Как заряжать кальциевый (Ca/Ca) аккумулятор?
контакт-центр с 8:00 до 22:00
БлогКак 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
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
- 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.
Ждем Вас за покупками!
Сайт использует файлы Cookie (куки-файлы)
Продолжая использовать сайт Вы соглашаетесь на сбор данных о Вашем посещении сайта.
Что убивает кальциевые аккумуляторы, и убивает ли? / Хабр
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:
▍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.
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.
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.
🔋 Как правильно зарядить кальциевый автомобильный аккумулятор
Чтобы зарядить кальциевый аккумулятор правильно и до 100%, нужен особый подход. Особенно, когда он не в машине. При стандартном подходе батарея может стоять на зарядке сколь угодно долго, но полностью в таких условиях она никогда не зарядится. Это будет видно по плотности электролита, а также по индикатору, который не зеленеет. Хотя напряжение покоя будет свидетельствовать об обратном. Как зарядить кальциевый аккумулятор до 100% и не снизить его ресурс подробно с пояснениями описано в этой статье на сайте АБС.
О напряжении и плотности
Типичный представитель необслуживаемого кальциевого аккумулятора
Эти два параметра важны, так как позволяют оценить степень заряженности аккумулятора жидким электролитом. И в данном конкретном случае они нужны нам для того, чтобы понять, правильно ли мы зарядили кальциевый аккумулятор. Поэтому начнем с того, как ориентироваться в этих параметрах.
Напряжение
Относится к Напряжение покоя . Его можно правильно измерить только после того, как аккумулятор постоит без работы не менее 8-10 часов. За это время все электрохимические процессы в нем постепенно остановятся. И напряжение стабилизируется. Очень часто об этом нюансе забывают, и измеряют наобум. В результате вольтметр показывает завышенные цифры, вводя автомобилиста в заблуждение.
Если правильно измерить напряжение покоя, то по полученным показателям можно сделать выводы о степени заряженности аккумулятора. То же самое касается севшего аккумулятора.
В каком бы состоянии он ни находился, напряжение покоя «скажет», на сколько процентов он заряжен. Это можно определить с помощью простой таблицы.
Напряжение покоя (В) | Начисление (%) |
< 11,90 | 0 |
11,95 | 10 |
12.00 | 20 |
12.05 | 30 |
12.15 | 40 |
12.20 | 50 |
12.30 | 60 |
12.40 | 70 |
12,50 | 80 |
12,60 | 90 |
12,70 | 100 |
>12,71 | Неверное измерение |
Как показывает реальный опыт работы с кальциевыми батареями, переход в состояние покоя часто не происходит после 8-10 часов бездействия.
Скорее всего, так долго не происходит из-за того, что накануне была долгая зарядка малым током. Ведь когда аккумулятор регулярно заряжается от генератора, то утром напряжение всегда адекватное. То есть в рамках того, что указано в таблице выше. Отсюда можно сделать вывод: чем дольше заряжалась кальциевая батарея, и чем меньше токи, тем больше надо ждать наступления состояния покоя.
Иногда нужно немного подождать. Например, автор этого материала регулярно заряжает кальциевый аккумулятор своего автомобиля малыми токами два-три дня подряд. Когда заряд прекращается вечером, то утром напряжение на клеммах обычно больше 13 вольт. Это означает, что состояние покоя еще не наступило. Плотность
Это ареометр — прибор для измерения плотности электролита в аккумуляторе
Сразу отметим, что для владельцев кальциевых аккумуляторов без пробок эта информация бесполезна. Если у вас аккумулятор обслуживаемого типа, то вам обязательно нужно знать, что такое плотность электролита и как по нему определить степень заряда аккумулятора.
Измеряется прибором, называемым ареометром. Также можно определить процент заряда по таблице. Хотя и с некоторыми оговорками, относящимися к главной особенности кальциевых аккумуляторов. Но об этом чуть позже. А пока вот доска.
Плотность (г/см 3 ) | Начисление (%) |
< 1,12 | 0 |
1,14 | 10 |
1,15 | 20 |
1,16 | 30 |
1,18 | 40 |
1,19 | 50 |
1,20 | 60 |
1,22 | 70 |
1,23 | 80 |
1,25 | 90 |
1,26 | 100 |
> 1,26 | Плотность выше нормы |
Преимущество плотности перед напряжением покоя состоит в том, что для ее измерения не требуется 8-10 часов.
Правильные показания можно снять в любое время. Даже при зарядке кальциевого аккумулятора. Но повторим это с некоторыми оговорками, которые мы сейчас и начнем анализировать.
Особенности Ca/Ca аккумулятора
Кальциевый аккумулятор — конструктивно это классический свинцово-кислотный аккумулятор, но с одним отличием. Он заключается в том, что пластины в аккумуляторе легированы кальцием. То есть они тоже сделаны из свинца, но покрыты микроскопическим гипсом из кальция. Это делается для того, чтобы предотвратить процесс электролиза воды, содержащейся в электролите.
Электролиз — одна из основных проблем обычных аккумуляторов. Он начинается, когда аккумулятор более-менее заряжен, а напряжение заряда превышает 14,5 В. При электролизе вода разлагается на водород и кислород, навсегда покидая аккумулятор. Визуально этот процесс выглядит как кипение воды в чайнике или кастрюле, отчего, собственно, и получил свое название. Хотя электролиз не имеет ничего общего с классическим кипячением воды, кроме бурления и пузырей.
В кальциевых батареях эта проблема решена. И это надо было изобрести, ведь в процессе электролиза не просто вода разлагается на составляющие ее компоненты. Он покидает батарею, что приводит к снижению уровня электролита. Сам электролит при этом становится более плотным. Концентрация кислоты в нем растет, что не есть хорошо. Кроме всего прочего, электролиз пагубно влияет на состояние свинцовых пластин аккумуляторной батареи. Они постепенно крошатся, разрушаются, увеличивая риск короткого замыкания. В целом срок службы батареи сокращается. А благодаря кальцию она увеличивается.
Но это еще не все, что нам сейчас нужно знать о кальциевых батареях. Дело в том, что так называемое кипячение в классических батареях было в какой-то мере полезным процессом. Благодаря ему электролит в банках перемешивался, а его плотность выравнивалась. Кальциевые батареи не могут кипеть в нормальных условиях. В процессе заряда более плотный электролит опускается ниже, а менее плотный остается на поверхности.
Именно из-за этого при классическом подходе к зарядке кальциевого аккумулятора плотность, измеренная ареометром, никак не может достичь нужного уровня, а индикатор не становится зеленым.
Кроме того, в последнее время много говорят о расслоении электролита. Это процесс его расслоения. Химию рассматривать не будем. Нас волнуют только три вещи. Во-первых, из-за расслоения мы никогда не сможем правильно измерить плотность электролита, так как в верхних слоях она будет занижена. Во-вторых, повышенная концентрация кислоты в нижней части аккумулятора негативно влияет на свинцовые пластины.
В-третьих, если вдруг такой аккумулятор разрядится зимой более чем на 30%, есть все шансы, что сверху будет чистая вода, а не электролит. Понятно, что батарея буквально замёрзнет. Иногда замерзает так, что корпус аккумулятора не выдерживает расширения льда. Хотя это не единственная возможная проблема.
Из всего вышеизложенного следует, что зарядка кальциевого аккумулятора традиционным способом не эффективна.
Конечно, он не умрет мгновенно. Но потенциальный пятилетний ресурс легко можно сократить до двух-трех лет. Собственно, это все особенности, которые вам нужно знать о батарее Ca/Ca, если ваша цель — правильно и полностью зарядить ее.
Официальная инструкция
Как производители рекомендуют заряжать кальциевый аккумулятор? К нему обычно прикрепляют краткую инструкцию, в которой без каких-либо внятных объяснений пишут, что нужно делать. Одна из этих официальных инструкций сейчас лежит у меня на столе, и ключевые моменты мы возьмем из нее.
В нем написано следующее:
- Кальциевую батарею следует заряжать током, равным 10% емкости.
- Когда напряжение заряда достигает 14,4 В, ток необходимо уменьшить вдвое и заряжать в течение 10 часов.
- По окончании заряда необходимо проверить плотность электролита и в случае высокой концентрации откорректировать ее добавлением воды.
- Каждый раз после регулировки плотности аккумулятор необходимо заряжать напряжением 16 В, и проводить в течение 40 минут.
Это руководство действительно хорошее. Но у него есть сразу несколько недостатков. Автор этой инструкции ни словом не обмолвился о тех случаях, когда плотность в конце заряда, наоборот, низкая. Он также ничего не сказал о том, что 16 В могут негативно повлиять на электронику автомобиля, если вам пришло в голову заряжать аккумулятор, не отключая его от бортовой сети. Кроме того, в этой инструкции нет ничего для тех, у кого зарядные устройства могут регулироваться только по напряжению, а то и автоматически.
Итак, давайте немного расширим это руководство. Скорее перепишем его с нуля, не забывая о нестандартных ситуациях. Мы также добавим к нему несколько рекомендаций, которые продлят срок службы кальциевой батареи.
Алгоритм зарядки кальциевого аккумулятора
Если бы инструкцию по зарядке кальциевого аккумулятора велели написать мне, то это выглядело бы так:
- Оцените состояние заряда аккумулятора по напряжению покоя или индикатору на кейс.
- Если остаточное напряжение ниже 12,3 В (или индикатор не зеленый), зарядите аккумулятор с помощью зарядного устройства.
- Отключить аккумулятор от бортовой сети.
- Если есть засоры, вывернуть.
- Подключить зарядное устройство, предварительно выставив ток заряда 10% от реальной емкости, а не от того, что написано на корпусе.
- Заряжать до напряжения 14,4 В и снижения тока заряда до 0,1-0,3 А.
- Если вы собираетесь в ближайшее время путешествовать, то просто подключите аккумулятор к бортовой сети автомобиля.
- Если вы не планируете путешествовать, дополнительно зарядите аккумулятор напряжением 16,1 В в течение 40 минут.
- Если плотность электролита до 8-й точки в норме, то напряжением 16,1 В заряжать не нужно.
- То же самое, если индикатор на корпусе батареи становится зеленым.
Что изменилось в итоге по сравнению с официальной инструкцией? Во-первых, мы устранили риск повреждения электроники автомобиля напряжением 16,1 В.
Во-вторых, дали понять, что суть заряда напряжением 16,1 В заключается в перемешивании электролита. Если мы планируем поездку, она будет шевелиться от вибрации. Если нет, то принудительно провоцируем электролиз высоким напряжением, то есть кипятим аккумулятор. В-третьих, мы дали понять, что кальциевый аккумулятор, разряженный до 60% (и ниже), необходимо заряжать. В противном случае начнется сульфатация.
Кроме того, если внимательно прочитать предложенный алгоритм зарядки кальциевого аккумулятора, то можно понять, что он подходит практически для всех типов зарядных устройств. Даже для самодельщиков.
Но это еще не все. Даже нашу дополненную инструкцию нельзя назвать полной. В нем нет ответов на многие вопросы, которые часто задают владельцы кальциевых аккумуляторов. Поэтому давайте потратим еще немного времени и разберем 10 вопросов относительно данного типа аккумуляторов. Кстати, многие из предоставленных ответов являются общими. То есть они будут полезны и в тех случаях, когда аккумулятор не кальциевый, а какой-то другой — классический, AGM, GEL и так далее..jpg)
О десульфатации автомобильного аккумулятора
Ответы на часто задаваемые вопросы
Рассмотренные ниже вопросы не взяты с потолка. Многие из них задавал в свое время автор этого материала, другими интересовались друзья и знакомые. Ответы на них найти не так просто. Ведь на «видных местах» в Интернете обычно можно найти либо скудную информацию, либо совсем другую по смыслу. То есть одни «эксперты» говорят одно, другие «эксперты» противоречат первому и выдвигают свои идеи. Автомобилисту остается только догадываться — кто говорит правильно, а кто ошибается.
Следует сказать несколько слов о том, откуда берутся ответы на представленные ниже вопросы. Во-первых, это личный опыт автора — как раз эксплуатация аккумуляторов Ca/ Ca, а также эксперименты с их зарядкой разными зарядными устройствами и в разных режимах. Во-вторых, некоторые знания были почерпнуты из специализированных книг, которых было прочитано не менее десятка.
В-третьих, это логика и здравый смысл. Как оказалось, это важно. Ведь некоторые «специалисты» с Вам Трубка это показывает и рассказывает про батарейки, что понятно даже без книжек с опытом — это не работает. Какое зарядное устройство для зарядки кальциевого аккумулятора?
Типовое зарядное устройство для кальциевых аккумуляторов
Если вам нужно без танцев с бубнами, то специальное зарядное устройство для кальциевых аккумуляторов. К ним относятся те, которые имеют режим зарядки 16,1 В. Как пользоваться такими устройствами, четко описано в их инструкции по эксплуатации. Основной принцип основан на том, что уже было сказано выше.
Вы можете зарядить кальциевый аккумулятор любым другим зарядным устройством, имеющим ручную регулировку напряжения. В этом случае весь процесс делится на два этапа. Сначала он заряжается до напряжения на клеммах 14,4 В и минимального тока. Затем примерно на полчаса подают напряжение 16,1 В.
При этом следует учитывать и ток, так как он может быть очень большим, если сразу установить указанное напряжение.
Если зарядное устройство не специальное, и в нем не предусмотрена регулировка напряжения, зарядить кальциевый аккумулятор стационарно до 100% не получится. Однако, как показывают реальные эксперименты, этого можно добиться механическим перемешиванием электролита вместо его кипячения при повышенном напряжении. Все, что для этого нужно – установить аккумулятор на автомобиль и проехать несколько километров по не самой ровной дороге. После этого, как правило, плотность выравнивается и индикатор на корпусе становится зеленым.
Каким напряжением заряжать кальциевый аккумулятор?
Для полной зарядки требуется напряжение не менее 14,4 В. Если аккумулятор заряжается стационарно, то в конце необходимо принудительно перемешать электролит электролизом. Вы уже знаете, сколько напряжения нужно его спровоцировать. Под капотом в нормальных условиях такой проблемы нет, так как от вибраций все отлично перемешивается.
Здесь очень полезно обратиться к логике и здравому смыслу. Если бы производители знали, что напряжение бортовой сети на автомобилях составляет 14,4-14,8 В, то они бы делали аккумуляторы, которые не могут обойтись без 16 В.
В интернете есть умные люди, которые выдвинули нехорошую мысль о том, что кальциевые аккумуляторы вообще не стоит покупать для автомобиля. Мол, под капотом нет достаточного для 100-процентного заряда напряжения, а значит, аккумулятор быстро умрет от сульфатации. Это ерунда, вызванная непониманием. Реальный опыт подтверждает это. Если в вашем автомобиле нет неисправностей генератора, кальциевый аккумулятор без проблем прослужит положенные 5 лет. И даже дольше.
Личный стаж автора 11 лет (совместно с предыдущим владельцем автомобиля). Именно столько времени продержалась на автомобиле кальциевая батарея, судя по дате выпуска, выбитой на корпусе. Правда, за последние полтора года емкость в нем была от силы 15 ампер-часов, и его часто приходилось поддерживать зарядным устройством.
Она умерла из-за того, что в одной из ячеек произошло короткое замыкание. Каким током заряжать кальциевую батарею?
Наверное все знают, что зарядный ток должен быть не более 10% от емкости аккумулятора. Это золотое правило. Но это уловка. Дело в том, что емкость аккумуляторов постоянно уменьшается в процессе эксплуатации. И большинство автомобилистов продолжают брать с них 10% от того, что написано на корпусе. Это приводит к тому, что аккумулятор заряжается не полностью, и срок его службы в конечном итоге сильно сокращается.
Чем отличается реальная емкость от написанной на корпусе?
Китайский прибор для измерения емкости аккумулятора
Поэтому нужно понимать какую емкость брать за 10%. Пока кальциевый аккумулятор новый, есть все шансы, что в нем столько ампер-часов, сколько написано на корпусе. Но уже через год этот показатель заметно снижается. Даже если беречь аккумулятор, избегая вредных для него режимов. Реальную емкость можно измерить специальными приборами.
Если нет желания их покупать, то просто после каждого года службы аккумулятора сбрасывайте на корпус 10-15 ампер-часов от первоначальной емкости. Уже с этой цифры бери 10%, и заряжай.
Сколько времени требуется для зарядки кальциевой батареи?
Время зарядки кальциевого аккумулятора зависит от следующих факторов:
- фактическая емкость аккумулятора;
- ток заряда;
- степень разряда.
Чем больше емкость и степень разрядки, а также меньше ток, тем дольше будет заряжаться. В среднем полностью разряженная кальциевая батарея емкостью 60 ампер-часов с начальным током 6 А заряжается за 15-20 часов. Не 10, потому что батарея «усваивает» не всю отдаваемую ей энергию. Со временем это время уменьшается, так как аккумулятор теряет емкость, и часто его продолжают заряжать теми же шестью амперами. На последних этапах жизни аккумулятор можно зарядить всего за пару часов.
Как зарядить необслуживаемый кальциевый аккумулятор?
Единственным отличием в данном случае является то, что нельзя напрямую измерить плотность электролита.
Соответственно исчезает один из методов оценки степени заряда батареи. Остается ориентироваться только по индикатору на корпусе, а также по напряжению покоя. В остальном алгоритм такой же, как и для обслуживаемых кальциевых аккумуляторов. Узнайте больше о зарядке необслуживаемых аккумуляторов.
Нужно ли заряжать 16В?
Нет, не обязательно. Если кальциевый аккумулятор по всем признакам нормально «чувствует себя» под капотом автомобиля, то 16 вольтам взяться неоткуда. Что же касается стационарной зарядки, то в этих случаях вовсе не обязательно «кипятить» электролит повышенным напряжением. Он будет смешиваться от вибрации прямо на машине.
Если кальциевый аккумулятор находится на хранении, или в какой-то стационарной системе (например, аккумулирует энергию от солнечных батарей или ветрогенератора), то без 16 В не обойтись. В противном случае аккумулятор ждет сульфатация пластин и расслоение электролита.
Можно ли заряжать кальциевый аккумулятор прямо в автомобиле?
Здесь имеется ввиду снимать ли клеммы.
Дело в том, что на многих современных автомобилях (и не очень современных) отключение аккумулятора от бортовой сети приводит к определенным проблемам. В частности, могут сбрасываться определенные настройки, могут плавать обороты холостого хода и так далее. Так. Если отключение аккумулятора вызывает у вас такого рода проблемы, то вы можете заряжать, не снимая клеммы.
Однако подавать напряжение 16,1 В при подключенной бортовой сети не стоит. Часто из-за этого сгорала незащищенная электроника. В частности, от такой эксплуатации часто страдают внештатные бюджетные гаджеты – магнитолы, регистраторы, будильники, навигаторы и так далее. В таких случаях лучше надеяться, что в процессе движения электролит будет перемешиваться.
Почему индикатор заряда не горит зеленым?
Индикатор состояния кальциевой батареи
Если вы внимательно читали написанное выше, то уже знаете ответ на этот вопрос. Если кальциевый аккумулятор заряжать без «кипения» в конце, то плотность электролита в верхних слоях будет снижаться.
А индикатор — это своеобразный поплавок, работающий в верхних слоях электролита. В итоге, если батарея не «кипела», шарик не выскакивает, и окошко не зеленеет. Как показывает практика, после непродолжительной поездки по неровным дорогам индикатор заряженного без кипячения аккумулятора становится зеленым.
Нужно ли заряжать новую кальциевую батарею?
На тему — нужно ли заряжать новый аккумулятор — написана отдельная статья. Представленная в нем информация относится ко всем типам аккумуляторов, включая Ca/Ca. Ну давай же. Читать.
Краткое резюме
Как видно из вышеизложенного, зарядка кальциевого аккумулятора имеет свои особенности. А все из-за того, что у данного типа аккумуляторов есть защита от закипания. Под капотом это полезная штука. А вот при зарядке от стационарного зарядного устройства — трудность, которую приходится преодолевать при повышенном напряжении. В общем, как показывает опыт, если регулярно, своевременно и правильно заряжать кальциевый аккумулятор, ухаживать за ним и следить за ним, то служит он долго.
Более 5 лет. Проверено.
На сайте АБС выложен мастер-класс с фотоотчетом по подзарядке кальциевого аккумулятора перед зимой.
ВИДЕО: зарядка кальциевого аккумулятора
аккумуляторов — зарядка кальциевого аккумулятора 12 В
спросил
Изменено 2 года, 2 месяца назад
Просмотрено 57 тысяч раз
\$\начало группы\$
Я недавно купил подержанную 12-вольтовую кальциевую батарею Halfords на Facebook. Мне сказали, что ему около 6 месяцев (он выглядит новым).
Проблема в том, что он не будет заряжаться с помощью моего зарядного устройства, которое отлично подходит для всех моих других аккумуляторов.
Нужны ли для этих новых кальциевых батарей какое-то специальное зарядное устройство?
- батареи
- 12 В
- зарядка
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Проблема в том, что он не заряжается с помощью моего зарядного устройства
Типичное напряжение свинцово-кислотной зарядки составляет от 2,15 В на элемент (12,9 В для 6-элементного аккумулятора) до 2,35 В на элемент (14,1 В для 6-элементного аккумулятора).
Идеальное зарядное напряжение для кальциевой батареи составляет 14,8 В, чтобы процесс рекомбинации происходил должным образом.
Вышеупомянутое указывает на то, что вашей непрерывной подзарядки недостаточно для полной зарядки аккумулятора.
Если он заряжается, возможно, стоит подумать, подходит ли ваш генератор для кальциевой батареи (я думаю, что большинство из них доводят напряжение до 13,6 В).
Будьте очень осторожны с батареей, напряжение мало, но ток может быть огромным, вы не хотите, чтобы серебряное ожерелье упало между клеммами!!
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Аккумулятор скорее всего брак.
Кальциевые аккумуляторы — это свинцовые аккумуляторы, в пластину которых добавлено небольшое количество кальция для повышения производительности. Проблема в том, что их очень трудно перезарядить, а иногда и невозможно перезарядить, если аккумулятор глубоко разряжен даже с помощью специального зарядного устройства. Большинство смарт-зарядок просто откажутся начинать процесс зарядки. Существуют специальные умные зарядные устройства, которые иногда работает, если оставить его включенным на несколько недель, или иногда обычное зарядное устройство старого типа с высокой выходной мощностью, если оставить его на высокой настройке, в конечном итоге начнет процесс зарядки, но этот способ требует осторожности.
\$\конечная группа\$
0
\$\начало группы\$
Кальций используется в качестве отвердителя так же, как сурьма. Преимущество кальция перед сурьмой заключается в том, что он меньше выделяет газ, поэтому аккумуляторы действительно герметичны и не требуют обслуживания. Кальций создает более высокое внутреннее сопротивление, которое необходимо преодолевать с помощью более высокой силы тока. Напряжение должно постоянно оставаться на уровне 12,66 В для защиты жизненно важных электронных компонентов. Процесс зарядки создает тепло, которое снижает внутреннее сопротивление, после чего батарея начинает преобразовывать химический процесс.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
ЗАПУСК ОТ АККУМУЛЯТОРА ПРИ РАЗРЯЖЕННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕ.
Если вы подключите свою разряженную батарею к исправной батарее (с помощью перемычек), а затем подключите смарт-зарядное устройство к разряженной батарее, начнется процесс зарядки. Оставьте батареи подключенными примерно на 10-15 минут, затем отсоедините заряженную батарею, и зарядное устройство должно продолжать заряжать разряженную батарею.
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Автомобильные аккумуляторы являются пусковыми аккумуляторами — их внутреннее сопротивление низкое, т.к. прибл. 450 ампер (для бензиновых двигателей) и 800 ампер (для дизельных) и даже больше необходимо для запуска двигателя. Внутреннее сопротивление увеличивается (высокое) с возрастом и использованием — в конечном итоге, даже если батарея поднимается до приличных 12,5 вольт, она все равно может недостаточно заряжаться из-за высокого сопротивления и не запускать двигатель, поскольку может течь недостаточно ампер (ток) через него из-за его высокого сопротивления тоже.
Мощность вольт х ампер. Если вы уменьшите силу тока, мощность упадет, а вместе с ней резко упадет и потенциал в вольтах.
Таким образом, если аккумулятор не может заряжаться, это означает, что его внутреннее сопротивление необратимо увеличилось, или зарядное устройство не может пропустить через него достаточный ток с высоким внутренним сопротивлением. Лучший способ — отнести его в магазин аккумуляторов, так как они могут легко это проверить, и большинство из них делают это бесплатно. Это избавит вас от покупки лучшего зарядного устройства, поскольку, если оно испортится, никакое зарядное устройство не сможет вернуть его в приличное состояние.
Я ДОЛЖЕН ВАС ПРЕДУПРЕДИТЬ — О ПРАКТИКЕ, ЧТО Я ПРОЧИТАЛ ЗДЕСЬ, — ПОДКЛЮЧЕНИЕ ХОРОШЕГО АККУМУЛЯТОРА К НЕМУ ПРИМЕРНО НА 10 ДО 15 МИНУТ — вот почему я решил написать.
Если вы подключите относительно новый разряженный аккумулятор к относительно новому заряженному аккумулятору (обе хорошие и, следовательно, с низким внутренним сопротивлением), заряженные аккумуляторы попытаются зарядить разряженный аккумулятор.
Без сопротивления для замедления этого процесса зарядки и количества тока, который может протекать из-за низкого сопротивления, заряженное устройство может легко — очень легко перегреться ГОРАЗДО МЕНЕЕ ЧЕМ ЗА 10 МИНУТ, поскольку они быстро разряжаются, а разряженная батарея может перегреться при попытке разрядиться. заряжать значительно выше своих проектных возможностей. Что происходит, так это то, что разряженная батарея находится в невыгодном положении и не сможет заряжаться выше определенной точки, но полностью заряженная батарея все равно попытается и наверняка перегреется. В любом случае, вы можете испортить оба — вы наверняка повредите новую батарею, поскольку элементы соединены внутри, а перегрев вызывает необратимые повреждения, включая плавление корпуса батареи, и в будущем через них сможет протекать меньший ток — вы имеете дело с исключительно высоким усилители, которые могут сварить металл и вызвать пожар. Это опасно.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Возможно, немного поздно, но я только что увидел эту тему.
