- Как заряжать кальциевый аккумулятор – мифы и реальность
- Что такое кальциевый аккумулятор
- Неправильная «правильная» зарядка кальциевых АКБ
- О «специальных» зарядных устройствах для Ca/Ca
- Как правильно заряжать АКБ Ca/Ca
- Особенности зарядки кальциевых автомобильных аккумуляторов
- Виды аккумуляторов
- Сильные стороны кальциевых АКБ
- Особенности процесса зарядки
- Этапы процедуры
Как заряжать кальциевый аккумулятор – мифы и реальность
Тема зарядки кальциевых аккумуляторов окутана спорными моментами, дискуссиями и нестыковками так, как никакая другая. Одни утверждают, что Ca/Ca надо непременно заряжать напряжением 16,10 В. Другим и этого мало – у них кальциевые АКБ упорно «не хотят» заряжаться, пока на них не подашь 16,5 В. Все это якобы доказывается на практике – есть десятки статей и видеороликов с измерениями плотности и так далее.
Есть и такие, которые потратили на изучение этой темы немного больше своего времени, чем остальные. В результате они не «убивают» свои аккумуляторы, не покупают «специальные» зарядки для кальциевых АКБ и, соответственно, пытаются донести до любителей «16 В» свои знания в комментариях под видеороликами и на форумах. Эта статья – одна из таких попыток, но чуть более глобальная, чем просто комментарий.
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.
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.
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.
Как правильно заряжать АКБ Ca/Ca
После прочтения всего вышесказанного ответ на этот вопрос должен уже вырисоваться и без дополнительных объяснений. Несмотря на это, вот вам краткая и адекватная инструкция по эксплуатации кальциевых АКБ, сложенная на основании глубокого изучения темы и реального опыта:
- Если на автомобиле АКБ недозаряжается (проблемный генератор, заниженное напряжение бортовой сети, зима, редкие и коротки поездки), регулярно заряжайте ее при помощи обычного зарядного устройства.
- Напряжение заряда – не выше 14,4 В (плюс минус 0,2 В).
- Ток заряда – не выше 10% от емкости АКБ (учитывайте, что со временем емкость неизбежно уменьшается).
- Заканчивайте заряжать, когда при напряжении 14,4 В потребляемый батареей ток снизится до 0,1 А (дольше, больше, сильнее – нет никакого смысла, и даже вредно).
- Если хотите измерять плотность электролита, его забор нужно делать из конвертов (например, при помощи тонкой трубочки из диэлектрического материала), а не с поверхности.
- Не «кипятите» АКБ.
- Чем меньшим током будете заряжать аккумулятор, тем «плотнее» будет заряд, лучше растворятся сульфаты и увеличится ресурс.
Ну и, пожалуй, самая главная рекомендация относительно заряда кальциевых аккумуляторов (и всех остальных). Подзаряжать АКБ и следить за ее состоянием нужно с момента покупки, а не тогда, когда ей уже подошел конец. Поверьте, проверено – никакие «умные» и «специальные» зарядки, тренировки, «качели» и прочая маркетинговая пыль – не сделает из аккумулятора, над которым долго издевались, новым.
Источник
Особенности зарядки кальциевых автомобильных аккумуляторов
Как заряжать кальциевые автомобильные аккумуляторы? Для начала разберемся с основами. Аккумулятор на автомобиле является одним из основных элементов, который обеспечивает энергией приборы и позволяет заводить двигатель. Сегодня существует несколько видов батарей, которые отличаются по своим характеристикам и имеют определенные особенности. Зарядка АКБ для многих водителей – это обычный процесс, но если вы обладатель современной машины, то «дедовские» способы вам не подойдут и могут причинить вред. К примеру, некоторые современные аккумуляторы рекомендуется заряжать раз в 2-3 месяца. Уверен, далеко не все автолюбители знали об этом, что и приводило во многих случаях к выходу АКБ из строя. Благо, если его меняли по гарантии, но это довольно редкий случай. В чем основная проблема и сложность? Давайте попытаемся разобраться.
Виды аккумуляторов
Начнем с описания основных видов АКБ, которых выделяют 4:
Первый вариант знаком всем по старым автомобилям, а конструкция основывается на соединении свинца с сурьмой. Гибридная батарея делается с комбинации различных типов пластин. Она пользуется наибольшей популярностью у автолюбителей и считается универсальной, поскольку может устанавливаться на различные типы транспортных средств. Главное ее преимущество заключается в неприхотливости к внешней среде и теплостойкости. Гелевый АКБ создан на основе специального геля, который и есть главным действующим веществом. Наконец, кальциевые автомобильные аккумуляторы, которые сегодня активно распространяются и популяризируются. В батарее этого типа содержатся пластины как положительные, так и отрицательные с небольшим количеством кальция в свинце. Сегодня мы поговорим именно о последнем виде, и попытается объяснить, в чем его особенность и как правильно его заряжать.
Сильные стороны кальциевых АКБ
Аккумулятор такого типа основан на легировании свинка с кальцием. Эта технология позволяет обеспечить множество преимуществ, которые выделяют ее среди других видов.
Во-первых, такая комбинация веществ делает пластины очень прочными, что дает возможность увеличить виброустойчивость устройства. Как вы знаете, этот фактор негативно влияет на срок службы обычных аккумуляторов.
Во-вторых, кальций не позволяет воде выкипать из электролита, чем не может похвастаться сурьма. Такие модели аккумуляторов относятся к классу необслуживаемых, а доливать в них воду нет необходимости. Более того, некоторые производители даже не предусматривают для этого отверстия.
В-третьих, сульфат кальция – это вещество, которое надежно защищает аккумулятор от перезарядки, поэтому его можно спокойно заряжать и не переживать. Помимо всего прочего, пластины в таких батареях не подвергаются коррозии, хоть и имеют небольшую толщину. Напротив, за счет их большого количества достигается внушительная емкость по сравнению с другими вариантами.
Неоспоримым преимуществом является стоимость, которая немного меньше, чем у гибридных или гелевых АКБ. Срок службы находится на среднем уровне и составляет 5 лет, причем свойством кальциевого аккумулятора является низкий саморазряд. Поэтому они отлично подходят для водителей, которые постоянно передвигаются на большие расстояния.
К сожалению, кальциевые батареи имеют и недостатки, которые выплывают из их особенностей. Главная проблема заключается в том, что их необходимо правильно заряжать, иначе проблем не избежать.
Особенности процесса зарядки
Запомните, что «кипятить» кальциевые аккумуляторы зарядным устройством недопустимо, поскольку выделяемые при этом газы нарушат смазку пластин и разрушат их. Еще одна особенность заключается в том, что измерять плотность электролита стандартным ареометром бессмысленно. Дело в том, что его плотность в разных частях аккумулятора разная, а поэтому получить правильный и адекватный показатель никак не получится.
Кальциевые аккумуляторы крайне не рекомендуется доводить до состояния глубокого разряда. Сульфат кальция имеет следующее свойство: он не растворяется в воде, а в электролите этот процесс проходит крайне сложно. Таким образом, глубокий разряд приводит к закупорке пластин, а перемещение заряда сильно затрудняется. Поэтому даже если заряжать АКБ при напряжении выше 15В, необходимая плотность электролита может так и не получится. Более того, глубокий разряд приводит к уменьшению общей емкости батареи, поэтому не стоит проводить зарядку-разрядку, если на то нет крайней необходимости.
Повторимся, что глубокий разряд является крайне нежелательным для кальциевых аккумуляторов, а допустимой считается напряжение не ниже 12В. Многие современные производители рекомендуют устанавливать новую батарею, если плотность электролита меньше 1,17 г/см3 или 12В. Игнорирование подобной ситуации приведет к поломке в любой момент, что очень неприятно.
Этапы процедуры
Итак, мы рассказали об особенностях кальциевых автомобильных аккумуляторов, а теперь давайте остановимся на самом интересном – как правильно их заряжать? Выделяют 8 основных этапов:
- Определяем и очищаем сульфатированные пластины. Для этого необходимо импульсивно подавать напряжение, что даст возможность убрать сульфаты с внешней части пластин и восстановить емкость аккумулятора.
- Проверяет, может ли АКБ принимать заряд от устройства. Если все в порядке, переходим к следующему этапу.
- Теперь нужно заряжать АКБ током на максимальном уровне, пока не восстановим 80% от общей емкости.
- Снижаем ток и доводим заряд до 100%.
- Проверяем аккумулятор на способность удерживать полученный заряд. Если она с этим заданием не справляется, то придется приобрести новую.
- Восстанавливаем батарею путем подачи высоко напряжения, что станет стимулом активного газообразования и спешиванию электролита.
- Зарядка АКБ максимальным напряжением до полного объема.
- Профилактический этап, который заключается в периодической подачи напряжения для поддержания работоспособности.
Как вы видите, заряжать кальциевый АКБ необходимо уметь, причем если сделать это неправильно, то вы можете его испортить. Это современный вид аккумулятора, который обладает множеством достоинств, но его недостатки отпугивают многим. Мы уже говорили, его разрядка приводит к потере общей емкости, а иногда и работоспособности. Некоторые люди считают, что это специальная стратегия производителей, которая заставит водителей чаще приобретать их продукцию. Наше мнение склоняется к тому, что это просто особенность кальциевых АКБ. Поэтому если на вашем автомобиле установлен именно такой вид батареи, учитесь правильно его обслуживать и заряжать, и тогда он вас не подведет.
Источник