Можно ли заряжать кальциевый аккумулятор

Как заряжать кальциевые автомобильные аккумуляторы

Практически все владельцы автомобилей рано или поздно сталкиваются с проблемой разрядки аккумулятора, что лишает их возможности запустить мотор. Существует целый ряд способов, как завести его на месте, но если такая ситуация произошла, то придется в ближайшее время заряжать батарею полноценно. Особенно актуально такое в зимнее время, когда на устройство повышается нагрузка и справиться самостоятельно с восстановлением уровня заряда оно уже не может.

Аккумуляторы в большинстве своем состоят из определенной емкости, внутри которой находится электролит, а также пластины с положительным и отрицательным зарядом. Выделяют 3 типа автомобильных батарей:

• Кальциевые;
• Сурьмянистые;
• Гибридные.

Каждый из этих видов имеет свои особенности, например, первый вариант устойчив к саморазряду и выкипанию, однако его существенный недостаток в том, что после нескольких глубоких разрядов он может «умереть» навсегда. В нашей статье мы обсудим все, что касается кальциевых автомобильных аккумуляторов, выясним как правильно и как часто им необходима зарядка и другие нюансы использования.

Что такое кальциевые аккумуляторы

Кальциевые АКБ(Ca/Ca) – это разновидность аккумуляторной батареи, пластины которой изготовлены из свинца, легированного кальцием (calcium). Количество последнего элемента в процентном соотношении крайне незначительно. Сколько именно? — Кальция в составе не более 0,1% от общей массы пластины, поэтому более правильным было бы название «свинцово-кальциевые аккумуляторы», но в обиходе закрепилась упрощенная формулировка. В роли легирующего элемента в таких АКБ кальций заменил сурьму, которая для этих целей применялась в течение длительного времени, но обладала рядом недостатков, для устранения которых потребовалось подобрать другое вещество.

Отдельно стоит остановиться на такой разновидности АКБ, как серебряно – кальциевые аккумуляторы (обозначение — Ca/Ag) — автолюбители часто называют их просто «серебряными». Для изготовления пластин таких батарей используется сплав свинца и кальция, но, в отличие от обычного устройства, в процессе производства в сплав добавляется серебро. Присутствие последнего в составе пластины позволяет избавиться почти от всех недостатков кальциевых батарей (об этом ниже), сохранив при этом их достоинства. Практически единственным минусом АКБ с содержанием серебра остается их высокая цена, которая объясняется сложностью изготовления кальциево-серебряных аккумуляторов и использованием дорогостоящего сырья.

По типу использования все современные автомобильные батареи делятся, как известно, на обслуживаемые и не обслуживаемые. 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 лабиринтной крышкой с системой возврата конденсата, при правильной эксплуатации вообще не требуют долива воды. Подробнее об этом можно узнать из видеоролика, в котором показаны особенности заряда кальциевых батарей. В ролике, кстати, отмечены и 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. Очевидно, что заряжать автомобильные АКБ проще всего с помощью автоматического зарядного устройства. Его зажимы закрепляются на клеммах АКБ согласно полярности, после чего устройство подключают к бытовой электросети.

В случае применения автоматических или ручных «зарядок», имеющих режимы предустановки максимального зарядного тока и напряжения, на аппарате нужно сначала выставить требуемые значения этих параметров. Такая настройка 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. 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.

Недостатки

При всех своих преимуществах, кальциевый автомобильный аккумулятор имеет и ряд недостатков:

• Чувствительность к глубокому разряду. Это основной недостаток кальциевого аккумулятора и его главное эксплуатационное отличие от сурьмянистых и гибридных аналогов. Такие АКБ крайне не рекомендуется разряжать до напряжения менее 12 В. После одного глубокого разряда батарея теряет пятую часть своей емкости. Если разрядить ее полностью, то потери составят уже 50 %. Следовательно, после нескольких таких оплошностей рассчитывать на верную службу аккумулятора не приходится, особенно в холодное время года и при езде на малые дистанции.
• Высокая стоимость. Сложность и дороговизна технологического процесса накладывают свой отпечаток на стоимость.
• Непригодность для городской езды. При активном передвижении по городу, когда машина преодолевает небольшие расстояния, аккумулятор быстро разряжается. Причина в том, что во время непродолжительной поездки он не успевает восстановить ресурс, затраченный на пуск мотора. Длительные простои также губительны для кальциевого АКБ. Такие батареи отлично подходят для жителей пригорода, которым нужно преодолевать каждый день по 15-20 км в одну сторону и тех, кто по роду деятельности совершает подобные поездки.

Кстати говоря, АКБ такого типа можно применять только для авто. Везде, где есть вероятность глубокого разряда (к примеру, на катерах и лодках), они не используются. Но это скорее не минус, а эксплуатационная особенность.

Теперь давайте разберемся, как заряжать кальциевый аккумулятор.

Особенности процесса зарядки

Первое, что стоит отметить, говоря о зарядке кальциевого аккумулятора – его ни в коем случае нельзя «кипятить». Дело в том, что газы, выделяемые в процессе электролиза, могут разрушить смазку пластин. Еще один важный момент – измерять плотность электролита в кальциевом аккумуляторе с помощью стандартного ареометра бесполезно. Дело в том, что в разных частях («банках») батареи этот показатель может существенно отличаться, поэтому получить адекватные данные не выйдет. Однако, учитывая тот факт, что большинство кальциевых аккумуляторов являются необслуживаемыми, скорее всего, эта особенность замера вас не коснется.

Как говорилось выше, АКБ данного типа крайне нежелательно доводить до глубокого, и уж тем более полного разряда. И причина этого кроется не только в перспективе снижения емкости батареи. Дело в том, что сульфат кальция не растворяется в воде и крайне сложно растворяется в электролите. Поэтому при глубоком разряде происходит закупоривание пластин, которое значительно затрудняет перемещение заряда. И даже если заряжать аккумулятор при напряжении свыше 15 В, электролит может так и не достичь должной плотности. Таким образом, проводить зарядку-разрядку кальциевой АКБ без крайней необходимости не стоит.

Обслуживание кальциевых батарей

Кальциевая аккумуляторная батарея способна служить долго лишь при должном обслуживании. Что под этим подразумевается:

1. Регулярная очистка корпуса и токовыводящих клемм от скопившихся на их поверхности пыли и грязи.
2. Поддержание в чистоте вентиляционных отверстий.
3. Периодическое измерение напряжения на клеммах батареи.

Кроме того, нужно стараться постоянно поддерживать зарядку источника энергии на предельном уровне, своевременно осуществляя подзарядку. А как часто следует заряжать кальциевые автомобильные аккумуляторы? Как правило, не реже одного – двух раз в месяц, независимо от интенсивности эксплуатации авто.

Если транспортное средство не используется на протяжении длительного времени, то аккумулятор следует снимать и хранить дома при комнатной температуре.

Уход за кальциевыми АКБ

В случае, если аккумуляторный прибор нуждается в определенном уходе, главное — периодически приподнимать крышку или снимать пробки для того, чтобы проверить уровень электролита и вовремя долить в устройство дистиллированную воду.

Как правило, острая нужда в доливке возникает не так часто, так как в батареях этого вида вода испаряется крайне медленно и преимущественно в жаркое время года.

Если аккумулятор долго был в отключенном состоянии или работал ночью при низкой интенсивности оборотов мотора, то его следует подзарядить зарядкой, работающей от розетки.

При своевременном доливе воды и правильной подзарядке срок годности аккумулятора значительно увеличивается.

Плюсы и минусы кальциевых автомобильных аккумуляторов

Кальциевые АКБ наряду с гибридными (Sb/Ca) вполне могут потеснить сурьмянистые, если производителям удастся снизить их себестоимость до примерно такого же уровня, как у конкурента.

Рассмотрим преимущества Ca/Ca АКБ:

• в среднем при соблюдении рекомендаций производителей срок службы кальциевых батарей составляет около 5 лет (у сурьмянистых батарей – максимум три года);
• по сравнению с оппонентом показатель саморазряда у Ca/Ca АКБ на 70% меньше;
• пластины с добавлением кальция на основе штампованной решётки прочнее и могут лучше противостоять вибрациям и тряске;
• процесс электролиза минимален, что позволило сделать корпус герметичным, а саму батарею – необслуживаемой;
• кальциевые аккумуляторы способны выдерживать напряжение при зарядке порядка 14,8 В, что улучшило их сопротивляемость перезаряду;
• уменьшенная толщина пластин позволяет разместить в корпусе большее их количество, увеличив суммарную мощность устройства;
• необслуживаемые АКБ хороши тем, что не требуют особого ухода (проверки плотности, уровня электролита).

Аккумуляторами типа Ca/Ca желательно оснащать автомобили с системой отключения потребителей тока по прошествии заданного интервала времени – они боятся полного разряда, а такая защита исключает такие ситуации по вине владельца.

Но и у кальциевых батарей имеются недостатки:

• плохая переносимость глубоких разрядов. Любая разрядка ниже 12 В чревата падением ёмкости батареи на 20%, полный разряд – потеря половины ёмкости. Двукратно полностью севшую батарею можно выбрасывать;
• высокая стоимость;
• плохая переносимость эксплуатации в городском режиме (частые циклы старт-стоп, длительные простои при небольших по расстоянию поездках).

В чём разница?

Основное различие между Свинцово-кислотными и Кальциевыми батареями заключается в том, что Свинцово-кислотная батарея имеет свинцовый электрод внутри батареи, тогда как свинцово-кальциевая батарея содержит кальций вместе со свинцом в качестве электрода внутри батареи. Из-за использования свинцово-кальциевого сплава для электрода в свинцово-кальциевых батареях они имеют низкий саморазряжающийся эффект и более длительный срок службы, чем свинцово-кислотные батареи.

Состав Свинцово-кальциевой батареи
Свинцово-кислотные аккумуляторы — это самый старый тип аккумуляторов. Свинцово-кальциевые батареи являются производными от свинцово-кислотных батарей. Эти батареи содержат 0,1% кальция на свинцовых решетках, что даёт преимущество при использовании этой батареи при низких температурах.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое Свинцово-кислотные батареи
3. Что такое Кальциевые батареи
4. В чем разница между Свинцово-кислотными и Кальциевыми батареями
5. Заключение

Что такое Свинцово-кислотные батареи?

Свинцово-кислотные батареи представляют собой более старую форму перезаряжаемых батарей с свинцовыми электродами внутри батареи. Французский физик по имени Гастон Планте впервые изобрел эти батареи в 1859 году. Эти батареи имеют высокое отношение мощности к весу (мощность, генерируемая единицей массы батареи), но отношение энергии к весу (энергия, запасенная в единице массы батареи) и отношение энергии к объему (энергия, накопленная в единице объема батареи) низки. Его решетчатая структура также изготовлена ​​из свинцового сплава, поскольку чистый свинец слишком мягкий и не может выдержать нагрузки.

Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор

В Свинцово-кислотных батареях решетку могут изготовлять с различными легирующими элементами такими как сурьма, кальций, олово и селен. Добавление сурьмы улучшает глубокий цикл разряда батареи, но при этом увеличится испарение электролита. При добавлении в свинцовую решетку кальция, уменьшится эффект саморазряда, но при глубоком разряде электродная пластина будет обрастать сульфатом кальция и прекратится реакция в этой области.

Что такое Свинцово-кальциевые батареи?

Свинцово-кальциевые батареи представляют собой свинцово-кислотные батареи, содержащие сплав свинца и кальция. Эти батареи имеют более длительный срок службы и простоту обслуживания. Другое преимущество этих батарей заключается в том, что они выдают более высокий ток и лучше работают при низких температурах.

Свинцово-кальциевые батареи

Кроме того, в этих батареях при работе меньше выделяется газа меньше испаряется из электролита воды. Сетка батареи содержит свинцово-кальциевый сплав. Использование этого сплава в батареях снижает эффект саморазряда. Но если аккумулятор сильно разряжен, на сетке начинают выделяться нерастворимые кристаллы сульфата кальция и они закупоривают её поры, тем самым прекращая реакцию этой части батареи.

Сульфатация пластины

В чем разница между Свинцово-кислотными и Кальциевыми батареями?

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются более старой формой перезаряжаемых аккумуляторов со свинцовыми электродами внутри аккумулятора. Эти батареи сделаны из свинцовых сплавов. Свинцово-кальциевые аккумуляторы представляют собой свинцово-кислотные аккумуляторы, которые содержат сплав свинца и кальция. Решетки этих батарей изготовлены из свинцово-кальциевого сплава. Это увеличивает ёмкость, ток отдачи и срок службы батареи.

Заключение — Свинцово-кислотные и Кальциевые батареи

Свинцово-кислотные аккумуляторы и Свинцово-кальциевые аккумуляторы — это две формы аккумуляторных батарей. Решетки этих батарей состоят из свинцовых сплавов. Различие между Свинцово-кислотными и Кальциевыми батареями состоит в том, что свинцово-кислотная батарея имеет свинцовую решетку внутри батареи, тогда как у кальциевой батареи решетка из свинца с кальцием.