свинцовые пластины, что повышает электросопротивление. Один полный разряд АКБ снижает его ёмкость до 50%. Данная проблема частично решена в кальциево-серебряных батареях.
  • Потеря заряда при частых коротких поездках. Аккумуляторы не устойчивы к частым пускам двигателя в течения дня и длительным простоям. При использовании автомобиля в таком режиме, кальциевые АКБ необходимо заряжать хотя бы раз в 1–2 месяца, в соответствии с инструкцией производителя.

Примеры кальциевых АКБ

  • TESLA Premium Energy 100Ah 900 En 353х175х175 — премиальная модель от известного сербского производителя с высокими показателями энергоёмкости и холодного пускового тока.
  • BOSCH S50 04 61Ah 600 En 242х175х175 — модель повышенной прочности с увеличенным эксплуатационным ресурсом, изготовленная по технологии Power Frame.
  • EXIDE Premium 90Ah 720 En — АКБ с технологией Carbon Boost 2.0, адаптированная для кратковременных городских поездок и высокого энергопотребления.

Итоги

Кальциевые АКБ — это разумный выбор для длительных автомобильных путешествий. Их высокая надёжность и необслуживаемость позволяют не беспокоиться о состоянии батареи после установки. При длительных простоях авто регулярно проверяйте уровень заряда и восполняйте его в случае необходимости.

Обязательно ознакомьтесь:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *