Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Как заряжать кальциевый аккумулятор – мифы и реальность». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
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.
Официальная инструкция
Как заряжать кальциевый аккумулятор нам рекомендуют производители? Они обычно прилагают к нему краткую инструкцию, в которой без каких-либо понятных объяснений пишут, что как делать. Одна из таких официальных инструкций сейчас лежит на столе, и мы возьмём из неё ключевые моменты.
Значит, написано в ней следующее:
- Заряжать кальциевый аккумулятор следует током, равным 10% ёмкости.
- При достижении напряжения заряда 14,4 В ток надо уменьшить в два раза и заряжать так в течение 10 часов.
- По завершению заряда необходимо проверить плотность электролита и, в случае высокой концентрации скорректировать её путём доливки воды.
- Каждый раз после корректировки плотности батарею надо ставить на заряд при напряжении 16 В, и проводить его в течение 40 минут.
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.
В каком случае нужно подзаряжать аккумулятор
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.
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.
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.
О «специальных» зарядных устройствах для Ca/Ca
В статье про зарядку кальциевых АКБ просто нельзя не упомянуть об этих устройствах. Они пачками покупаются доверчивыми автолюбителями. Ведь если их делают, значит и в самом деле есть прок от зарядки АКБ Ca/Ca напряжением 16,1 В. Вполне логично, что производитель, зная о наличии таких батарей, решает выпускать и специальные зарядные устройства под них. А поскольку на производствах просто не могут работать дураки и неучи, то и недоверия к таким устройствам быть не может по умолчанию.
На самом же деле картина далеко не такая радужная и однозначная. «Специальные» зарядные устройства для кальциевых АКБ появились на рынке не потому, что они жизненно необходимы этим АКБ. Они были придуманы потому, что на рынке появился на них спрос. А спрос и необходимость – это разные вещи.
А спрос на них появился после того, как в Интернете начала обсуждаться проблема с зарядкой АКБ Ca/Ca. Ну никак не получалось у купивших это чудо достичь 100 % заряда. Аккумуляторы упорно не хотели кипеть, а плотность не доходила до 1,27. Умные и предприимчивые люди увидели эти проблемы, и придумали, как на этом заработать.
Не кипит АКБ? Не повышается плотность? Вот вам специальное зарядное устройство, которое закипятит ее. И плотность повысится. А если еще к такому устройству добавить парочку «умных» функций наподобие десульфатации, тренировки и зарядки по принципу качелей – продажи пойдут в гору. А уж убедить пользователя, что без этого зарядного устройства кальциевая АКБ долго не прослужит – это как два пальца…
Большой удачей для этих самых предпринимателей послужило еще одно обстоятельство. Дело в том, что несколько лет назад на официальном сайте одного производителя кальциевых АКБ появилась информация, что их продукцию надо заряжать напряжением 16 В. И понеслось. Ссылаясь на эту официальную информацию, продавцы специальных зарядных устройство еще быстрее повысили уровень продаж.
И неважно, что та самая информация касалась только одной единственной линейки аккумуляторов, которые через пару лет сняли с производства. Наплевать на такую же официальную информацию, которую предоставил тот же производитель – он пояснил, что 16 В нужны были той партии батарей, и на сегодняшний день это неактуально.
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. |
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.
Как правильно зарядить АКБ Са/Са
Уже упоминалось, что химические процессы в батарее Ca/Ca не отличаются от процессов в обычной батарее. Поэтому этот аккумулятор можно заряжать с помощью обычного зарядного устройства, включая автоматическое зарядное устройство. Его зарядное напряжение не превышает 14,5 вольт; когда зарядный ток падает ниже установленного уровня, он отключается.
Но если изучить техническую документацию батареи, то некоторые производители утверждают, что напряжение зарядки кальциевой батареи составляет 15,5…16 В. Эта информация обычно расплывчата, никогда не обоснована, и иногда чувствуется неточность перевода. Кроме того, интернет «эксперты», которые считают, что Ca/Ca батарея всегда должна заряжаться при таком напряжении, приводят мнение гаражного электрика в качестве аргумента в лучшем случае.
Кроме того, генератор переменного тока автомобиля «не знает», какой тип аккумулятора установлен под капотом, и выдает напряжение для поддержания заряда аккумулятора, указанное производителем. Правда, скорее всего, заключается в том, что кальциевые источники тока позволяют работать в этом режиме, не переходя в режим электролиза (не начиная «кипеть»). Поэтому зарядка повышенным напряжением ускоряет процесс восполнения энергии, но не является необходимым условием.
Чтобы получить максимальную отдачу от кальциевой батареи, можно приобрести источник, допускающий зарядку повышенным напряжением. Например, популярный у автовладельцев «Вымпел-55», который имеет возможность реализации этого режима.
Во время зарядки ток батареи следует контролировать так, чтобы в начале процесса он составлял около 0,1 от емкости — такой режим оптимален для батареи с точки зрения баланса между скоростью зарядки и сохранением ресурса.
Также можно приобрести «умное» зарядное устройство, которое позволяет производить зарядку в несколько этапов (сначала со стабилизацией напряжения, а затем со стабилизацией тока) и проводить техническое обслуживание. К ним относятся регенерация глубоко разряженной батареи, цикл проверки и тренировки и т.д. Это позволит несколько продлить срок службы батареи, но стоимость такого устройства довольно высока.
Если в инструкции производителя конкретной батареи не указано, что ее можно заряжать при более высоком напряжении, в стандартном режиме зарядки батарею следует заряжать при напряжении 14,5 В или ниже.
Характеристики кальциевых аккумуляторов
Кальциевый агрегат – батарея, электроды которой обработаны кальцием, легированы. Изюминкой этой технологии считается то, что пластинки из свинца защищены от перенасыщения энергией, окисления и коррозийных явлений. За счет тонкости пластинок увеличивается их число в батарее. Также подобные АКБ выдерживают кратковременного типа повышение зарядного тока более 16 В.
Аккумуляторы кальциевого типа могут прослужить дольше других. Они виброустойчивы, стабильно переживают избыток зарядных нагрузок. Чтобы АКБ полностью раскрыла свой потенциал, нельзя допускать ее полного разряжения. Один спуск до нуля – это потеря 50 % емкости. Десять разрядов приводят к уничтожению батареи.
Гарантийный срок использования кальциевых аккумуляторов составляет пять лет. При правильном обращении, которое, в первую очередь заключено в отсутствие глубоких разрядов, возможна эксплуатация АКБ с сохранённым уровнем пускового тока в течение десяти лет. При неправильном использовании, срок службы с момента выпуска может не превысить и одного года, при этом если в магазине батарея была реализована в исправном состоянии, то потребителю может быть отказано в возмещении убытков, если будет доказано, что разрушение аккумулятора вызвано нарушением правил эксплуатации.
Ускоренная форсированная зарядка кальциевой батареи
Иногда можно прибегнуть к ускоренной зарядке батарей. Это возможно при зарядке постоянным током, но только на батарею подается не 10% от емкости, а 50%-70%. Время зарядки, таким образом, уменьшится в разы. При таком методе заряда начнется активные процесс электролиза, которые приведет к частичному оплыванию активной массы с электродов, что в последствии вызовет частичную потерю емкости. Поэтому нельзя допускать длительных циклов такого заряда: при форсированном заряде током 70% — время заряда не более 30 минут, 50% — не более 45 минут, 30% — не более 1, часов. Также нужно постоянно следить за перегревом батареи – она не должна нагреваться свыше 40-50 градусов Цельсия. Прибегать к такому заряду не рекомендуется, уж лучше один день воспользоваться такси, чем убить батарею ценой 3-5 тысяч рублей.
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.
Теперь непосредственно о зарядке кальциевых аккумуляторов. Здесь тоже есть свои нюансы.
Многие автомобилисты привыкли использовать классическую схему зарядки, когда применяется зарядный ток 10% от ёмкости АКБ, а также выходное напряжение около 13,8–14,5 В. Как только зарядный ток падает, это говорит о восполнении заряда.
Но эта технология отличается от того, как нужно заряжать кальциевые аккумуляторы. Здесь не только применяется иная схема, но и может потребоваться другое зарядное устройство.
Для работы с кальциевыми АКБ требуется зарядное устройство, способное выдавать выходное напряжение на уровне 16–16,5 В.
Если вы используете зарядное устройство, выдающее только 14,8 В, для кальциевых аккумуляторов оно не подойдёт.
Нет, частично компенсировать заряд можно. Если напряжение на выходе ЗУ не превышает 14,8 В, зарядка составит до 50–60%. Если это 15 В, тогда ждите до 80%.
Если у вас в распоряжении Ca/Ca АКБ, нужно знать, как её заряжать.
Для начала позаботьтесь о приобретении, аренде или просто одолжите у товарища подходящее зарядное устройство. Множество устаревших моделей ЗУ для таких задач не подходят.
Каким ЗУ можно зарядить кальциевый АКБ, как это правильно делать
Вопрос, которым задаются практически все владельцы кальциевых АКБ при первой зарядке. Для того что бы ответить на него, для начала необходимо разобраться, что же такое «кальциевый» аккумулятор.
Существует несколько типов «кальциевых» кислотных аккумуляторов, все они имеют в составе пластин кальций, поэтому их и называют «кальциевые»:
- Гибридные аккумуляторы имееют пластины разного состава. Обычно плюсовая пластина содержит до 1,5-1,8% сурьмы и 1,4-1,6% кадмия, а минусовая – свинцово-кальциевая или с добавлением серебра. Эти батареи мало отличаются от обычных привычных всем кислотным АКБ и заряжаются стандартным напряжением 14,8 В и током 10% от номинальной емкости.
- Кальциевые аккумуляторы (Ca/Ca) – кальциевыми аккумуляторами называют батареи, в которых свинец легирован (добавлены десятые доли процента Са от общей массы сплава, примерно 0,07-0,1%) кальцием.
- AGM, EFB, GEL (Ca/Ca) — пластины в таких АКБ почти всегда полностью состоят из кальция.
Для кальциевых АКБ напряжение заряда не должно превышать 15 В. Обычно пороговое напряжение заряда указанное производителем в паспорте к данной батарее составляет 14,4 В. В гелевых аккумуляторах порог напряжения стандартно еще ниже, где-то 14,1 В.
В любом случае, для полной уверенности, до какого напряжения необходимо заряжать кальциевую АКБ, необходимо посмотреть эту информацию в паспорте к аккумуляторной батарее.
Ток заряда для кальциевых АКБ такой же как и для любых кислотных, до 10% от номинальной емкости.