Как заряжать кальциевый аккумулятор
Перейти к содержимому

Как заряжать кальциевый аккумулятор

  • автор:

Как заряжать кальциевый (Ca/Ca) аккумулятор?

Как заряжать кальциевый (Ca/Ca) аккумулятор?

Кальциевые аккумуляторные батареи изготавливают из свинца, легированного кальцием, а не традиционной сурьмой. На самом деле процентная доля кальция в пластинах невелика — около 0,1%, но среди автолюбителей прижилось упрощенное название таких АКБ. Принцип зарядки кальциевого аккумулятора отличается от зарядки сурьмянистых батарей. Если нарушать рекомендованную производителем методику, начнется разрушение пластин, в батарее будет откладываться нерастворимый осадок, и ее ресурс резко снизится. В статье мы расскажем о правильной технологии подзарядки АКБ типа Ca/Ca.

Особенности кальциевых аккумуляторов

У таких АКБ высокие токи запуска, медленное испарение электролита, большая емкость и медленный саморазряд. Кальциевые аккумуляторы нужно правильно заряжать, иначе их емкость упадет. Они подходят для людей, которые не хотят разбираться в том, что происходит под капотом машины. У автомобильных АКБ типа Ca/Ca почти не испаряется электролит благодаря герметичному корпусу.

При минусовых температурах батареи Ca/Ca заряжаются медленно — это их главный минус. Если на улице очень жарко, небольшое количество электролита может испаряться из необслуживаемых батарей через клапаны высокого давления.

Особенности зарядки свинцово-кальциевых аккумуляторов

Особенности зарядки свинцово-кальциевых аккумуляторов

Вместе с кальциевой автомобильной батареей часто покупают специальное зарядное устройство. Важный фактор при его выборе — напряжение заряда в пределах 16,1—16,2 В. Только в этом случае возможна полная подзарядка АКб типа Ca/Ca. Если максимальное напряжение в зарядном устройстве не превышает 14,8 В, батарея зарядится не на все 100.

Технология зарядки кальциевой АКБ

Перед тем, как зарядить аккумулятор Са/Са, мы советуем оценить уровень заряженности по индикатору на корпусе. Если он не зеленый, пришло время воспользоваться зарядным устройством.

  • Отключите батарею от бортовой сети. Если есть пробки, выкрутите их.
  • Выставьте на зарядном устройстве ток заряда 10% от фактической емкости аккумулятора.
  • Дождитесь, пока напряжение достигнет 14,4 В, а ток снизится до 0,2 А.
  • Если собираетесь сесть за руль в ближайший час, подсоедините АКБ к бортовой сети машины.
  • Если не планируете никуда ехать, продолжите заряжать батарею еще 4 часа после достижения напряжения на клеммах 14,8В, при этом уменьшив силу тока на половину от первоначально выставленного. Не используйте этот режим, если плотность электролита нормальная или индикатор на корпусе стал зеленым.

Электролит разной плотности перемешивается автоматически или от вибрации во время поездки. При правильной зарядке свинцово-кальциевый аккумулятор прослужит пять лет и дольше.

Советы по эксплуатации и обслуживанию

Советы по эксплуатации и обслуживанию

  • Для АКБ типа Ca/Ca подходят зарядные устройства с ручной регулировкой напряжения и тока.
  • Полноценный заряд такой батареи возможен при напряжении от 14,4 В.
  • Сила зарядного тока для кальциевой АКБ не должна превышать 10% от реальной емкости батареи.
  • Чем больше емкость кальциевой АКБ, и чем сильнее она разрядилась, тем больше времени уйдет на восполнение заряда. Например, заводская емкость вашего аккумулятора составляет 60 А/ч. Если выставить на зарядном устройстве ток в 6А, на полную подзарядку уйдет 10-15 часов. С годами время на подзарядку сокращается вместе с потерей емкости.

Мы рассказали, как заряжать аккумулятор Са/Са. Если правильно обращаться с таким устройством, вполне реально "растянуть" срок его службы на десять лет. Такие батареи стоят денег, поэтому бережное обращение имеет смысл.

Как зарядить кальциевый аккумулятор и каким зарядным устройством?

На сегодняшний день множество современных авто используют так называемые «кальциевые аккумуляторы», которые обозначаются «Ca-Ca», или попросту «Ca». Это современные АКБ, которые имеют улучшенные характеристики, однако они имеют некоторые отличия от своих старших товарищей (гибридные и сурьмянистые аккумуляторы). И особенно отличается именно зарядка этих видов батарей, то есть она происходит по-другому и обычный цикл, который используется в «старых» аккумуляторах не подойдет! Да и зарядное устройство для кальциевого аккумулятора тоже нужно специальное.

Из начала статьи понятно, что на данный момент существует 3 способа, по которым изготавливаются аккумуляторы (если не считать гелевые, AGM и прочие):

  • Сурьмянистый
  • Кальциевый
  • Гибридный

Каждый из приведенных выше способов отличается от другого примесями в пластинах. В сурьмянистые аккумуляторы добавляется химический элемент сурьма (металл) в очень маленьких объемах, у кальциевый добавляется кальций и немного серебра, а гибридный аккумулятор включает в себе и кальций, и сурьму, и иногда даже серебро.

Когда нужно подзаряжать аккумулятор?

Лучше всего заряжать автомобильный аккумулятор пару раз в месяц, вне зависимости от сезона. Лето это или зима — любой период является трудным для аккумулятора.

Но не стоит бездумно заряжать, важно понять, в какой именно момент стоит зарядить АКБ. Существует несколько способов для проверки:

В первую очередь, в любом аккумуляторе, нужно замерять напряжение на клеммах аккумулятора. Нормальное напряжение АКБ — 12,7 В (100% заряда). Если напряжение равно 11,7 В и ниже, значит аккумулятор практически сел полностью. А напряжение в 12,2 говорит о разряде в половину. В таком случае нужно в срочном порядке дозарядить, иначе начнется процесс сульфатации пластин.

Проверка АКБ

С обслуживаемой батареей процесс значительно упрощается. При этом нужно иметь «ареометр», который замеряет плотность электролита. Плотность должна находиться в пределах 1,27 г/см³. В случае, когда значение находится ниже, то аккумулятор тоже стоит подзарядить.

Ну и, наверное, самое простое – если батарея не может прокрутить мотор, для начала нужно попытаться ее зарядить.

Что бы там ни было, идеальных аккумуляторов не бывает, за ним желательно следить, хотя бы 1 раз в месяц. Это значительно продолжит срок его эксплуатации.

Стандартная зарядка

Если брать «сурьмянистые» и «гибридные» батареи, то они заряжаются обычным способом. То есть зарядка происходит током, который составляет 10 процентов от емкости (на 60 А/ч необходимо 6 А) и напряжением в 13,8 — 14,5 В. Если ток заряда упал, значит АКБ зарядился. С обслуживаемого аккумулятора можно выкрутить пробки и посмотреть, идут ли пузырьки сверху.

Зарядка АКБ

Что касается времени заряда, оно может быть разным. Для подзарядки хватит и несколько часов, а многие устанавливают ток в 2 А, и оставляют прибор на всю ночь. Полная зарядка с минимальным током может продлиться несколько суток. Купить зарядное устройство для автомобильного аккумулятора в Киеве, Одессе, Харькове, а также с доставкой по Украине можно на 130.com.ua.

Кальциевый аккумулятор и его особенности

Такая технология имеет много преимуществ, такие как большой ток запуска, хорошую емкость, малый саморазряд и другие. А еще они малообслуживаемые, то есть у них практически не испаряется электролит. Минусы тоже есть – плохая устойчивость к большим разрядам (если разрядить полностью 3–4 раза, емкость упадет в разы), большая стоимость, а еще нужно уметь их правильно заряжать.

Кальциевый АКБ сделан для людей, которые не понимают что нужно делать в подкапотном пространстве машины и не заглядывают туда месяцами. Корпус такого аккумулятора непроницаемый, электролит не испаряется, а значит, прибор может работать годами.

Кальциевый АКБ

Но проблема в том, что в наших условиях транспорт используется в самых разных диапазонах температур — низкая температура зимой приводит к недозаряду аккумулятора, а от высокой температуры электролит все таки может уйти с помощью клапана высокого давления, который есть во всех необслуживаемых моделях. Поэтому важно понимать — будь то кальциевый или любой другой АКБ, важно следить за ним раз в месяц, а то и чаще.

Но чаще всего практика показывает, что на аккумулятор смотрят только когда уже есть проблемы, например, напряжение упало до 11,8 В, а это практически полный разряд. То есть «кальциевик» необходимо подзарядить для достижения 12,7 В, обычное зарядное устройство это не может. Почему так?

Зарядка кальциевых АКБ

Проблема заключается в том, что для кальциевого аккумулятора нужно специальное зарядное устройство, идеально подходит Master Watt БОТ-30 с искусственным интеллектом. Также это зарядное устройство должно выдавать напряжение заряда в 16,1 – 16,5 В. Именно в таком случае можно зарядить аккумулятор «CA», «CA/CA» до 100 процентов. Если ваше ЗУ способно выдать максимальное напряжение 14,8 В, а дальше отключается электроника, то аккумулятор заполнится всего на 45 – 50 процентов, если есть ограничение в 15,5 В – то на 70 – 80. Такие показатели никогда не помогут достичь плотности электролита в 1,27 г/см³

Поэтому, прежде всего нужно найти зарядку, которая может выдать напряжение 16,1 – 16,5 В. Обычные аппараты такого не могут.

На этом этапе у вас может появиться вопрос, если такой большое напряжение нужно для заряда, то как с этим справляется генератор?

Действительно, генераторы даже автомобилей последних годов выпуска выдают не более 15 В, но на практике генератор попросту не дает такому АКБ разрядиться.

Как зарядить кальциевый аккумулятор с помощью Master Watt БОТ-30

ЗУ Master Watt БОТ-30

Зарядное устройство «БОТ-30» заряжает все типы 12 и 24 В свинцово-кислотных АКБ и десульфатирует аккумуляторы с жидким электролитом. Это относится и к кальциевым аккумуляторам.

Режимы работы

Во всех режимах вентилятор охлаждения может вращаться с переменной скоростью.

«ДИАГНОСТИКА»

Включается в начале работы любого режима. ЗП определяет состояние АКБ и напряжение заряда. При этом индикаторы «12В», «24В», «Хранение» мелькают по очереди. Продолжительность данного режима — 8 сек.

«ЛЕТО/GEL»

Можно использовать, не отключая АКБ от автомобиля.

Режим предназначен для:

Зарядки гелевых (Gel) АКБ;

Зарядки стартерных с жидким электролитом при температуре окружающей среды выше 10°С;

Пуска двигателя авто при температуре окружающей среды выше 10°С;

Этот режим разбит на 3 этапа. Количество и продолжительность этапов зависят от начального состояния АКБ и ее поведения в процессе заряда.

Когда АКБ заряжена примерно на 70%, индикаторы «12В» или «24В» и «Хранение» светят по очереди. Также это означает, что АКБ готова к пуску двигателя. При нормальном окончании режима происходит автоматический переход на динамическое хранение. при этом индикатор «12В» или «24В» гаснет и загорается индикатор «Хранение». Если на каком-то этапе этого режима появится индикация «Авария», значит эта АКБ имеет внутреннее повреждение (чаще всего — короткое замыкание как минимум в одной банке) или отсутствует.

«ЗИМА / AGM»

Можно использовать, не отключая АКБ от автомобиля.

Режим предназначен для:

Зарядки АКБ типа AGM;

Зарядки стартерных с жидким электролитом при температуре окружающей среды ниже 10°С;

Пуска двигателя авто при температуре окружающей среды ниже 10°С;. Этот режим аналогичен предыдущему.

Когда АКБ заряжена примерно на 70% — индикаторы «12В» или «24В» и «Хранение» светят по очереди. Также это означает, что АКБ готова к пуску двигателя. При нормальном окончании режима происходит автоматический переход на динамическое хранение. При этом индикатор «12В» или «24В» гаснет и загорается индикатор «Хранение».

«ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ СТАРТЕР»

Только для стартерных АКБ, снять с автомобиля.

Этот режим предназначен для восстановления стартерных АКБ с жидким электролитом. Режим включает много этапов, которые выполняются по нескольким алгоритмам: заряд малым током, заряд постоянным током, импульсный заряд и другие. При нормальном окончании режима происходит автоматический переход на динамическое хранение. при этом индикатор «Работа» гаснет и загорается индикатор «Хранение». ВНИМАНИЕ! Этот режим нельзя использовать для гелевых и AGM аккумуляторов.

«Хранение»

«Хранение» состоит из циклов заряда и покоя АКБ. Такой алгоритм защищает от сульфатации и коррозии пластин. Диагностика АКБ в этом режиме отсутствует. «Хранение» идеально подходит для работы в буферном режиме (например, в системе бесперебойного питания) или для длительного хранения АКБ. Продолжительность режима по времени не ограничено. Этот режим включается автоматически после нормального (не аварийного) завершения других режимов или может быть вызван в течение 8 секунд после включения ЗП, минуя другие режимы, следующим образом:

На ЗП, отключенном от сети и АКБ, установить режим «ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ стартер»;

Подключить ЗУ к АКБ и включить в сеть 220В;

Во время мигания индикаторов «Авария», «12В или 24В», «Хранение» (первые 8 секунд после включения) перевести ЗП в режим «Зима/AGM» — для работы с АКБ типа «AGM» или «Лето / GEL» — для работы с АКБ типа «GEL». При работе ЗП в этом режиме постоянно светится индикатор «Хранение».

Режимы зарядного устройства БОТ-30

Максимальное напряжение заряда 12 В 24 В
Режим «літо/GEL» 14,4 28,8
Режим «зима/AGM» 14,9 29,8
Режим «десульфат. стартер» 16,2 32,4

Как видно с таблицы, для того, чтобы начать зарядку кальциевого аккумулятора, необходимо использовать режим десульфатации. Этот режим подразумевает зарядку большим напряжением, но малым током. Перед тем, как включить режим «десульфат. стартер», нужно обязательно снять аккумулятор с автомобиля. Если зарядное устройство подключено к другим приборам (бесперебойник, инвертор…), необходимо его отключить. После выбора емкости подключаемого аккумулятор и режима, зарядка начнется автоматически.

Материалы по теме

Выбираем зарядное устройство для аккумулятора

Зарядка аккумуляторной батареи в буквальном смысле увеличивает ее срок эксплуатации, а пуско-зарядное устройство придет на помощь при полном ее разряде

Зарядные устройства — мастер подбора

Мастер подбора зарядных устройств поможет выбрать зарядное устройство для автомобильного аккумулятора по основным критериям, таким как тип зарядного устройства и напряжение заряжаемого аккумулятора.

Не все водители знают, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор, и их часто волнуют разные вопросы, связанные с методами восстановления стартерных батарей. Если вы хотите узнать, как зарядить, как определить, что батарея разряжена и многое другое, то ответы найдете в этой статье.

Как правильно выбрать пуско-зарядное устройство для автомобиля?

Часто возникает ситуация, когда в машине садится аккумулятор. Это может быть не только на морозе, но также из-за невыключенных фар, магнитолы и многого другого. В такой ситуации отлично поможет пуско-зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Что делать с мертвым аккумулятором? Возможности ли восстановить полностью разряженный автомобильный аккумулятор? Как бороться с сульфатацией АКБ? Ответы в статье

Разбор основных отличий между пусковыми и пуско-зарядными устройствами. Зачем нужны автомобильные пусковые устройства?

Что убивает кальциевые аккумуляторы, и убивает ли?

В Сети полно негативных отзывов на кальциевые аккумуляторы, которые служат недолго, не заряжаются, не держат заряд, замерзает электролит. Популярны мифы о том, что они боятся «кипячения» при 16 и более вольтах, а ещё боятся разрядов, стремительно теряя ёмкость с каждым из них, будто бы, вследствие формирования слоя гипса — нерастворимого сульфата кальция, и вообще, стартерный аккумулятор, в отличие от тягового, для разряда не предназначен, разве только секунду покрутить стартер. Что, если взять реальный аккумулятор и проверить?

Будут видео и опыты с показаниями приборов. Попутно выясним, что такое мнимый или поверхностный заряд. И возможно, мы уже не раз сдавали в утиль хороший исправный аккумулятор. Что же с ним можно было сделать?

Подача слишком высоких токов и напряжений при заряде свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторных батарей, они же просто АКБ, чревата целым спектром опасных последствий, главными из которых являются выделение пожаровзрывоопасного водорода, токсичного сероводорода, разбрызгивание едкой кислоты, потеря воды из электролита, перегрев аккумулятора, вплоть до коробления пластин и короткого замыкания.

В отличие от популярной страшилки, будто пузырьки газов разрывают активную массу, (что не соответствует действительности, но чёрно-коричневую муть оплывшей активной массы положительных пластин они в электролит действительно поднимают, когда она уже оторвалась по иным причинам), перечисленное в предыдущем абзаце действительно опасно и для здоровья живых существ, и для сохранности окружающих аккумулятор ценностей, в первую очередь, самого автомобиля. Потому производители и продавцы аккумуляторных батарей публикуют легко запоминающиеся инструкции по максимально безопасным способам их подзаряда.

Да, именно подзаряда, то есть, частичного восполнения уровня заряженности, снизившегося в результате хронических, (например, езда в городском формате), или острых, (забыли выключить фары, пользовались лебёдкой, предпринимали попытки пуска не совсем исправного двигателя) причин.

▍Рекомендации предельно просты: заряжать током 10% ёмкости (6 А для 60 А*ч) до напряжения 14.4 вольта, (в разных версиях может варьироваться.) Легко запомнить и осуществить.

Это первая стадия заряда аккумулятора, основной заряд. А чтобы зарядить кальциевый аккумулятор полностью, необходимы ещё и последующие этапы заряда, которых в профиле может быть несколько. Эти этапы уже требуют знаний, оборудования и предосторожностей, потому о них краткие инструкции для широкого круга автомобилистов умалчивают.

Зачем нужен полный заряд аккумулятора, как его произвести, и чем чревато его отсутствие, мы сегодня установим экспериментальным путём.

Подопытный аккумулятор Bosch S4 005 2015 года выпуска, три с половиной года в эксплуатации. НРЦ — напряжение разомкнутой цепи, оно же ЭДС без нагрузки, 12.57 вольт.

Ток холодной прокрутки по стандарту EN 521 из 540 А, здоровье 96 %, внутреннее сопротивление 5.96 мОм.

Просадка под нагрузочной вилкой 200 А до 10.25 В. На холоде падало до 9.9.

Перед зарядом аккумулятор не забываем отогреть, помыть, зачистить клеммы. Устанавливаем следующие параметры заряда.

Этап основного заряда: максимальное напряжение 14.4 В, напряжение начала снижения тока 14.2 В, максимальный ток 6 А.

Окончание заряда по снижению тока до 50 мА, максимальное время заряда 48 часов.

Этап дозаряда: напряжение до 14.4 В, максимальный ток 2А, продолжительность 5 часов.

Такие настройки программируемого зарядного устройства (ЗУ) будут действовать следующим образом:
На клеммы подаётся ток 6 ампер до достижения 14.2 вольт. Это этап CC — constant current — постоянного тока
Далее напряжение стабилизируется на уровне 14.2, ток снижается. Это называется этапом CV — constant voltage — заряд снижающимся током при постоянном напряжении
Когда ток доходит до 50 мА, ЗУ без паузы переходит в дозаряд током 2А, который, скорее всего, пролетит очень быстро, до достижения напряжения 14.4 В
И далее продолжится при этом напряжении без ограничения минимального тока. Общее время дозаряда 5 часов.

Таким образом, имеем профиль, который можно назвать: либо двухэтапным — (основной заряд 6 А, 14.2 В, до 50 мА или 48 ч, и дозаряд 2 А, 14.4 В, 5 ч), либо четырёхэтапным — (1 — СС 6 А до 14.2 В, 2 — СV 14.2 В до 50 мА, общее время 1 и 2 не более 48 часов, 3 — CC 2A до 14.4В, 4 — CV 14.4 В, общее время 3 и 4 ровно 5 часов).

Когда аккумуляторщикам приходилось по показаниям приборов вручную переключать обмотки трансформаторов и двигать ползунки реостатов, логично было называть такой профиль 4-этапным, потому что роль стабилизатора напряжения и тока выполнял человек, который должен был знать, на каком этапе каких положений стрелок добиваться. Сейчас время автоматических стабилизаторов тока и напряжения, выполняющих обе функции в одном устройстве, потому логично назвать заряд двухэтапным. Пока есть, куда расти напряжению, ток стабилен, работает обратная связь по току. Когда напряжение достигло уставки, ток снижается, действует ОС по напряжению.

Если в распоряжении нет программируемого ЗУ с таймером и отслеживанием минимального тока или ЗУ-автомата, реализующего более сложные алгоритмы с паузами и реверсом в реальном времени, а есть регулируемый стабилизированный блок питания или ЗУ на основе такого блока, устанавливаем напряжение и ток регуляторами, за временем следим по часам, а за током по амперметру.

Разряжать будем до напряжения под нагрузкой 12 В, током 2.4 А, всего проведём 4 таких цикла. Как известно, контрольно-тренировочный цикл улучшает состояние аккумулятора, если производится адекватно.

Прошло чуть более 4 суток, идёт заряд после четвёртого разряда. Наблюдаем монотонное снижение отдаваемой ёмкости с каждым циклом. Получается, что сейчас мы либо подтвердили на опыте расхожий тезис о том, что разряд даже до 12 вольт под нагрузкой вредит кальциевым аккумуляторам, (зачем только они тогда производятся, ведь именно при разряде химический источник тока приносит пользу, для этого он предназначен), либо попалась плохая (изношенная, умирающая, неудачная, поддельная) батарея, (почему тогда тестер и вилка показали хорошее здоровье?), либо заряд производился неадекватно.

Сурьмянистый аккумулятор, кальциевый аккумулятор, — это всё тот же свинцово-кислотный аккумулятор. Раньше для прочности в свинцовый сплав пластин добавляли сурьму, и газовыделение начиналось при низком напряжении, что вело к потере воды и необходимости её доливать несколько раз в год. После долива дистиллированной воды следовало заряжать АКБ, что обременяло и огорчало автолюбителей. Зато газовыделение способствовало перемешиванию электролита.

В целях снижения расхода воды при эксплуатации аккумулятора, чтобы он меньше нуждался в обслуживании, производители стали переходить на кальциевую технологию. Добавка кальция в сплав не только повышает прочность пластин, но и снижает саморазряд, позволяет повысить пусковые характеристики, уменьшает газовыделение, так как разложение воды из электролита на кислород и водород происходит при более высоком напряжении, чем в сурьмянистом аккумуляторе.

В результате, при эксплуатации расходуется меньше воды, её приходится доливать реже. Пробки можно закрыть этикеткой, либо вообще запаять крышку, упразднив доступ к электролиту, если расход воды настолько мал, что её заводской заправки хватает на весь срок службы батареи. Для отвода газов в обоих случаях делается лабиринт в крышке.

Но снижение газовыделения означает ухудшение перемешивания электролита. Насколько это важно, и к чему ведёт?

Прошёл час с момента завершения заряда после четвёртого цикла. Напряжение разомкнутой цепи 13.45 В.

Снимем так называемый поверхностный заряд вилкой 200 ампер. ЭДС просела до 10.6 В. Это лучший результат, чем в начале, но ёмкость АКБ, тем не менее, упала.

С момента прекращения заряда прошло 18 часов. НРЦ 13.3 В. Как видим, оно завышенное.
Просадка под вилкой до 10.55.

Прошло больше часа. НРЦ 13.25. Запомним это напряжение после циклов с максимальным напряжением заряда 14.4 В. Далее произведём выравнивающий восстановительный цикл по методике аккумуляторщика Виктора, и сравним два значения НРЦ.

Первый этап заряда — до падения тока ниже 100 мА при напряжении 14.7 В.

Второй этап — до 16.2 В током 1/30 номинальной ёмкости (для 60 А*ч это 2 ампера) до неснижения тока в течение 2 часов.

В таком режиме отдано всего 5.1 ампер*часов, потому продолжим дозаряд до 16.5 В для качественного перемешивания электролита.

За 5 часов батарее сообщено почти 10 А*ч. Это оказалось необходимым вследствие сульфатации и расслоения электролита.

Ночью процесс дозаряда не завершился, остановим и возобновим с утра. Показания тока в районе 1.2 А держатся в течение часа. Понаблюдаем ещё час.

Час почти прошёл, ток не снижается. Останавливаем заряд.

Обратим внимание на НРЦ. Прошло более полутора часов, напряжение 13.25 В.

ЭДС под нагрузкой 200 А просела до 10.65, затем поднялась до 10.7 В. Результат лучше всех предыдущих в этом эксперименте.

Прошло 18 часов, НРЦ 13.06 В.

Итак, после нескольких часов «кипячения» при 16.5 вольтах мы получили напряжение разомкнутой цепи ниже, чем после заряда до 14.4. Получается, аккумуляторная батарея теперь заряжена хуже, и правы те, кто утверждает: «кипятить» не нужно и вообще вредно?

В напряжение разомкнутой цепи и ЭДС под малой нагрузкой делает свой вклад не только термодинамическая ЭДС активных масс, несущих полезный заряд, но и целое множество других факторов.

Во-первых, пузырьки газов в порах активных масс имеют свою электродвижущую силу. На этом эффекте основан топливный элемент, в котором электролиз идёт наоборот: происходит синтез воды из подаваемых водорода и кислорода с выработкой электрической энергии. Потому НРЦ свинцово-кислотной ячейки, или вообще любой пары электродов в каком-нибудь электролите с пузырьками выше, чем без них.

Во-вторых, потенциал той или иной точки в электрическом поле зависит от расстояний между носителями заряда в пространстве. В банке аккумулятора носителями заряда являются ионы, главным образом, сульфат-ион и гидроксоний, или попросту протон H+, ядро атома водорода.

В школьном опыте мы берём какой-нибудь материал, трём его о ткань или бумагу, подносим к шару электроскопа, и ничего не происходит. Стрелка не отклоняется, искр не видно и не слышно, не пахнет озоном. Всё потому, что заряженные тела не разнесли в пространстве.

Оторвав предмет от бумаги или ткани, мы своей мускульной силой преодолеваем электростатическое притяжение, а работа этой силы преобразуется в электрическую энергию. Получаем заряд, отклоняющий стрелку электроскопа, и энергию, способную, например, зажечь неоновую или ртутную лампу, произвести коронный или искровой разряд с выделением теплоты, света, звука, преобразованием кислорода в озон, и так далее.

Для получения разности потенциалов и энергии потребовалось не просто соприкосновение материалов с разными свойствами, но разнести носители заряда в пространстве. В современном свинцовом аккумуляторе имеется губчатая структура активных масс и плотные сепараторы. Всё это мешает дрейфу ионов, в виде которых находится серная кислота в жидком водном растворе, и эти ионы в пространстве создают электрическое поле, то есть, градиент потенциала, влияющий на разность потенциалов электродов.

Наконец, термодинамическая ЭДС свинцово-кислотной электрохимической ячейки зависит от концентрации кислоты, а она тяжелее воды и стремится вниз. При расслоении даже недозаряженные участки активных масс внизу банок дают НРЦ как у заряженных и даже выше.
Потому уровень заряженности одним только вольтметром не определить. Чем выше НРЦ — не факт, что лучше. Более того, завышенное НРЦ чаще всего свидетельствует о расслоении электролита и недозаряде. Адекватные тестеры аккумуляторных батарей при НРЦ сверх нормы рекомендуют снять поверхностный заряд, фарами, и повторить тест.

Все вышеописанные паразитные перенапряжения имеют общее свойство: «мнимый» заряд не способен давать значительный ток, в отличие от «честного» заряда активных масс. Потому под адекватной нагрузкой ЭДС проседает до уровня, адекватного истинному уровню заряженности. Разрядный ток снимает поляризацию, но не устраняет расслоение электролита. В этом различие расслоения и поверхностного заряда — поляризации. То и другое часто называют «мнимым зарядом».

Мнимый заряд — явление, при котором напряжение разомкнутой цепи свинцово-кислотного аккумулятора не соответствует реальному уровню заряженности при данной температуре и концентрации электролита. Составляющими мнимого заряда являются расслоение (стратификация) электролита, перенапряжение от которого восстанавливается после снятия нагрузки, и поверхностный заряд — совокупность явлений поляризации, создаваемое которыми перенапряжение не возвращается после отключения разрядного тока.

Нагрузочная вилка 200 А после заряда по методу Виктора через 20 часов показывает точно такую же просадку с 13.10 до 10.65 и подъём до 10.70 В, как и 18 часов назад. Это очень хороший результат.

Тестер показывает ток холодной прокрутки 605 из 540 А по EN, внутреннее сопротивление 5.13 мОм, здоровье АКБ и уровень заряженности 100%. Сделав выравнивающий восстановительный заряд, мы вернули аккумулятору былую молодость.

В процессе разряда кислота по всему объёму и всей высоте банок АКБ уходит на химическую реакцию Гладстона-Трайба. В процессе заряда кислота по всему объёму и всей высоте выходит из сульфатов и возвращается в электролит. Но законы природы не обмануть. Чистая серная кислота имеет плотность 1.84 грамма на кубический сантиметр, что почти вдвое тяжелее воды. Выделяясь, она стремится уйти вниз и выталкивает воду наверх. При 14.4 В на клеммах газообразование в банках кальциевого аккумулятора отсутствует или пренебрежимо мало, потому не происходит перемешивания электролита. Губчатая структура активных масс и плотные сепараторы усугубляют проблему.

Для осуществления реакции в направлении заряда необходима вода, потому в нижней части банок и глубине активных масс заряд прекращается раньше времени, тогда как в верхней части и на поверхности средней части пластин он ещё идёт. Потому низ пластин и глубина активных масс испытывают прогрессирующую сульфатацию: всё больше активных масс выходят из полезной работы. Взглянем ещё раз на таблицу контрольно-тренировочных циклов до 14.4В, где хорошо видна эта плохая динамика.

При заряде по методу Виктора с активным перемешиванием электролита по всей высоте и всему объёму, в нижней части пластин концентрация кислоты снизилась, поступила вода, и пошёл процесс заряда. Сульфат стал постепенно растворяться, и после восстановительного заряда ранее сульфатированные активные массы вернулись в работу.

Прошёл ещё час с момента теста нагрузочной вилкой. НРЦ по вольтметру Кулона-912 12.98, по вольтметру вилки НВ-03 13.00. Запускаем разряд.

Спустя 12 минут разряда, под нагрузкой 2.4 А ЭДС 12.66 В.

Ёмкость разряда до 12 вольт под этим током составила 29.11 А*ч. Ставим на заряд.

Основной заряд длился 6 часов 20 минут, батарее сообщено 27.28 А*ч. Обратим внимание: это ниже 29.11, отданных при разряде. Потому без дозаряда прогрессирует недозаряд, (на что слово дозаряд прозрачно намекает).

Прошло 8 часов дозаряда, показания тока не менялись 2 часа. Пора завершать.

13 вольт — нормальное НРЦ здорового заряженного аккумулятора.

Показания тестера ещё немного улучшились: EN 607 A, 5.11 мОм. Два заряда с «кипячением» при 16.5 В улучшили все характеристики аккумуляторной батареи, тогда как при ограничении до 14.4 наблюдали падение ёмкости, (зато аномальный рост НРЦ вследствие прогрессирующего расслоения электролита).

Существуют таблицы для определения степени заряженности АКБ по напряжению разомкнутой цепи, но они не учитывают поляризации — поверхностного заряда, а также аномального завышения НРЦ вследствие расслоения электролита. Потому применительно к современным кальциевым аккумуляторам такие таблицы, а также реализующие их индикаторы уровня заряда на базе простейшего вольтметра, не дают адекватных показаний.

Отсутствие адекватного дозаряда в первых циклах нашего опыта привело к деградации параметров АКБ, но эта деградация не стала необратимой, а была исправлена путём адекватного выравнивающего восстановительного дозаряда с десульфатацией и перемешиванием электролита. Генератор автомобиля и зарядные устройства, не реализующие перемешивание и десульфатацию при повышенном напряжении, осуществить такой дозаряд не могут.

Потому очень многие сдают в утиль исправный, работоспособный аккумулятор, параметры которого можно восстановить путём адекватного дозаряда, что и произошло в описанном эксперименте.

Напоследок отметим, что этапы дозаряда при 16 и более вольтах актуальны не только для кальциевых АКБ с жидким электролитом, но входят в рекомендации таких производителей, как Chaowei (Chilwee) и Tianneng для… гелевых кальциевых тяговых АКБ с углеродными добавками в активные массы! Ещё один шах и мат страшилкам и мифам. Разумеется, фирменная документация содержит параметры каждого этапа, включая временные рамки, их очерёдность и условия, при которых запускать тот или иной этап, либо пропустить и перейти к следующему.

image

Встречается и вульгарная версия «кипячения» в один этап током 10% ёмкости, напряжением 16 вольт. Такой заряд аккумулятору и всему вокруг него действительно навредит, поскольку не учитывает кинетики физических и химических процессов в аккумуляторной батарее, в соответствии с которой разработаны многоступенчатые профили заряда. Большим током можно производить основной заряд до невысокого напряжения, и переходить к этапам высоковольтного дозаряда только после того, как ток основного заряда снизился до заданной величины. Существуют умные ЗУ со сложными алгоритмами, использующие токи и напряжения выше стандартных профилей для повышения эффективности этапов, но там реализованы обратная связь в реальном времени и микропроцессорный контроль.

Вульгарное одноэтапное «кипячение» как раз и породило миф о губительности 16 и даже 15 вольт, тогда как неспособность более низкого напряжения обратить вспять прогрессирующие недозаряд и сульфатацию мифы о мнимых недостатках кальциевых аккумуляторов. Разумеется, при недозаряде ёмкость и токоотдача будут падать, пластины разбухать от сульфатов вплоть до коробления и короткого замыкания, активная масса отвалится, а электролит замёрзнет. Но виной тому не заговор или недобросовестность производителей, а игнорирование особенностей современных аккумуляторов при их эксплуатации.

Статья составлена в сотрудничестве с автором видео, осуществившим описанный эксперимент.


  • заряд
  • аккумуляторы
  • аккумуляторные батареи
  • аккумулятор выкипел
  • автомобильный аккумулятор
  • зарядные устройства
  • зарядное устройство для автомобиля
  • свинцово-кислотные аккумуляторы
  • десульфатация
  • восстановление аккумуляторов
  • efb-аккумуляторы
  • расслоение электролита
  • ruvds_статьи
  • Блог компании RUVDS.com
  • Научно-популярное
  • Энергия и элементы питания
  • Автомобильные гаджеты
  • Транспорт

Как правильно заряжать кальциевый аккумулятор?

Прежде чем перейти к правилам подзарядки кальциевой АКБ, необходимо разобраться в ее особенностях.

  1. В технологии Са/Са пластины изготовлены из свинца. Но положительные и отрицательные электроды легированы кальцием. Содержание кальция от общей массы пластин составляет не более 0,07%. В гибридных АКБ Pb/Са кальцием легированы только отрицательные пластинки.
  2. Технология подразумевает использование более тонких, но прочных пластин. Эта особенность позволила увеличить площадь поверхности электродов и повысить пусковые токи.
  3. Батареи рассчитаны на установку в автомобили с напряжением бортовой сети до 14,5 вольт.

Но какой эффект дает добавка кальция в пластины из свинца?

  • В нормальных условиях эксплуатации АКБ не закипает, не перезаряжается. При зарядке генератором напряжением в 14,4– 14,5 В источник питания не закипит.
  • Пластины стали тоньше, но прочнее. Уменьшение толщины позволило использовать большее количество электродов и увеличить мощность батареи.

Разобравшись с понятием, можно переходить к тому, как заряжать Са/Са аккумулятор.

Особенности зарядки Са/Са аккумулятора

У каждой технологии аккумуляторных батарей есть правила подзарядки, которые помогают безопасно восстановить энергию источника питания.

К примеру, вы решили купить аккумулятор Аком, выполненный по технологии Ca-Ca, но как правильно его обслуживать? В дальнейшем придется заряжать АКБ и делать это неоднократно: перед холодным сезоном и консервацией автомобиля, после зимы, когда машина долго стояла на парковке.

Для начала выясним, какие значения тока и напряжения можно использовать.

  • Ток зарядки должен составлять 10% от емкости АКБ. Если емкость равна 75 А∙ч, сила зарядного тока будет равняться 7,5 ампера. Правило справедливо для батарей, проработавших менее 1 года. Если источник питания проработал 2–3 года, от изначальной емкости можно смело отнимать до 10-15 А∙ч из-за естественного износа.
  • Для безопасной подзарядки напряжение должно составлять 14,4–14,5 В.

Сколько времени займет эта процедура? На время влияет сила тока, зарядное напряжение, уровень разряда и реальная емкость. Для полностью разряженного источника питания емкостью 60–65 А∙ч при токе 6–6,5 А зарядка займет около 10 часов. Постепенно время подзарядки будет сокращаться из-за потери емкости.

Алгоритм безопасной зарядки выглядит так:

  1. Измерьте напряжение АКБ в состоянии покоя. Если показатель ниже 12,3 вольта – батарея требует зарядки.
  2. Отключите АКБ от бортовой сети. Снимите клеммы.
  3. Выкрутите пробки. Для зарядки выберите хорошо проветриваемое помещение. Вблизи не должно быть приборов обогрева, радиаторов отопления.
  4. Выберите режим подзарядки.
  5. Подключите З/У. Заряжайте источник питания до напряжения 14,4 В. А затем — еще 5 часов. Ток должен снизиться до 0,1 А. Аккумулятор считается полностью заряженным, если напряжение и ток зарядки не меняются 1-2 часа.
  6. По окончании зарядки отключите З/У.

Если вы планируете поездку, установите аккумулятор на автомобиль, подключите клеммы. Если езда не планируется, то дозарядите АКБ в течение получаса под напряжением 16 В. Предварительно проверьте показатели электролита. При нормальных показателях плотности и зеленом индикаторе дозарядка не требуется.

Для чего это делается? Процедура дозарядки позволяет перемешать электролит.

Итак, мы подошли к вопросу, правда ли, что Са/Са батарею нужно заряжать напряжением 16 вольт. Это представление ходит среди владельцев кальциевых аккумуляторов. Он вызван тем, что плотности с показателем 1,27 можно достигнуть только при повышенном напряжении. Однако такой подход приводит к принудительному кипячению аккумулятора и деградации пластин.

Запомните правило: кальциевую батарею заряжают напряжением 14,4 В. При установке под капот электролит сам перемещается под действием вибрации.

Простые правила обслуживания Са/Са аккумулятора

В заключение дадим несколько рекомендаций по обслуживанию АКБ:

  • Не допускайте глубоких разрядов. Восстановить источник питания после этого проблематично.
  • Раз в 6 месяцев обслуживайте батарею: контролируйте уровень/плотность электролита, заряжайте стационарным З/У.
  • Производите дозарядку напряжением 16 В, только если вы куда-либо спешите.

Вы всегда можете узнать, как зарядить кальциевый аккумулятор, у продавца-консультанта специализированного магазина. Полезную информацию можно найти и на автомобильных ресурсах, где пользователи делятся своим опытом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *