Как правильно зарядить кальциевый акб
Всем привет!
На этой неделе темой заряда кальциевых АКБ озаботился, в пору сильных морозов, как и у многих автолюбителей появилось жгучее желание продлить жизнь своей АКБ.
Вот и ЗУ заказал «Вымпел-55», а алгоритмы зарядки истинно правильные пришлось поискать, т.к. то что заявлено производителем ЗУ не является 100% правдой, посему для себя и заинтересованных набросал рекомендаций. Итак, чтоб не упороть преждевременно АКБ:
Много взято из следующих источников:
Спасибо «Bitstream» автору записи www.drive2.ru/l/5914573/
А также комментариям на видеоролик Avto-Blogger.ru от зрителя yotube Романа.
Взято именно из комментариев! Автор Роман:
«В связи с тем, что в современных кальциевых аккумуляторах пластины упакованы в плотные пакеты, а пакеты в банках почти примыкают друг к другу, электролит находится не в свободном состоянии. Проще говоря, более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более водянистый электролит. Из-за этого расслоения ареометр может «врать» — показывать низкую плотность при достаточной заряженности. Поэтому, ареометр применительно к кальциевым АКБ – не помощник.
Нельзя допускать падения напряжения на клеммах ниже 11,5 В. Необходимо проводить регулярные замеры вольтметром, чтобы контролировать уровень заряженности аккумулятора. Тут все решают десятые доли: 12,7 В – напряжение при полной зарядке, 12,3 В – батарея требует зарядки в ближайшее время, 12 В – АКБ разряжен на четверть и требует немедленной зарядки, а падение до 11,5 В это своеобразная «клиническая смерть» батареи, из которой без потерь емкости выйти нельзя.
— Миф: кальциевые аккумуляторы нужно заряжать напряжением 15-16 В, однако, на деле, такая зарядка сокращает жизнь аккумулятора! Началось всё из устаревшей информации от «VARTA» про их первые АКБ на основе кальция. Технологии изменились, новые исследования показали ошибочность этого вывода. «VARTA» не пыталась ввести покупателей в заблуждение, чтобы те чаще меняли батареи, поэтому в нынешней редакции правил зарядки кальциевых АКБ от немцев говорится: «Для современных батарей со свинцово-кальциевыми сплавами рекомендуется заряд током 10% от номинальной ёмкости до напряжения 14,4В».
Для себя буду пробовать схему:
1 этап: алгоритм 1: 15 В и ток 10% от номинала емкости. Заряжать в таком режиме, пока ток не упадет до 0,5 Ампера. Если батарея сильно разряжена, то может занять достаточно продолжительное время, м.б. и 2 и 3 часа.
2 этап: Сделать т.н. «качели«: алгоритм 3: 15.1(15.0) В и 13.2 В при токе = примерно 2 А. (При закипании — уменьшить до 1.5 А).
Смысл:=> Когда достигается значение 15.1(15.0) В напряжение режется до 13,2 В и ток вообще отсутствует, то есть 0 А, это передышка, напряжение будет падать плавно. После этого опять подключается первый режим, то есть опять растет до 15,1(15.0) В и током в 2 А, после того как достигается, опять падает до 13,2В и ток 0 А.
— Как понять когда аккумулятор полностью зарядился? Интервал достижения 15,1(15.0) Вольт, изначально может достигать нескольких минут (м.б. по 20 и более минут), но по мере заряда, это напряжение должно достигаться быстрее. Нижний предел, в 13,2 В изначально также будет достигать быстро, но по мере заряда, пауза, то есть падение напряжения до 13,2 В будет растягиваться на минуты. После того как интервал заряда будет несколько секунд, меньше одной минуты, а «падение» до нижней планки несколько минут => Кальциевый аккум. – ЗАРЯЖЕН.
ЗЫ: Прибор сам должен сообщить, что заряд окончен? Надо бы проверить:)
ЗЫЫ: Действительно «Вымпел-55» сообщает об окончании зарядки аккумулятора.
Спасибо всем за внимание!
И да, зимой обязательно раз в месяц заряжать!
АКБ (аккумуляторная батарея) – одна из ключевых деталей в автомобиле, и особенно это актуально в холодное время года.
Старые дедовско-гаражные советы и инструкции по эксплуатации или заряду современных АКБ зачастую уже не действуют, и, более того — вредны. С приобретением и началом эксплуатации Mazda CX-5 я сам столкнулся с этим — мои предыдущие (хоть и поверхностные) знания и правила зарядки АКБ были полностью перечеркнуты. Для меня было дико читать в инструкции по эксплуатации данного авто, что АКБ рекомендуется подзаряжать каждые 2 месяца, непонятно было и с алгоритмами зарядки.
Судя по всему, о новых АКБ и особенностей их эксплуатации не знал не только я один: дилер радостно и без задней мысли кипятил мой первый штатный АКБ старым дедовским способом в течении первого года эксплуатации, после чего добросовестно поменял АКБ по гарантии, т.к. старые методы не помогли. Второй АКБ я уже сам старательно по незнанию убивал (не заряжая его вовремя и давая опуститься напряжению в АКБ ниже допустимого).
Третий — самостоятельно приобретенный мной Bosch S6 и работающий по текущее время в автомобиле пока вопросов не задает, но у меня появилась возможность (и время) поэкспериментировать с предыдущим штатным АКБ.
Так в чем же всё таки дело?
Пожалуй, начну с небольшого ликбеза:
Виды АКБ
Все автомобильные аккумуляторы можно разделить на 4 класса – это малосурьмянистые (Sb/Sb), гибридные (Sb/Ca), кальциевые (Ca/Ca) и AGM/Gel (Ca/Ca).
В чем принципиальная разница?
Малосурьмянистый аккумулятор – это обычная старая-дедовская свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы.
Гибридный аккумулятор имеет пластины разного состава. Плюсовая пластина – с содержанием до 1,5-1,8% сурьмы и 1,4-1,6% кадмия, минусовая – свинцово-кальциевая или с добавлением серебра. Эти батареи наиболее универсальны и являются самым многочисленным классом АКБ. Они мало отличаются от обычных старых АКБ и отличаются в основном большей теплостойкостью.
Кальциевый аккумулятор (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.
Ну а про AGM и так все знают… кстати, EFB и AGM АКБ — как правило полностью кальциевые.
Плюсы и минусы
Само собой, каждый из типов автомобильных аккумуляторов имеет свои сильные и слабые стороны. И их стоит обязательно знать, чтобы не создавать себе лишних проблем неверно подобранным аккумулятором и последующей неправильной эксплуатацией или зарядкой.
Так, малосурьмянистые аккумуляторы подвержены наибольшему саморазряду и выкипанию воды из раствора электролита. Зато они не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при плотности электролита практически «до воды».
Плюсов у кальциевой технологии много и они весьма существенны. Некоторые из них:
— Свинцовые пластины становятся крепкими, и батарея приобретает очень важное свойство – виброустойчивость.
— Кальций уменьшает процесс «выкипания» воды из электролита. У многих кальциевых моделей АКБ вообще не предусмотрены отверстия для долива воды.
— Кальций в свинце защищает батарею от перезаряда. Кальциевые батареи выдерживают повышенные напряжения бортовой сети до 14,8В.
— Легированные кальцием свинцовые пластины хорошо защищены от коррозии.
— Стоимость кальциевых батарей ниже, чем гибридных, AGM, гелевых.
— Расчетный срок службы до 5 лет.
— Низкий саморазряд.
Кальциевые АКБ созданы спокойно переносить перезаряд при дальних путешествиях, но глубокие разряды — противопоказаны: для них важно быть постоянно заряженными. Разряжать Сa/Сa ниже границы чем 70% заряда не рекомендуется. Кальциевые батареи, пережившие хотя бы 1 полный разряд (ниже 10,8 В), теряют до 50% своей емкости!
Особенно хорошо они подходят тем, кто ездит много на большие расстояния, кому нужны виброустойчивые аккумуляторы, хорошо переносящие постоянные перезаряды (ввиду длительности поездки).
Для тех, кто ездит редко, либо на короткие расстояния, либо в режимах где аккумулятор сильно разряжается (система старт-стоп, частые старты двигателя, простаивание в пробках) — такой тип аккумуляторов противопоказан.
Гибридные батареи являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.
Какой у вас конкретно АКБ — либо читайте маркировку на АКБ (некоторые производители указывают), либо ищите документацию на сайтах производителя. Я лишь могу сказать за АКБ, устанавливаемые в Mazda CX-5 — они кальциевые.
Итак, берем штатный АКБ с Mazda CX-5 и смотрим: перед нами современный обслуживаемый (с пробками на ячейках) АКБ, выполненный по типу EFB (Enhanced Flooded Battery) — это более толстые, по сравнению с традиционным аккумулятором, пластины, помещенные в конверт из микроволокна) и по фирменной технологии mycro-hybrid (специально для автомобилей с системой старт-стоп) производства Exide. Кальций так или иначе в пластинах присутствует.
В результате предыдущей эксплуатации этого АКБ, изучения различной информации, многочисленных попыток зарядки, замеров плотности электролита и НРЦ, т.е. если коротко — в результате экспериментов с этим АКБ, могу констатировать следующее:
1. В современных кальциевых АКБ плотность упаковки пластин в конверты такова, что реально АКБ скорее уже AGM чем простой. Пластины очень плотно упакованы и электролит в банках не свободен (свободен он только в верхних слоях над пластинами). На моём фото этого АКБ можно в этом убедиться:
Отсюда вытекают следующие последствия и нюансы:
— «кипятить» зарядным устройством такой АКБ — смерти подобно, по сути тут как и в AGM — пузырями выделяемых газов при «кипячении» плотно упакованные намазки на пластинах просто разрушаются (но не осыпаются).
— внутри «гамбургера» из прослойки конверт/пластина плотность электролита намного выше, чем над пластинами (над пластинами электролит практически не принимает участие в хим. процессе), кроме того, серная кислота тяжелая (она концентрируется внизу электролита) — поэтому, измерение плотности электролита ареометром — пустая трата времени.
Для таких АКБ совсем не редкость случаи, когда напряжение на клеммах аккумулятора может быть выше 13В при плотности электролита ниже 1,27 — и в этом я сам не раз убеждался (и даже сначала думал, что у меня ареометр неисправен).
Да, от «кипячения» зарядным устройством плотность верхнего слоя электролита вырастает (после «кипячения» обычно ареометр сразу показывает высокую плотность), но вырастает она за счет пузырькового перемешивания электролита (т.е. выбиванием пузырьками кислоты в верхние слои). Но зачем нам кислота в верхних слоях электролита? Кислота нужнее внутри «конвертов», в намазках пластин, в порах и пропитке конвертов. Смысла «кипятить» — нет никакого.
Вообще же, совет «кипятить» АКБ старым дедовским способом (или «глупыми» автоматическими зарядками) — справедлив лишь только для старых сурьмянистых АКБ. Для этих АКБ и внутренняя конструкция корпуса даже другая была — там, в самом низу корпуса были сделаны специальные карманы с перегородками и сульфаты простым кипячением осыпали вниз банок. Кроме того, для современных АКБ «кипячение» может быть чревато внутренним коротким замыканием АКБ.
Поэтому, даже после суточного отстоя заряженного АКБ верхние слои электролита очень неохотно и медленно повышают плотность и измерение реальной плотности с помощью ареометра почти бесполезно. Порой, бывает нужно выждать пару суток пока электролит перемешается после зарядки и при этом еще покачивая или потряхивая АКБ периодически (для ускорения смешивания).
2. АКБ с содержанием кальция очень не любят глубоких разрядов. Сульфат кальция не растворяется в воде, а в электролите он растворяется с большим трудом. Поэтому, при глубоких разрядах сульфат кальция заклеивает поры (закупорка пластин) и затрудняет последующий заряд: напряжение при зарядке может быть даже выше 15В, а нужная плотность так и не достигается. Каждый глубокий цикл разряда снижает емкость кальциевой АКБ, поэтому без крайней необходимости режим КТЦ (контрольно-тренировочный цикл заряд/разряд) лучше не делать. Даже из старых советских учебников известно, что использование свинцово-кальциевых сплавов обуславливает образование на границе решетка/активная масса сульфатной пленки с высоким электросопротивлением, которая не окисляется до двуокиси свинца даже при длительном заряде.
Кальциевые автомобильные АКБ лучше вообще никогда не подвергать глубокому разряду, а если разряжать, то не ниже 11,8В (при этом с риском не вернуть назад прежнюю ёмкость АКБ) или 12В (неглубокий КТЦ), т.к. 11,8В НРЦ (напряжение разомкнутой цепи) на кальциевом АКБ говорит о 0% его SOC (напряжение 100% заряженного АКБ составляет 12,8В). Не зря официальные рекомендации от Mazda гласят, что если плотность электролита аккумуляторной батареи составляет менее 1,17 г/см3 (SOC составляет менее 25%, что соответствует напряжению менее 12В), то такая батарея подлежит замене новой, так как в этом случае восстановить нормальное функционирование аккумуляторной батареи с помощью ее заряда уже невозможно (!).
Заряжать кальциевый АКБ нужно не выше 14,4В и зарядным током не более 10% от номинальной ёмкости АКБ (справедливо при +20С внешней температуры). Правильный алгоритм зарядки, например, от фирмы Ctek (зарядка происходит в несколько этапов) выглядит примерно так:
Итого, кратко резюмирую по кальциевым АКБ:
1. Если разрядить кальциевый АКБ ниже 11,8В — с большой степенью вероятности такой АКБ больше не восстановит свою прежнюю ёмкость. Достаточно 2-3 раза такой глубокой разрядки и кальциевый АКБ можно смело сдавать в утиль.
2. В процессе восстановления заряда режим КТЦ без крайней необходимости не производить.
3. Не «кипятить» кальциевый АКБ. Заряжать кальциевый АКБ нужно напряжением не выше 14,4В.
4. Если у вас короткие поездки, частый пуск мотора и длительные стоянки — это повод решать вопрос с подзарядкой кальциевого АКБ не реже чем каждые 2 месяца. Или покупать новый АКБ каждый год.
Всё дело в том, что производители совсем не заинтересованы в длительной эксплуатации своей продукции или поддержания заявленных свойств своей продукции на протяжении многих лет. Главное — в цикличности покупки, т.е. постоянном и частом поддержании производителя вашими деньгами. Кстати, гарантия на современный АКБ (по крайней мере — на штатный АКБ СХ-5) обычно не превышает 12 месяцев.
Такие вот сейчас АКБ пошли… один глубокий разряд и… можно идти покупать новый аккум.
Ищите АКБ в которых наряду с кальцием есть серебро в добавках. Только такое сочетание может оказаться более стойким и долговечным.
1. В сети, и, в том числе и здесь на Драйв2, очень много разных советов по кальциевым АКБ, практически все пишут, что особенность их в высоких напряжениях для зарядки — якобы нужно порядка 16В для зарядки. Удалось узнать «откуда ноги растут» у таких рекомендаций. Оказывается, очень давно и очень долго на сайте VARTA, а так же в их буклетах и инструкциях была рекомендация заряжать АКБ напряжением 16В. Но, время идёт, технологии меняются, а инструкции переписать под современные реалии — забыли.
Вот нашёл в инете, вроде как официальный ответ по рекомендации зарядки до 16В на сайте VARTA:
«Информация на сайте в разделе «Всё об аккумуляторах» устарела, имеет неточности и будет обновлена.
п. 2.2 предназначен для батарей с пробками серии standard, ранее поставлявшихся в сухозаряженном исполнении, а теперь снятых с производства.
Для современных батарей со свинцово-кальциевыми сплавами рекомендуется заряд током 10% от номинальной ёмкости до напряжения 14,4В.
Это стандартный режим заряда для автомобильных аккумуляторов. Если продолжать заряжать батарею до 16В, это приведет к потере воды из электролита.
С уважением,
Дмитрий Тищенко
dmitry tishchenko
johnson controls power solutions moscow
podkopayevsky per. 4
109028 moscow, russia
email: [email protected]
web: www.johnsoncontrols.com
Для тех, кому Varta — не авторитет и кто всё ещё продолжает читать устаревшие рекомендации с сайтов производителей отечественных АКБ и медленно, но верно продолжают убивать свои АКБ (и советуют это делать другим (наверное, в целях повышения уровня продаж этих АКБ)), привожу в качестве примера инструкцию к АКБ ведущего мирового производителя — Furukawa Battery (Fujitsu/Nippon/Asahi/Yokohama):
Так же, известная компания FIAMM для своих свинцово-кислотных АКБ типа AGM (с пластинами из сплава с добавлением кальция) вообще рекомендует напряжение заряда — 14,4В (2,4В на ячейку) в течении суток, вот кусок скрина из инструкции:
2. То же самое касается и официальных дилеров, которые в большинстве своём старым дедовским способом зарядки поубивали АКБ обратившимся к ним пользователям и потом отказывают в гарантийной замене. Ведь, по сути, неработающая система i-stop — это наглядный показатель, «тревожный звоночек», что АКБ постоянно находится в недозаряженном состоянии и полностью зарядиться в условиях городского трафика штатными средствами автомобиля уже не может. Отсюда — сильная сульфатация, потеря ёмкости, глубокие разряды АКБ, и, как следствие, последующая бесполезность восстановления такого «запущенного» АКБ. Напомню владельцам СХ-5, что система i-stop перестаёт функционировать при показателе Batt_Soc (т.е. при степени заряженности) менее 68%, что примерно соответствует плотности электролита меньше чем 1,21 г/см3 и напряжению ниже 12,3В — это буквально «один шаг», т.е. пару месяцев поездить на таком АКБ — и всё, дальше плотность 1,17, напряжение ниже 11,8В — такой АКБ в утиль. Так что, изначально, еще на этапе приёмки (покупки) автомобиля у дилера — заставляйте их продемонстрировать вам требуемую плотность и напряжение у нового АКБ на новом авто, а потом в обязательном порядке решать вопрос практически с ежемесячной (или по официальной рекомендации — раз в 2 месяца) подзарядкой кальциевого АКБ. Или покупать новый АКБ каждый год.
Большинство информации почерпнуто мной отсюда: CAR AND DEEP CYCLE BATTERY FAQ 2015 и отсюда, а также личными «опытами» и наблюдениями.
Так же, всем фомам неверующим — обязательно к прочтению этого сообщения!
UPD от 21.12.2017: Написал как логическое продолжение данной темы, теперь прошу сюда — Алгоритмы заряда свинцово-кислотных батарей
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.
«Как заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля?» – Яндекс.Кью
Для зарядки кальциевого аккумулятора на автомобиле не всегда можно использовать первый попавшийся подзарядный агрегат. Все дело в том, что кальциевые аккумуляторы пришли на смену классическим моделям, так как значительно превосходят их по техническим параметрам, хотя их по праву можно считать модернизированной версией.
Кроме весомых преимуществ кальциевых батарей, которые так хорошо зарекомендовали их на практике, оказалось, что для них необходимо напряжение зарядки в пределах 16,1 – 16,5 Вольт, чтобы добиться максимального заряда и плотности тока на выходе.
Если вы будете использовать для зарядки устаревшие модели подзарядных агрегатов, он также зарядится, но процент будет несоизмеримо ниже. К примеру, при максимальном напряжении от зарядного устройства в 12,7 – 13В кальциевый аккумулятор зарядится только на 40 – 50%, если ваше зарядное выдаст напряжение в пределах 14 – 15В, то аккумулятор максимально достигнет 60 – 70% заряда. То есть теоретически вы можете пользоваться любым зарядным устройством, но максимального заряда вам удастся добиться лишь при 16,1 – 16,5В.
По времени заряд кальциевых аккумуляторов должен продолжаться до тех пор, пока зарядный ток не снизится на 0,5А – это будет сигналом к тому, что плотность в аккумуляторе достигла номинальной величины. В современных зарядных агрегатах присутствует автоматический контроль за всеми процессами, поэтому следить за показателями вам не придетсят – зарядка прекратиться в автоматическом режиме, когда будет достигнут нужный предел.
Заряжаем кальциевый аккумулятор (Ca/Ca)
В большинстве транспортных средств используются кальциевые аккумуляторные батареи. Это те, которые имеют значение Ca/Ca или Ca+. Эксплуатация и зарядка кальциевых батарей незначительно отличается от процедур для свинцово-кислотных или гибридных.
Когда нужно ставить аккумулятор на зарядку
Заряжать батарею надо по мере ее заряда. При исправном генераторе летом этим вообще не придется заниматься. В холодное время года при частом простое автомобиля или при поездках на не большие расстояния батарея начнет постепенно разряжаться.
В этом случае перед и после поездки необходимо проверять напряжение на клеммах. Если оно упадет до 12,2 V, то батарея на 50% разряжена, а если до 12 В, то это уже практически разряжена в ноль.
Еще для проверки состояния можно использовать ареометр. Это прибор, посредством которого измеряется плотность электролита в обслуживаемых батареях. Эксплуатируется ареометр только для обслуживаемых аккумуляторов. В необслуживаемых нет возможности открутить пробки банок с электролитом и дистиллированной водой, чтобы замерить плотность.
Щуп ареометра опускается в емкость и на экране прибора высвечивается плотность в граммах, деленных на кубический сантиметр. Цифра должна соответствовать 1,27. Если меньше, то зарядить батарею.
Третий простой способ проверки используется в крайних случаях. Основывается на включении зажигания. Если машина не заводится или делает это медленно и не хотя, со второго раз, то такие ошибки говорят о том, что АКБ разрядился.
Подготовка батареи к зарядке
Перед тем, как заряжать кальциевый аккумулятор, нужно подготовить помещение и устройство.
- АКБ снять с машины, открутив клеммы и прочистить каждый вывод от налета и пыли.
- Перенести в теплое место, если процедура происходит зимой. Температура в помещении всегда должна быть больше 0 градусов. Иначе толку от зарядки не будет. При низкой температуре корпус может раздуть. АКБ не переносят хранение на холоде. Эти параметры аккумулятора надо учитывать при эксплуатации.
- Протирают поверхность аккумулятора от пыли и грязи.
- Снимают пробки, чтобы избежать переизбытка давления. (у прочищают клапаны сброса давления, расположенные в крышке по бокам, так как доступа к пробкам нет)
- Помещение, где будет проводиться зарядка хорошо проветривается. Запрещается в этом помещении проводить электросварочные работы, работать с газом или другими предметами, которые не пожаробезопасны.
Так как сделаны для людей, которые ничего не соображают в том, что творится под капотом машины, то электролит из устройств почти не испаряется и его не нужно доливать. Такими они поставляются с завода.
Летом в батарею доливают дистиллированную воду, а зимой – электролит. Если поступить наоборот, то разрушение аккумулятора неизбежно.
Кислотно-кальциевый аккумуляторВнимание! Кальциевые батареи бывают, как обслуживаемые, так и необслуживаемые. У вторых нет доступа к банкам и долить жидкость в них невозможно.
Техника безопасности и меры предосторожности
Не рекомендуется заряжать кальциевые аккумуляторы напряжением в 16 Вольт, так как может выкипеть весь электролит, а в необслуживаемые батареи его больше не залить. В дальнейшем это приведет к саморазрушению пластин.
Если машина используется только для поездок с дома на работу и с работы до дома, то лучшим вариантом для подзарядки АКБ будет ежемесячная плановая процедура.
Как правильно заряжать аккумулятор
Если АКБ заряжать правильно, то он прослужит долго. Если же про аккумулятор забывать или, наоборот, постоянно проводить процедуру зарядки, то он быстро выйдет из строя.
Существует несколько методов зарядки батарей. Они применимы не только к кальциевым, но и к свинцово-кислотным. Эти способы будут рассмотрены в следующих блоках.
Зарядка постоянным током
Зарядка постоянным током подразумевает следующие шаги проведения процесса:
- Подготовленный аккумулятор ставят на ровную поверхность, чтобы он не наклонялся ни в одну из сторон.
- Подключают плюс к положительному выводу, а минус, идущий от зарядного устройства, к отрицательному выводу.
- Устанавливают силу тока в размере 6 Ампер, если АКб имеет емкость 60 мА\ч, а напряжение в 14 В.
- Подключают зарядное устройство к источнику питания.
- Заряжают до тех пор, пока ток не упадет до 0,5 А. при полном разряде АКБ по времени процедура занимает до 4 часов.
- Выставляют напряжение в 13 Вольт, а силу тока опускают до 3 А.
- Таким же образом выставляется третий режим, во время которого ток опускают до 1,5 А.
Этот режим называется «качели». Определить, когда аккумулятор будет заряжен, можно по интервалу между падением напряжения и нарастанием. Этот интервал выравнивается.
Внимание! Многие приборы оснащены индикаторами заряда. Они покажут автовладельцу, когда будет полностью заряжена батарея.
Зарядка постоянным напряжением
Зарядка постоянным напряжением проводится следующим образом:
- Прицепляются клеммы зарядного прибора к выводам электродов батареи.
- Подключается прибор к источнику питание.
- Устанавливается постоянный ток и растущее напряжение до 14 В.
Постепенно АКБ накапливает в себе заряд самостоятельно. Этот метод является самым простым, которым нужно пользоваться тогда, когда необходимо быстро зарядить батарею.
Зарядка в автоматическом режиме
Сейчас в продаже появились специальные приборы, которые самостоятельно настраиваются на нужную частоту зарядки. От автовладельца требуется только подключить их к источнику питания и выбрать необходимый режим.
Единственным минусом таких приборов является цена. Они имеют высокую стоимость. Но вполне оправдывают себя на деле.
Когда аккумулятор зарядится и как проверить
Как уже было сказано, что некоторые приборы имеют индикаторы полного заряда. Устройства оповестят автовладельца сигнальным миганием лампочки о закончившейся процедуре.
Потребуется отсоединить клеммы и установить АКБ под капот. Чтобы точно знать, что батарея заряжена, проверяют мультиметром напряжение аккумулятора.
- Подсоединяют клеммы щупов от мультиметра.
- Выставляют переключатель устройства на проверку напряжения.
- Дисплей мультиметра должен показывать 12,7 В.
Все что ниже указывает на то, что АКБ не полностью зарядился. Это значит, что разрушены пластины частично, либо недостаточна плотность у электролита.
Плотность последнего проверяется следующим образом:
- Щуп аэрометра погружается в банку с электролитом.
- На экране прибора высвечивается 1,27 грамм на кубический сантиметр.
Это оптимальная плотность вещества. Все что ниже, считается недостатком и его необходимо восполнить доливом.
Также проверяют АКБ при нагрузке. Устанавливают на автомобиль и включают зажигание. Если машина завелась первого раза, то заряд присутствует нормальный. Если нет, то проводят корректировку.
Обслуживание батареи после зарядки
Чтобы батарея не потеряла свои характеристики после зарядки, протирают поверхность тряпкой смоченной нашатырным раствором. Осматривают крышки банок, стенки, корпус на появление налета. Налет говорит о разгерметизации устройства. В этом случае рекомендуется выкинуть аккумулятор и купить новый.
Хранят АКБ в теплых помещениях, полностью заряженными. Если температура опустится ниже нуля, то начнется сульфатация пластин при плотности электролита меньшей 1,27. Поэтому проверка емкости электролита и проверка зарядки аккумулятора производятся два раза в месяц.
Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.
Кальциевый необслуживаемый аккумулятор: как выбрать лучший
28.09.2017
Последнее десятилетие все производители аккумуляторов предлагают автовладельцам так называемые «необслуживаемые аккумуляторы» с низким саморазрядом, высокими стартерными токами и отсутствием необходимости два раза в год доливать в них водички, как в АКБ прошлого поколения.
Секрет необслуживаемых АКБ в том, что легатом в свинцовом сплаве из которого делают пластины, выступает кальций. В процентном соотношении в сплаве его от 0,01 до 0,3%.
Пластины автомобильного аккумулятора легированные кальцием, получились крепче, чем предыдущего поколения из сплава свинец-сурьма. Поэтому производители АКБ смогли сделать электроды более тонкими и помещать в пакеты большее их количество. Близко расположенные тонкие пластины-электроды с конструкцией похожей на крыло стрекозы плюс мощные токосьемы, сделали возможным отдачу батареями сверхмощных пусковых токов. Если ранее в АКБ было 42 пластины, то сегодня их может быть и 78! Современный кальциевый аккумулятор по сравнению с предшественником способен выдавать пусковые токи в 1,5-2 раза выше.
Плюсы кальциевых аккумуляторов — это низкий саморазряд, мощные пусковые токи и отсутствие необходимости доливать воду (иногда производители вообще не делают в своих батареях отверстия для долива воды).
Но не спешите радоваться — деготь в этой бочке меда есть.
Во-первых: НИКОГДА НЕЛЬЗЯ ДОПУСКАТЬ РАЗРЯДА КАЛЬЦИЕВОГО АККУМУЛЯТОРА НИЖЕ 12 Вольт. Почему? В разряженой ниже 12 Вольт кальций начинает себя вести весьма недружественно: создает изолирующую пленку между пластиной и намазкой на пластине. Емкость аккумулятора «хранится» в реактивах намазки на пластинах, а воспользоваться ей не можем — мешает изолятор в виде сульфата кальция. Разрядили кальциевую (читай ЛЮБУЮ современную АКБ) ниже 12 Вольт (простояла она так недельку-другую) и минус 50% емкости минимум.
Два раза разрядили — нужно идти в магазин за новой.
Во-вторых: емкость современного АКБ также под большим вопросом. То есть, по ГОСТу емкость в кальциевом аккумуляторе есть. Напомним, по ГОСТу емкость аккумулятора измеряют разрядом до напряжения 10,8 Вольт током 1/20 емкости. АКБ 60Ач, например, разряжают током 3 Ампера. Но на тестах батарею разрядили измерили и … отправили в переплавку. А владелец кальциевого аккумулятора не может «взять» всю его емкость, так как для этого придется нарушить правило «не разряжать АКБ ниже 12 Вольт», а значит полная емкость кальциевого аккумулятора не доступна.
В-третьих: Про РЕАЛЬНУЮ емкость. Пример: ставим в автомобиль аккумулятор 60Ач, чью емкость производители измеряли током разряда 3 Ампера. Но в авто такие маленькие токи пойди поищи! В современном авто включил габариты и ближний свет — получил ток потребления от 10 до 20 Ампер. Включил магнитолу — еще 8-10 Ампер. Разряд такими токами до 10,8 Вольт по ГОСТ покажет емкость аккумулятора около 35-45 Ач. А при разряде до 12 Вольт (батарея кальциевая) и того меньше — 20-25 Ач. Смотрим на аккумулятор — а на нем четко написано «60Ач».
Эти минусы хорошо известны и производителям, поэтому некоторые модели аккумуляторов они делают ПОЛУКАЛЬЦИЕВЫЕ — ГИБРИДНЫЕ. У гибрида только минусовая пластина легирована кальцием, а положительная или оловом, или селеном, или теллуром, или серебром. Такие батареи стоят дороже, чем обычные Ca/Ca. Гибриды имеют в 2 раза более высокий саморазряд, но допускают не 1-2 глубоких разряда (ниже 12 Вольт), а больше.
Способность пластин противостоять разрушениям, изменению формы и коррозии у кальциевых аккумуляторов зависят от марки свинца в сплавах пластин и добавок. Такие добавки как олово, серебро добавляют устойчивость пластинам к высоким температурам, уменьшению саморазряда. Также форма ячеек пластин их толщина и некоторые другие особенности позволяют прочнее удерживать намазку.
Литые пластины, которые отливают из подготовленного сплава свинец-кальций, сложны в производстве тем, что внутри могут оказаться пустоты, которые сразу невозможно обнаружить, но в дальнейшем приведут к поломке.
Первое место по качеству и долговечности занимают кованые пластины (PowerFrame и подобные), изготовленные путем прокатки металла в полосы, которые затем прессом штампуют придавая форму готовой решетки.
Пластины Expanded Metal Technology созданные из свинцовой ленты ее перфорированием (просечкой) и растяжкой. Это самые дешевые по себестоимости в производстве пластины (с самыми низкими характеристиками и самым коротким сроком службы).
Если составить рейтинг кальциевых аккумуляторов от самых надежных до «одноразовых» то получим примерно такой список, который поможет Вам в выборе:
1. Аккумуляторы с коваными пластинами. Также в составе сплава пластин есть олово, серебро. Марки таких батарей: Medalist, Rocket, Yuasa.
2. Аккумуляторы с литыми пластинами. Такие уже не встретить раньше их производили Mutlu, A-Mega.
3. Аккумулятор Са/Са с пластинами технология просечки и протяжки Rotary Expanded Metal Technology.
4. Са/Са где только минусовая пластина это просечка и растяжка (похожая на сетку рабица), а положительная например кованая.
5. Батареи Са/Са с пластинами Expanded Metal Technology (перфорирование и растяжка), как положительными так и отрицательными. Обычно производители подобных АКБ пишут про секретные «нанотехнологии», примененные в процессе производства. Однако долговечность этих батарей хуже всех.
Выбирая аккумулятор, обращайте внимание на фотографии внутренности батареи и пояснения, которые дает производитель. Например, на рис.1 в этой статье изображена кальциевая Varta с коваными пластинами PowerFrame, а на рис 2 бюджетная Варта с отрицательным электродом сделанным по методу просечки-растяжки. Первая прослужит дольше.