Как заряжать кальциевый акб
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:
- Отсоединить источник тока от бортовой сети машины, а затем демонтировать монтажные планки. Если зарядка выполняется в зимнее время, рекомендуется прогреть аккумулятор до комнатной температуры.
- Подключить коммутационные кабели к контактным штырям батареи с соблюдением полярности. Зарядные блоки оснащены защитой от переполюсовки, при ошибочном подсоединении устройство отключится.
- 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.
- 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.
Каким ЗУ можно зарядить кальциевый АКБ, как это правильно делать
Вопрос, которым задаются практически все владельцы кальциевых АКБ при первой зарядке. Для того что бы ответить на него, для начала необходимо разобраться, что же такое «кальциевый» аккумулятор.
Существует несколько типов «кальциевых» кислотных аккумуляторов, все они имеют в составе пластин кальций, поэтому их и называют «кальциевые»:
- Гибридные аккумуляторы имееют пластины разного состава. Обычно плюсовая пластина содержит до 1,5-1,8% сурьмы и 1,4-1,6% кадмия, а минусовая – свинцово-кальциевая или с добавлением серебра. Эти батареи мало отличаются от обычных привычных всем кислотным АКБ и заряжаются стандартным напряжением 14,8 В и током 10% от номинальной емкости.
- Кальциевые аккумуляторы (Ca/Ca) – кальциевыми аккумуляторами называют батареи, в которых свинец легирован (добавлены десятые доли процента Са от общей массы сплава, примерно 0,07-0,1%) кальцием.
- AGM, EFB, GEL (Ca/Ca) — пластины в таких АКБ почти всегда полностью состоят из кальция.
Для кальциевых АКБ напряжение заряда не должно превышать 15 В. Обычно пороговое напряжение заряда указанное производителем в паспорте к данной батарее составляет 14,4 В. В гелевых аккумуляторах порог напряжения стандартно еще ниже, где-то 14,1 В.
В любом случае, для полной уверенности, до какого напряжения необходимо заряжать кальциевую АКБ, необходимо посмотреть эту информацию в паспорте к аккумуляторной батарее.
Ток заряда для кальциевых АКБ такой же как и для любых кислотных, до 10% от номинальной емкости.
Теперь, когда с параметрами заряда все стало ясно, можно выбрать зарядное устройство, которое подойдет.
Необходимое напряжение заряда: 14,1 В / 14,4 В / 14,8 В (редко)
Специально для кальциевых АКБ ООО “НПП “Орион СПб” были разработаны следующие модели зарядных устройств:
Вымпел 27 и 37 имеют трех диапазонный переключатель напряжения на 14,1 /14,8 /16В. В обоих моделях есть ручка регулировки тока и сегментный ЖК индикатор. Между собой они отличаются лишь максимально возможным током заряда, для 27 модели это 7 А, для 37 – 20 А. Вымпел 27 сможет зарядить все кальциевые АКБ емкостью до 75 Ач в стандартном режиме (возможен заряд АКБ большей емкости током менее 10% но более долгий по времени), а Вымпел 37 зарядит и более емкие АКБ до 200 Ач.
Вымпел 32 имеет другие диапазоны напряжения заряда, 13,6 /14,4 / 15 В. В нем применен стрелочный амперметр в качестве индикатора заряда и максимальный ток заряда составляет 20 А (так же как и в модели Вымпел 37).
Компания ООО “НПП “Орион СПб” выпускает универсальные зарядные устройства с возможностью регулировки зарядного напряжения и тока.
Вымпел 55 и Вымпел 50 имеют возможность программирования: выбор алгоритмов заряда, настройка таймеров, отложенный заряд и много других настроек. Такими ЗУ можно зарядить любой аккумулятор, если правильно выставить значения зарядного напряжения и тока. Отличаются эти модели типом индикатора, Вымпел 55 имеет матричный ЖК индикатор с большим количеством информации и русскоязычным меню. Вымпел 50 имеет светодиодный LED индикатор, информация на котором представлена в упрощенном виде. Стоит отметить, что LED индикатор не замерзает при минусовых температурах, в отличие от ЖК.
Вымпел 57 имеет такой же индикатор, как и Вымпел 27 и 37, но в отличие от последних имеет ручку регулировки напряжения, что позволяет вручную установить необходимые значения.
Компактное ЗУ для АКБ малой емкости Вымпел-09 также подойдет для зарядки кальциевых аккумуляторов. В этой модели есть возможность регулировки напряжения в диапазоне 12-16 В и тока 0,25-1,2 А.
Также, для заряда кальциевых АКБ подойдет источник питания Вымпел-100. Ведь он имеет напряжение заряда 14,2 В. Именно такое напряжение обеспечивает генератор в большинстве автомобилях.
Как правильно заряжать кальциевые аккумуляторы
Специфика темы, вынесенной в заголовок данной статьи, в значительной мере была спровоцирована множеством вопросов, мнений и комментариев, получивших в последнее время хождение по автомобильному Рунету.
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.
Правильная зарядка кальциевого аккумулятора
Многие автомобилисты считают приобретение автомобильного аккумулятора «слепой» покупкой: если повезёт, батарея прослужит как минимум положенный срок, если нет – то уже через год приходится снова планировать поход в автомагазин. На самом деле длительность срока службы АКБ зависит от условий ёё эксплуатации, правильного ухода и, конечно же, от типа батареи.
В последнее время много говорят о кальциевых аккумуляторах как о серьёзной альтернативе обычным батареям. Попробуем разобраться в этом вопросе.
Что собой представляют кальциевые аккумуляторы
Основное отличие этой разновидности автоаккумуляторов заключается в добавке в свинцовые пластины кальция. Такие батареи обычно обозначаются Ca/Ca. Долевая часть кальция в свинце весьма незначительная – по массе это всего 0,1%, так что было бы правильно назвать такие АКБ свинцово-кальциевыми.
Впрочем, традиция давать название типу аккумуляторной батареи по легирующей добавке не нова. Самые распространённые сурьмянистые автоаккумуляторы – типичный пример, но поскольку сурьма оказалась не идеальной добавкой, на протяжении многих лет велись интенсивные исследования, направленные на поиск нового, более эффективного вещества. Как оказалось, на эту роль неплохо подходит кальций.
Впрочем, и кальциевые АКБ не лишены недостатков, о которых мы поговорим позже. Отметим только, что добавление серебра в свинцово-кальциевые пластины практически нивелирует эти минусы, но и стоимость таких батарей, обозначаемых Ca/Ag, намного выше.
Технология производства кальциевых АКБ
Технологический процесс изготовления аккумуляторов с добавлением кальция существенно отличается от методики производства классических сурьмянистых батарей.
Пластины последних изготавливаются методом литья. Перенос такой технологии для производства свинцово-кальциевых решёток потерпел полное фиаско: оказалось, кальций в этом случае просто выгорает.
Поэтому основа пластин, её решётка, изготавливается посредством штамповки. Технология процесса заключается в следующем: сначала изготавливается сплав свинца с кальцием в необходимой пропорции в виде сплошной ленты, которая впоследствии подвергается перфорации. Применение такого способа позволило получить пластины с более сложной пространственной структурой, которая оказалась эффективнее традиционной. При этом внешняя рамка свинцово-кальциевой пластины в процессе штамповки сохраняется.
На данный момент кальциевым батареям не удалось вытеснить сурьмянистые – основным препятствием является сложность технологии их изготовления, что непосредственно сказывается на стоимости кальциевых автоаккумуляторов. Так что в продаже сегодня можно найти АКБ обеих типов, вдобавок появились гибридные батареи, представляющие собой нечто среднее между сурьмянистыми и кальциевыми аккумуляторами.
Плюсы и минусы кальциевых автомобильных аккумуляторов
Любой тип автоаккумуляторов не является идеальным, поэтому имеет смысл рассмотреть основные характеристики всех трёх разновидностей:
Гибридные и кальциевые АКБ считаются перспективными устройствами, поэтому по мере совершенствования технологии их изготовления и падения стоимости они будут постепенно вытеснять сурьмянистые, которые на данный момент остаются самыми распространёнными.
Достоинства кальциевых автомобильных батарей:
- гораздо больший ресурс. Если придерживаться правил эксплуатации таких устройств, то средний срок службы автоаккумулятора кальциевого типа составит порядка пяти лет;
- невысокий показатель саморазряда. По сравнению с классическими сурьмянистыми АКБ у кальциевых аналогов этот показатель почти на 70% ниже;
- высокая механическая прочность пластин, что положительным образом сказывается на их способности противостоять вибрациям и ударам;
- минимизация электролиза воды. Как известно, из-за этого процесса сурьмянистые батареи должны обеспечивать возможность долива технической жидкости. У кальциевых аналогов этот процесс практически исключён, что позволило сделать их конструкцию цельной и полностью герметичной, то есть необслуживаемой;
- добавление кальция позволило уменьшить интенсивность коррозионных процессов, тем самым увеличив срок эксплуатации автоаккумулятора;
- защита от перезаряда. Батареи кальциевого типа способны выдерживать напряжение заряда до 14,8 В;
- прогрессивная технология изготовления пластин позволила уменьшить их толщину. В результате появилась возможность увеличить их количество, то есть суммарную мощность батареи;
- необслуживаемый аккумулятор – идеальный вариант для тех автомобилистов, кто не склонен заниматься манипуляциями, связанными с уходом за ним (регулярное измерение плотности электролита и его уровня). Особенно актуально это для новичков, которые могут забыть о существовании автоаккумулятора, за исключением случаев, когда требуется его подзарядка.
Важно! Кальциевые аккумуляторы желательно устанавливать на новые машины, которые оборудованы системой, в автоматическом режиме отключающей потребителей электроэнергии после определённого интервала времени простоя автомобиля (если автовладелец забыл выключить магнитолу, свет или габариты). Кальциевые батареи требуют наличия полностью исправного электрооборудования – любые неполадки являются дестабилизирующим фактором. Впрочем, это актуально для любых типов автоаккумуляторов.
А теперь перейдём к рассмотрению недостатков кальциевых аккумуляторов, которые, увы, тоже присутствуют:
- высокая чувствительность к полным или глубоким разрядам. Это считается главным недостатком батарей данного типа. В отличие от сурьмянистых и гибридных аналогов, крайне не рекомендуется разряжать аккумуляторы до значений ниже 12 вольт. Один глубокий разряд независимо от его причины, приведёт к падению ёмкости примерно на 20%. При полном однократном разряде ёмкость АКБ уменьшится примерно наполовину. Таким образом, 9-10 глубоких разрядов – и аккумулятор можно будет выбросить;
- высокая стоимость, которая объясняется сложностью технологического процесса производства пластин;
- уменьшение ресурса при преимущественной эксплуатации автомобиля в мегаполисе. На кальциевый автоаккумулятор губительным образом влияют длительные простои (когда автовладелец использует машину преимущественно для того, чтобы ездить на работу и домой, а в остальное время она простаивает), а также езда в городских пробках, для которой характерен режим «старт-стоп».
Отметим, что использование АКБ типа Са/Са не в автомобилях нежелательно. В частности, установка их на ложках/катерах – это высокий риск подвергнуть устройство глубокому разряду, что в силу вышеописанных причин крайне нежелательно.
Как правильно заряжать кальциевый аккумулятор
Подзарядка сурьмянистых батарей или их гибридных аналогов производится по классической, годами отработанной схеме: батарея заряжается током, уровень которого составляет порядка 10% от ёмкости (например, 60-амперный аккумулятор необходимо заряжать током в 6 А), при этом выходное напряжении зарядного устройства должно находиться в пределах 13,80-14,50 В.
Когда ток зарядка упадёт, это означает, что АКБ зарядилась. Убедиться в этом можно, выкрутив пробки: электролит должен «кипеть», то есть на поверхности жидкости буду появляться пузырьки.
Впрочем, ток зарядка может варьироваться, всё зависит от того, насколько быстро вы хотите выполнить подзарядку. Скажем, если вы не торопитесь. Можно оставить батарею заряжаться на ночь, выставив ток зарядки в районе 2 А. Но токи, превышающие упомянутые 10%, нежелательны, поскольку они действуют на пластины разрушающе.
Поскольку автоаккумуляторы типа Са/Са изготавливаются по иной технологии, для их правильной зарядки нужно использовать иной алгоритм и даже другое зарядное устройство. Отличный вариант – подзарядка «Вымпел-55», в которой используется функционал программируемого цикла.
Как правильно заряжать кальциевый автомобильный аккумулятор? Используемое зарядное устройство должно обеспечивать выходное напряжение порядка 16,0-16,5 В. Те устройства, которые выдают 14,8 В (максимальное напряжение, ограничиваемое электроникой), смогут зарядить батарею не более чем наполовину. Если выходное напряжение ограничено значением 14,8-15,0 В, то уровень заряда не превысит 75-80%, поскольку достигнуть необходимой плотности электролита в 1,25-1,27 г/см 3 не удастся.
Так что если вы приобрели прогрессивную аккумуляторную батарею, стоит озаботиться и о наличии подходящего зарядного устройства, обеспечивающего необходимый вольтаж. Большинство старых аппаратов для этих целей малопригодны.
Итак, мы разобрались, каким напряжением нужно заряжать кальциевый АКБ. Но тогда возникает закономерный вопрос: если для полноценной зарядки необходимо не менее 16 вольт, то как в таком случае происходит подзарядка автоаккумулятора в движении от генератора? Ведь при условии включения других потребителей электроэнергии (а этого не избежать), такое напряжение генератор выдавать не сможет – обычное значение для большинства современных моделей не превышает 15 В.
Действительно, на практике оказывается, что генератор обеспечивает поддержку заряда аккумулятора на достаточном уровне (но не на максимальном), не давая ей разряжаться. В тёплое время года проблемы обычно не возникают, но при отрицательных температурах, когда значительная часть электроэнергии, вырабатываемой генератором, тратиться на подогрев и работу других устройств, АКБ всё же теряет заряд. Именно поэтому, несмотря на термин «необслуживаемый», кальциевый автоаккумулятор всё же нуждается в периодической проверке его заряда.
Рассмотрим алгоритм подзарядки кальциевого аккумулятора зарядным устройством «Вымпел-55» от компании «Орион»:
- выставляем выходное напряжение на уровне 16,1 В, а ток зарядка – в зависимости от ёмкости АКБ (для 60-амперной – 6 А, для батареи с характеристикой 55 Ah – 5,5 А). Зарядка в таком режиме продолжается, пока ток заряда не упадёт до значения 0,5 А. В случае сильного разряда аккумулятора этот этап может занять до 3 часов времени;
- далее необходимо организовать режим подзарядки, именуемый «качелями». На ЗУ «Вымпел-55» имеется возможность установки нескольких режимов. Нам нужен первый (с выходным напряжением 16,1 В и третий с 13,2 В), значение тока заряда устанавливаем в 3 А. При таких условиях зарядки кальциевого аккумулятора напряжение сначала растёт до указанный 16,1 В при постоянном токе в 3 ампера, а затем начинает понижаться до 13,2 В, при этом ток заряда падает до нулевого значения. В этом режиме, называемом «передышкой», напряжение будет изменяться плавно, после чего последует переключение в первый режим, и так будет происходить в цикле, что видно из следующего рисунка.
Из него видно, что временные интервалы между определёнными фазами циклами становятся всё короче, а между противоположными – длиннее. Об окончании процесса зарядки будет свидетельствовать сокращение времени заряда до нескольких секунд при увеличении времени падения уровня тока до нескольких минут.
Как видим, алгоритм достаточно простой, но при приобретении ЗУ внимательно следите за тем, чтобы на зарядке имелась надпись о возможности использования устройства для кальциевых (необслуживаемых) автоаккумуляторов. Не обязательно это должен быть аппарат с ручной настройкой режимов. Современные автоматические зарядные устройства способны обеспечивать оптимальный режим зарядки в зависимости от состояния АКБ, являясь интеллектуальными ЗУ.
Отметим, что кальциевые батареи последнего поколения могут заряжаться токами с напряжением порядка 14-15 Вольт, что ещё больше способствует увеличению их ресурса.
Особенности обслуживания и эксплуатации
Поскольку продолжительность жизни АКБ типа Са/Са зависит от того, поддерживается ли уровень её заряда на должном уровне, автовладельцам будет небезынтересно знать об особенностях эксплуатации и обслуживания кальциевых батарей по отношению к устройствам других типов:
- если вы – типичный городской житель, и используете машину для преимущественных поездок по городу, вашему автоаккумулятору не помешает профилактическая подзарядка. Примерная периодичность использования подходящего зарядного устройства – раз в месяц. При эксплуатации авто с поездками на относительно небольшие расстояния дли длительных простоях подобный режим позволит содержать АКБ в полной боевой готовности. При более активном использовании транспортного средства сроки подзарядки можно сократить вдвое;
- уровень заряда современных батарей свинцово-кальциевого типа составляет 14,4 В. Регулярно измеряйте напряжение на его клеммах (например, с помощью вольтметра). Если оно падает до 12 В и ниже – требуется немедленная подзарядка, в противном случае потери ёмкости аккумулятора не избежать;
- глубоких разрядов нужно обязательно избегать. При таком состоянии в пластинах начинается необратимая реакция, сопровождающаяся образованием сульфата кальция, выпадающего в виде нерастворимого осадка. Отметим, что десульфатация кальциевого аккумулятора, известная как процедура КТЦ, только усугубит его состояние – она применима только в отношении сурьмянистых аналогов;
- режим «кипения» для свинцово-кальциевых автоаккумуляторов также противопоказан. Дело в том, что у необслуживаемых батарей дренажные отверстия для выпуска газов имеют недостаточную пропускную способность, что приведёт к разрушению верхнего рабочего слоя пластин;
- ареометр для измерения плотности электролита в кальциевых аккумуляторах не подходит, поскольку рабочая жидкость в таких батареях обычно расслоена: вверху, ближе к поверхности банок, расположена более водянистая фракция, внизу же скапливается более плотный электролит;
- контрафактная продукция проникла и на рынок кальциевых АКБ. Чтобы не стать жертвой обмана, необходимо знать, как отличить оригинал от подделки. «Правильная» продукция маркируется соответствующим образом, с указанием стартового тока, уровней номинальной ёмкости и напряжения. Должна присутствовать информация о дате производства и о самом производителе. Старайтесь выбирать аккумулятор известной марки, даже если вас соблазнит более привлекательная стоимость noname-изделия.
Особенности зарядки кальциевых аккумуляторов автомобиля
Все автомобилисты знают, что автомобильный аккумулятор периодически нуждается в зарядке. Поэтому многие имеют зарядное устройство (ЗУ) и при необходимости заряжают им аккумулятор. В принципе ничего сложного в этом, если бы не одно «но». Сейчас на рынке представлено множество различных типов АКБ, которые отличаются характеристиками, условиями эксплуатации и обслуживания. Один из распространённых видов аккумуляторных батарей – кальциевые. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать кальциевые автомобильные аккумуляторы.
Основные виды современных автомобильных аккумуляторов
Для начала нужно сказать пару слов о том, какие разновидности аккумуляторных батарей сегодня используются на автомобилях. Самые распространённые АКБ на сегодня это:
- Малосурьмянистые;
- Кальциевые;
- Гибридные;
- EFB (Enhanced Flooded Battery);
- Гелевые (AGM и GEL).
Первые четыре относятся к классу WET, то есть с жидким электролитом внутри. Гелевые аккумуляторы содержат электролит в связанном виде. В AGM аккумуляторах он находится в виде пропитки стекловолокна, а в GEL – соединения оксида кремния.
Малосурьмянистые АКБ на данный момент являются самыми распространёнными. Их часто используют на отечественных автомобилях, а также недорогих иномарках и подержанных авто. Своё название они получили оттого, что сурьмы в составе их пластин содержится менее 6 процентов.
Такие аккумуляторы устойчивы к глубокому разряду и без проблем восстанавливают ёмкость. В этих аккумуляторных батареях достаточно высокий расход воды. Поэтому нужно регулярно контролировать уровень электролита в таких АКБ и доливать дистиллированную воду по мере необходимости.
Кальциевые аккумуляторы отличаются низким расходом воды. В их случае свинцовые решётки положительного и отрицательного электродов выполняются с добавлением кальция. Подробнее о характеристиках и особенностях кальциевых аккумуляторных батарей мы расскажем чуть ниже.
Гибридные автомобильные аккумуляторы представляют собой компромисс между малосурьмянистыми и кальциевыми АКБ. Такие батареи ещё обозначают Ca+. Решётки положительных электродов в них делают с добавлением сурьмы, а отрицательных – кальция. В результате получается определённый баланс свойств. Гибридные АКБ имеют низкий саморазряд и устойчивы к глубокому разряду. Но при этом расход воды в них больше, чем у моделей Ca/Ca. Эти модели в основном выполняются обслуживаемыми с возможностью заливки воды.
Такие аккумуляторные батареи устанавливаются на современные автомобили с системами Start-Stop и является более дешёвой альтернативой AGM. Фактически от гелевых они отличаются только тем, что в них электролит находится в жидком состоянии.
Существуют и некоторые другие виды аккумуляторов для автомобилей, прочитать о которых можно по указанной ссылке. А теперь о кальциевых аккумуляторах.
Вернуться к содержанию
Особенности кальциевых аккумуляторов
Для начала перечислим преимущества кальциевых аккумуляторов:
- низкий саморазряд батареи;
- при правильной эксплуатации служат до пяти лет;
- благодаря легированию кальцием пластины таких аккумуляторов имеют повышенную прочность и стойкость к вибрациям;
- добавка кальция снижает процесс электролиза воды и много моделей АКБ Ca/Ca выполняются необслуживаемыми и не имеют возможности долива воды;
- легирование свинцовых пластин кальцием снижает коррозию;
- добавка кальция даёт определённую защиту АКБ от перезаряда. Кальциевые аккумуляторные батареи выдерживают напряжение в бортовой сети автомобиля до 14,8 вольта;
- стоит отметить, что технология производства кальциевых аккумуляторных батарей даёт возможность выпускать пластины делать более тонкими. В результате можно увеличить их число и нарастить пусковую мощность АКБ.
К недостаткам кальциевых аккумуляторов следует отнести следующие:
- крайне чувствительны к глубоким разрядам;
- плохо подходят для автомобилей с системой «Старт-Стоп» и в целом для режима поездок в городском цикле с пробками и частыми запусками двигателя.
Кальциевые аккумуляторы можно рекомендовать тем, кто часто ездит на дальние расстояния. Также они хорошо подойдут для таких условий эксплуатации, где требуется повышенная виброустойчивость. Для коротких поездок с частыми пусками двигателя кальциевые аккумуляторы не рекомендуются. Теперь о том, как заряжать кальциевые автомобильные аккумуляторы.
Зарядка кальциевого аккумулятора автомобиля и её особенности
О зарядке кальциевых аккумуляторов в интернете можно встретить достаточно много различных рекомендаций. Причём иногда они носят противоречивый характер. Среди всего этого многообразия можно рекомендовать вариант, который представлен ниже. Стоит сказать, что этот способ в интернете описан в основном на примере использования зарядного устройства Орион, модель Вымпел-55. Но совсем необязательно использовать его. Можно взять зарядное устройство, которое выдаёт аналогичные характеристики и имеет те же режимы.
Дополнительно советуем прочитать статью о том, как выполняется обслуживание автомобильных аккумуляторов своими руками.
- Сначала ток зарядки выставляется равным 0,1*С. То есть, для 55 А-ч ставим 5,5 ампера. Напряжение выставляется 16,1 вольта. В этом режиме (на Вымпел-55 он называется «алгоритм 1») кальциевый аккумулятор заряжается до того, пока ток зарядки не упадёт ниже 0,5 ампера. Этот процесс отнимает несколько часов. Электролит в аккумуляторной батарее будет немного закипать. Если этот процесс будет слишком интенсивным, то нужно уменьшить ток. Если сильно кипит аккумулятор, то уровень электролита будет быстро убывать. Этого допускать не следует.
- Затем начинается второй этап. Режим на этом этапе характеризуется периодическими изменениями напряжения и тока (на Вымпел-55 он называется «алгоритм 3»). Ток зарядки выставляется 3 ампера. Границы напряжения устанавливаются 16,1─13,1 вольта.
- В этом режиме зарядка кальциевого аккумулятора будет идти волнообразно до полного набора ёмкости. Нужно следить за процессом и не давать электролиту кипеть. Паузы при зарядке должны быть примерно минуту. Чтобы поддерживать этот интервал, можно подправить нижнее значение напряжение (13,1 вольта). По мере того как заряд будет приближаться к 100 процентам пауза станет расти, а время заряда сокращаться. Когда заряд будет идти несколько секунд, значит кальциевая аккумуляторная батарея заряжена. Этим способом реально довести напряжение АКБ до уровня 13,2─13,4 вольта.
Как можете видеть, ничего сверхсложного в зарядке кальциевого аккумулятора нет. Аккумулятор достаточно современный и требует несколько иных подходов при зарядке и обслуживании. Но при наличии функционального ЗУ зарядить кальциевую АКБ не составит труда. Кальциевые аккумуляторные батареи имеют ряд серьёзных преимуществ, но не лишены недостатков. Помните, что они очень плохо переносят глубокий разряд. Также не забывайте, что при коротких и непродолжительных поездках кальциевый аккумулятор нужно периодически полностью заряжать от зарядного устройства.
Источники:
https://3batareiki.ru/akkumulyatory/kak-zaryadit-kaltsievyj-akkumulyator
https://orionspb.ru/articles/621/6395/
https://www.zr.ru/content/articles/919816-kak-pravilno-zaryazhat-kaltsie/
https://drivertip.ru/repair/kak-zaryazhat-kaltsievyj-akkumulyator-avtomobilya.html
https://akbinfo.ru/zaryadka/zarjadka-kalcievogo-akkumuljatora-avtomobilja.html