Правильный заряд кальциевого автомобильного аккумулятора

Как зарядить кальциевый аккумулятор

По мере увеличения количества и мощности электроники на борту транспортных средств появляются источники питания с улучшенными характеристиками. Владельцу автомашины необходимо знать, как заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля правильно. Некорректное оборудование и ошибочный выбор режима восстановления емкости приводят к преждевременному разрушению батареи.

Особенности кальциевых аккумуляторов

Кальциевый автомобильный аккумулятор оснащается пластинами, изготовленными из химически чистого свинца с добавлением до 0,1% кальция. Применение сплава позволило снизить расход дистиллированной воды из раствора электролита, характерный для стандартных малосурьмянистых АКБ.

Источники тока кальциевого типа обеспечивают повышенный ток холодной прокрутки с одновременным увеличением емкости.

Применение сплава с кальцием повышает прочность пластин и снижает вероятность разрушения деталей под воздействием вибраций. Конструкция аккумулятора переносит повышение напряжения в бортовой сети более 14,8 Вольт. Дополнительным преимуществом кальциевых источников является устойчивость материала к электрохимической коррозии. Характеристики сплава позволили снизить толщину электродов и увеличить количество элементов в составе банки.

К недостаткам кальциевых источников тока (Ca/Ca) относят:

• деградацию материала пластин и активной массы при глубоком разряде;
• повышенную стоимость;
• использование специального оборудования для зарядки.

Кальциевая батарея не предназначена для установки в автомашинах, оборудованных системой «старт-стоп». Не рекомендуется использовать аккумуляторы типа Ca/Ca на автомобилях, эксплуатируемых в режимах с частыми пусками мотора или в городских пробках (из-за постоянного разряда).

Зарядка кальциевого аккумулятора автомобиля и ее особенности

Автомобильный генератор, оснащенный регулятором, обеспечивает напряжение в бортовой сети в пределах 14,5-14,8 В. Рабочих параметров генератора хватает для поддержания уровня заряда источника питания. Но для обеспечения полноценного восстановления емкости в зимнее время или при движении в «рваном» городском режиме с частыми пусками мотора требуется подзаряжать аккумулятор.

Примером такого оборудования является малогабаритный блок Вымпел 55, поддерживающий программирование алгоритма зарядки. Его установка позволяет подавать на клеммы аккумулятора напряжение до 16,5 В, что дает возможность восстановить емкость на 100%.

При использовании стандартного блока, имеющего напряжение на выходе 14,8 В, источник тока заряжается только на 40-50%. Если оборудование поддерживает отсечку напряжения на уровне 15,5 В, емкость аккумулятора восстанавливается на 75-80%. Эксплуатация источника питания с пониженной плотностью электролита в зимнее время приводит к проблемам с запуском мотора при низкой температуре.

Алгоритм работы зарядного блока для кальциевых батарей состоит из следующих этапов:

1. Отсоединить источник тока от бортовой сети машины, а затем демонтировать монтажные планки. Если зарядка выполняется в зимнее время, рекомендуется прогреть аккумулятор до комнатной температуры.
2. Подключить коммутационные кабели к контактным штырям батареи с соблюдением полярности. Зарядные блоки оснащены защитой от переполюсовки, при ошибочном подсоединении устройство отключится.
3. Предварительно восстановить емкость путем подачи электрического тока напряжением 16,1 В. Сила тока в цепи составляет 10% от номинального параметра емкости. Подача тока продолжается до момента падения значения до 0,5 А. В зависимости от исходного состояния аккумулятора этап занимает от 30 минут до 3 часов.
4. Довести емкость до 100% путем активации дополнительного импульсного режима. Например, Вымпел 55 поддерживает 5 рабочих алгоритмов, оборудование других производителей имеет собственные конструктивные особенности.

После активации функции происходит рост напряжения на клеммах до заданного значения, а затем подача тока отсекается. После снижения напряжения до запрограммированного порога происходит подача повторного импульса тока. Процедура «добивки» емкости занимает до 24 часов.

Применение автоматических зарядных блоков позволяет восполнить емкость кальциевого аккумулятора в домашних условиях. В процессе «добивки» емкости необходим периодический визуальный контроль. Батарея считается заряженной после того, как продолжительность импульса зарядного тока составит несколько секунд. При этом интервал времени, необходимого для падения напряжения на клеммах, составит до 5-7 минут.

Компания Varta с 2012 г. начала производство изделий модернизированного типа, которые требуют напряжения в цепи зарядки на уровне 14,4 В. Повышение параметров приводит к интенсивной потере дистиллированной воды. Перед зарядкой подобных устройств следует ознакомиться с инструкцией, разработанной изготовителем.

Например, Varta допускает применение зарядного оборудования, поддерживающего в цепи питания напряжение не выше 15 В. Сила тока устанавливается в зависимости от емкости источника питания (10% от значения).

В процессе восстановления емкости не допускается повышение температуры корпуса до значений более 45°С, использование алгоритмов быстрой зарядки категорически запрещено из-за разрушения активной массы на электродах. Самостоятельная зарядка и доливка дистиллированной воды в банки не допускаются до момента окончания гарантии.

Восстановление, ремонт и десульфатация

После падения емкости электролита и уменьшения напряжения на клеммах до 11 В и ниже кальциевый аккумулятор считается непригодным к дальнейшей эксплуатации.

Рекомендации изготовителей сводятся к необходимости утилизации старого источника питания и приобретения нового.

Владелец изделия может попробовать частично восстановить работоспособность батареи путем доливки дистиллированной воды и зарядки в щадящем режиме.

Для восстановления емкости потребуется зарядный блок типа IMAX B6, рассчитанный на ток до 5 А.

Процесс восстановления кальциевого аккумулятора:

• Изделие ставится на зарядку на 18-20 часов (сила тока – 5 А), затем производится замер плотности электролита ареометром. Доступ в банки осуществляется через винтовые пробки или общую крышку, расположенную под заводской этикеткой. Существуют источники питания с монолитным корпусом (например, Bosch или Varta).

Для доступа к внутренней полости банок сверлятся отверстия. Работа выполняется аккуратно, поскольку сверло не должно замкнуть отрицательные и положительные пластины.

• Для восстановления емкости активируется режим десульфатации на зарядном блоке, а затем следует подключить кабели к контактным штырям. Зарядное устройство подает ток силой 3 А и напряжением 14 В 40 минут.

В процессе зарядки начинается выделение газов, которое наблюдается через отверстия в крышке корпуса аккумулятора. Затем подача тока прекращается, устройство выдерживается при комнатной температуре. Повторный замер плотности указывает на рост значения.

• Цикл зарядки током 3 А с последующим отдыхом повторяется 4-5 раз. По мере нарастания плотности наблюдается увеличение газообразования, поэтому закрывать вентиляционные отверстия запрещается. Закрытые банки раздуваются внутренним давлением, что приводит к появлению трещин.

Рекомендуется выполнять работы в помещении с приточной вентиляцией, поскольку выделяемые газы являются взрывоопасными. Если уровень жидкости в банках падает ниже допустимого уровня, то для доливки используется дистиллированная вода.

• После роста плотности раствора в банках до 1,250 г/см³ требуется выдержать батарею без зарядки на протяжении 1,5-2 часов. Повторный контроль показывает, что плотность достигает 1,255 г/см³ (разброс параметра по банкам до 0,01 г/см³ является допустимым).

Затем производится дозарядка аккумулятора током силой 1 А, которая продолжается 3 часа. В конце процедуры ареометр должен показывать значение плотности в пределах 1,265-1,267 г/см³, что является недостаточным.

• Увеличить силу тока в цепи зарядки до 3 А и выполнить 3-4 цикла продолжительностью по 1 часу с перерывами по 30 минут. Затем батарея выдерживается в помещении 5-8 часов, повторный замер плотности показывает значение в диапазоне от 1,27 до 1,275 г/см³.

Пробки закручиваются в штатные места, брызги электролита удаляются салфеткой, смоченной раствором соды или нашатырного спирта. Просверленные каналы закрываются слоем герметика.

• Установить источник питания в моторный отсек автомобиля и провести пробный пуск силового агрегата.

Под процедурой химической десульфатации понимается процесс разрушения кристаллов сульфатов свинца и кальция, сформировавшихся на поверхности электродных пластин. Если вещества на основе свинца разрушаются путем введения реагентов вместо электролита, то соединения кальция удалить невозможно. Попытки заправить банки раствором пищевой соды или Трилона Б приводят к уничтожению активной массы.

Источник

Как правильно заряжать кальциевые аккумуляторы

Более того, своими суждениями по этой теме даже успели отметиться отдельные зарубежные и отечественные производители батарей (АКБ). Одной из главных точек противоречий, напомним, стал вопрос о том, какое максимальное напряжение должно быть при заряде так называемых кальциевых аккумуляторов. Одни утверждают, что оно не должно превышать 14,6 В, другие говорят, что его значение может быть и 14,8 В, а третьи и вовсе считают, что заряжать АКБ надо при напряжении не менее 16 В. Так кто же прав?

Чтобы прояснить позицию по данному вопросу, мы решили выслушать мнение специалистов фирмы TAB (Словения), одного из ведущих европейских производителей автомобильных батарей. Напомним, что эта компания ежегодно поставляет в нашу страну примерно с полмиллиона АКБ, среди которых особое место занимают популярные аккумуляторы Topla и TAB. Подавляющее большинство словенских источников питания — как раз кальциевые АКБ, о чем говорят соответствующие символы Ca/Ca на этикетках этих батарей. Что же они собой представляют?

Легированы кальцием

Итак, сегодня кальциевые стартерные аккумуляторы — наиболее распространенный тип автомобильных АКБ. Их используют в большинстве современных легковых автомобилей, легких грузовиках, минивэнах, микроавтобусах и других вариациях малого коммерческого транспорта. Это разновидность традиционных кислотно-свинцовых аккумуляторов, пластины которых изготовлены из свинца, легированного кальцием. Его доля в общей массе пластины составляет доли процентов, поэтому правильнее стоило бы называть такие АКБ «свинцово-кальциевые батареи».

Однако в обиходе используется упрощенная бытовая формулировка «кальциевые», под которой подразумевают обычные современные АКБ с обозначением Ca/Ca, у которых положительные и отрицательные пластины легированы кальцием. Что касается конкретно аккумуляторных брендов TAB и Topla, то решетки пластин у этих батарей изготавливают по прогрессивной технологии Expanded Metal Technology (ЕМТ), которая позволяет свести к минимуму разброс геометрических и физических параметров пластин, а также улучшить их антикоррозионые и прочностные свойства. Достоинство ЕМТ еще и в том, что он позволяет делать свинцовые пластины аккумулятора как можно более тонкими и прочными. Решетки делают из тонкой ленты, сначала методом специальной перфорации, а затем путем растягивания. В итоге получают решетчатые пластины-электроды с требуемой конфигурацией ячеек, отличающиеся высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

По типу использования все современные автомобильные батареи делятся на обслуживаемые и необслуживаемые. Банки обслуживаемых АКБ в ходе эксплуатации и при зарядке приходится периодически открывать, проверять плотность электролита, доливать в них воду. Необслуживаемые АКБ (обозначаются индексом SMF), которые оснащены герметичной двойной лабиринтной крышкой с системой возврата конденсата и отвода газов, при правильной эксплуатации вообще не требуют долива воды. Соответственно, и порядок заряда обслуживаемых и необслуживаемых АКБ по некоторым моментам различается. Подробнее об этом и других важных особенностях заряда кальциевых аккумуляторов можно узнать из видеоролика, который мы приводим ниже

Но есть и общие обязательные правила, касающиеся этой процедуры. Одно из них состоит в том, что заряд АКБ должен проводиться при плюсовой (оптимально — это +20….+25 градусов) температуре, причем в хорошо проветриваемом пожаробезопасном помещении. Что касается самой процедуры заряда, то очевидно, что заряжать автомобильные АКБ проще всего с помощью автоматических зарядных устройств. Если используется автоматическое ЗУ, то его зажимы закрепляются на клеммах АКБ согласно полярности, после чего устройство подключают к бытовой электросети. Контроль заряда осуществляется в соответствии с инструкцией применения конкретного ЗУ. Обычно для этих целей применяется соответствующая световая индикация. В случае применения автоматических или ручных «зарядок», имеющих режимы предустановки максимального зарядного тока и напряжения, на аппарате нужно сначала выставить требуемые значения этих параметров.

Предварительная установка отмеченных параметров необходима для обеспечения оптимального алгоритма заряда. Для традиционных (то есть с жидким электролитом) свинцово-кальциевых батарей максимальное значение зарядного напряжения не должно превышать 14,8 Вольт, а максимальное значение зарядного тока — одной десятой емкости батареи, указанной на ее этикетке. То есть, если емкость АКБ равна 60 А*ч, то максимальный ток заряда должен быть выставлен на значение 6 Ампер. Окончанием заряда можно считать момент снижения тока до 0,4–0,8 А (зависит от конкретной модели АКБ) и его стабилизацию в течение двух часов. Аккумулятор считается полностью заряженным, если напряжение на его клеммах, измеренное через 8–12 часов после отключения от ЗУ, будет составлять не менее 12,8 В.

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

Источник

Особенности заряда кальциевых аккумуляторов

Что стоит знать о кальциевых аккумуляторах

Некоторые автолюбители считают, что пластины Са/Са аккумуляторов произведены из кальция, а не из традиционного свинца. Однако на самом деле это не так. Если бы пластины автомобильных аккумуляторов были изготовлены из кальция, то электрохимической реакции заряда — разряда от батареи мы бы просто не увидели. Поэтому пластины изготовлены из свинца, а кальций присутствует только в качестве добавки и то — всего лишь 0,07 процентов. В аккумуляторах, изготовленных по технологии Са/Са кальций добавляется как в положительные пластины, так и в отрицательные. В аккумуляторах Pb/Cа, которые иначе называются гибридными, кальций находится только в отрицательных пластинах.

Принцип действия, а также электрохимические реакции у кальциевых аккумулятором абсолютно идентичны традиционным свинцовым. Разница между ними — в наличии кальция, который в нормальных условиях не позволяет закипеть аккумулятору, а также способствует защите свинца от коррозии. (Под нормальными условиями подразумевается эксплуатация аккумулятора в автомобиле, где он заряжается под напряжением примерно в 14,4 — 15 В, и, соответственно, не закипает). Также, за счет добавления кальция, свинцовые пластины становятся более прочными, что положительно влияет на срок службы. Благодаря технологии Са/Са, стало возможным делать более тонкие пластины (относительно пластин в свинцовых аккумуляторах). За счет этого увеличились площади поверхностей пластин, что, в свою очередь повлияло на рост так называемых пусковых токов.

Итог: аккумуляторы изготовленные по технологии Са/Са и Pb/Cа рассчитаны на эксплуатацию в автомобилях с напряжением бортовой сети до 15 В. При этом аккумулятор нормально заряжается, не кипит, ток саморазряда ниже, по сравнению с традиционными АКБ.
Кипение аккумулятора и повреждение пластин происходит при более высоких напряжениях, которых на исправном автомобиле не возникает.
Из свойств кальциевых аккумуляторов следует вывод — они проще в обслуживании и дольше сохраняют заряд.

Как правильно заряжать аккумулятор Са/Са

1. 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
2. Напряжение заряда должно быть в диапазоне 14,4-15В
3. Ток заряда должен составлять не более 10 % от емкости вашего аккумулятора
4. Алгоритм заряда «CC/CV» стандартный для свинцово кислотных аккумуляторов; заряд постоянным током до порогового напряжения, затем заряд постоянным напряжением с понижением тока заряда.
5. 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.
6. 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.

Преимущества кальциевых аккумуляторов

1. Длительный срок эксплуатации. При правильной эксплуатации срок службы кальциевого аккумулятора, в среднем, составляет около пяти лет.
2. Низкий уровень саморазряда. В сравнении с малосурьмянистыми разновидностями аккумуляторов, характеристика кальциевых аккумуляторов ниже почти на 70 процентов.
3. Повышенная прочность пластин АКБ. Что позволяет пластинам быть устойчивым к вибрациям.
4. Снижение интенсивности коррозионных процессов. Это увеличивает срок службы АКБ.
5. Кальциевые аккумуляторы оснащены защитой от перезаряда. Характерно свойство выдерживать напряжение до 14,8 В.
6. Большинство кальциевых аккумуляторов (около 90 процентов) — необслуживаемые.
7. Возможно изготовление пластин меньшей толщины. У производителей есть возможность выпускать аккумуляторы с увеличенным количеством пластин, что влияет на мощность — она становится больше.
8. Прекрасный вариант для начинающих автомобилистов. Как мы уже говорили, в большинстве случаев, автомобильный аккумулятор Са/Са является необслуживаемым. Что позволяет водителю не проводить дополнительные действия, такие как измерение уровня и плотности электролита.

Аккумуляторы такого вида идеально подходят для установки в автомобили с полностью исправным электрооборудованием. Желательно, чтобы в транспортном средстве присутствовали системы, которые самостоятельно могут отключать музыку, габаритные огни, свет, в том случае, когда автомобилист забыл сделать это сам.

Недостатки кальциевых АКБ.

К сожалению, в нашей жизни не существует идеальных вещей. Поэтому и кальциевые аккумуляторы также имеют некоторый ряд недостатков.

1. Чувствительность к глубоким разрядам. Это главное отличие кальциевых батарей от их гибридных и сурьмянистых аналогов. Кальциевые аккумуляторы крайне не рекомендуется разряжать ниже напряжения в 12 В. Всего лишь при одном глубоком разряде такая АКБ потеряет пятую часть своей емкости. При однократном полном разряде батарея лишается половины емкости, в то время как устройство, которое пережило 9 -10 разрядов, становится абсолютно непригодным к эксплуатации.
2. Достаточно высокая стоимость. Что обусловлено дорогим, а также сложным процессом производства.
3. Не подходит для режима передвижений в «городском стиле». Длительные простои, в случае, если автомобилем пользуются нечасто и на короткие дистанции, негативно, и даже губительно влияют на кальциевые аккумуляторы.

Заметим, что кальциевые аккумуляторные батареи подходят только для использования в автомобилях. Советуем воздержаться от установки таких устройств в катер или лодку (там они могут подвергнуться глубокому разряду).

Неправильно — «правильная» зарядка кальциевых АКБ

Предположим, что у нас есть кальциевая АКБ. Подаем на нее стандартные 14,4 В и дожидаемся, пока ток, потребляемый батареей, не понизится до 0,1 А (вспоминаем, что это один из признаков, что аккумулятор зарядился). Далее отключаем зарядное устройство и измеряем плотность электролита. Плотность, при заряженном аккумуляторе, должна быть 1,27, однако при измерении мы не видим этой цифры. Что же делать? В интернет многие советуют в таком случае заряжать кальциевые АКБ напряжением 16,1 — 16,5 В. Давайте разберемся, что же будет, если мы последуем этим советам.

При зарядке таким напряжением, плотность все же повысится, как мы и хотели. Однако подав такое напряжение мы спровоцировали то самое кипение, с которым борется производитель.
В современных батареях реагирует преимущественно тот электролит, который находится в конвертах. Однако тот, который мы втянули ареометром, находится за пределами зоны электрохимической реакции, из чего делаем вывод, что плотность этого электролита совершенно не должна повышаться в одно время с зарядом батарее.
При подаче на клеммы 16 В — электролит на конвертах начинает «кипеть», благодаря чему он начал интенсивно смешиваться с тем, что находится над пластинами. Это и есть единственная причина того, что после повторного замера мы увидели плотность 1,27. Хотя эта плотность и так уже была достигнута внутри конвертов. В то время как мы кипятили АКБ, пластины деградировали, теряя часть свинца.
Предположим, мы все-таки зарядили кальциевую батарею методом из интернета и установили ее на автомобиль. Что же произойдет дальше? После первого запуска заряд, который был накоплен «кипячением», тратится на работу стартера. А далее АКБ подзаряжается под напряжением 14,5 В.

Подводя итоги

Чтобы правильно выбрать АКБ, которая подходит для вашего конкретного автомобиля, необходимо учитывать следующие параметры:

• совместимость аккумулятора с Вашей моделью транспортного средства
• условия и интенсивность эксплуатации

При возникновении каких-либо сомнений при выборе подходящей АКБ советуем обратиться за помощью и консультацией к специалистам. Также консультацию можно получить на нашем форуме https://forum.orionspb.ru/
Кальциевые аккумуляторы больше подходят автомобилистам, которые ездят часто и на дальние расстояния, а также предпочитают высокое качество езды. При своевременной подзарядке устройство будет эксплуатироваться в течение долгого времени — в течение срока, заявленного производителем и даже дольше.

Видео на тему:

Источник