Технология аккумулятора ca. Как заряжать кальциевый аккумулятор? Плюсы и минусы кальциевых аккумуляторов. Аккумуляторные батареи: какие бывают и чем друг от друга отличаются

Технологии АКБ.

При описании преимуществ АКБ (аккумуляторная батарея) мы часто слышим такие выражения: «кальциевая технология», «гибридная технология» и другие. В этой статье вы сможете познакомиться с некоторыми технологиями производства АКБ. И в зависимости от потребностей и особенностей эксплуатации вашего автомобиля сможете сами решить, какая технологий является преимуществом именно в вашем случае.

Все рассмотренные технологии ниже связаны с тем или иным легирующим компонентом, который добавляют в свинец для достижения определенных свойств.

Сурьмянистая технология (Pb / Sb).

Эта технология считается одной из первых. При производстве АКБ сурьму начали добавлять в свинцовый сплав для усиления прочности, так как при сильных вибрациях нелегированный свинцовый сплав разрушался.

Технология легирование свинца сурьмой усилила прочность этого сплава, что позволило в принципе применять АКБ в автомобилях.

Имея низкую стоимость и относительную стойкость к глубоким разрядам, эта технология обладает рядом недостатков:

Процесс электролиза, при котором вода «распадается» на водород и кислород, который начинает негативно влиять на положительные пластины, окисляя их. Что значительно уменьшает срок службы АКБ.

Помимо этого при электролизе образуется гремучий газ (образуется при смешивании выделяемых из воды кислорода и водорода). Такой газ взрывоопасен и вреден для человека.

Эксплуатация сурьмянистой АКБ требует от автолюбителя и своевременного обслуживания. Связано это с тем, что вода постоянно испаряется, поэтому приходится следить за уровнем электролита и добавлять дистиллированную воду. При этом АКБ разряжается и требует периодического замера уровня заряда.

АКБ с быстрым саморазрядом требуют при хранении периодической подзарядки, а при эксплуатации в автомобиле негативно на заряде будут сказываться «простои» автомобиля. Также есть ограничения по дополнительному оборудованию в авто, потребляющим энергию.

Такая технология является уже устаревшей, и в ассортименте наших магазинов таких батарей давно нет.

Малосурьмянистая технология.

Технология сурьмянистого производства АКБ имела настолько много минусов, что заставило разработчиков принять решение о снижении содержания сурьмы в свинцовом сплаве. Так появилась малосурьмянистая технология, при которой в свинцовом сплаве снизили содержание сурьмы до 2%, а решение изначально важной задачи укреплении структуры сплава достигли добавлением других компонентов.

По сравнению с АКБ сурьмянистой технологии АКБ малосурьмянистой технологии стали более стойкими к саморазряду, более безопасными и менее требовательны к обслуживанию.

В наших магазинах, например, батарея Тюмень ( T yumen B attery) 3СТ-215 относится к малосурьмянистой технологии производства АКБ.

Кальциевая технология Ca/ Ca

Несмотря на снижение содержания легирующего элемента сурьмы до 2% основные минусы, в виде необходимости постоянного обслуживания АКБ, все же оставались. На смену этой технологии пришла кальциевая технология, при которой пластины стали изготавливать из свинцово-кальциевого сплава. Такие АКБ полностью решили проблемы сурьмянистой технологии в вопросе обслуживания, так как стали абсолютно необслуживаемые. Прочный кальциевый сплав исключает проблемы связанные с большим расходом воды. Благодаря низкому саморазряду хранить АКБ без подзарядки стало возможным достаточно долгий период более года в условии невысоких температур.

Кроме того заметно улучшились и конструкционные характеристики: пластины стали тоньше, решетку стало возможно изготавливать из цельного листа проката, а не отливать.

Итак, преимущества:

1) Низкий саморазряд.

2) Уменьшение массы АКБ.

3) Уменьшение испарений воды, необслуживаемые АКБ.

4) Устойчивость к перезарядам.

Но есть и минусы у этой технологии. АКБ кальциевой технологии не переносят глубокие разряды. Здесь следует понимать, что при глубоком разряде такой АКБ может значительно уменьшить свою ёмкость.

И еще один, не менее важный недостаток. Достигнув прочного свинцового сплава легированием кальция, мы отнесли к достоинствам его тонкие пластины и уменьшение веса АКБ. Действительно, при такой технологии свинца стало требоваться меньше, так как свинец в этом сплаве стал работать эффективнее. Но именно из-за малого количества свинца в пластинах и тонкости пластин работать этим конструкционным элементам приходится более чем активно. Основную нагрузку берут на себя положительные пластины.

У таких производителей как Титан (Titan) , Тубор (Tubor) , Banner положительные пластины литые, что очень положительно сказывается на срок службы батареи (5-6 лет).

В наших магазинах можно встретить кальциевые батареи таких брендов как Furukawa Battery , Topla и прочие.

Ca/ Ca + Silver

Это усовершенствованная кальциевая технология, при которой пластины электрода дополнительно легируются серебром. При этой технологии, также из плюсов 1) малая масса, габариты батареи при достаточно большой емкости, 2) низкая степень саморазряда, 3)еще лучше, чем кальциевая батарея, переносит циклы разряда-заряда, 4)и также практически не требуют обслуживания.

Технология хоть и смягчает недостатки кальциевой технологии, но полностью их не исключает.

В наших магазинах АКБ кальциевой технологии+ серебро представлены широкой линейкой: это и Тюменский медведь ( Ca / Ca Silver , и Титан ( Titan Euro Silver , Titan Arctic Silver , Titan Asia Silver , Atlas и другие.

Гибридная технология Sb/ Ca.

Учитывая недостатки и достоинства сурьмянистой и кальциевой технологий, производители решили частично использовать каждую технологию при производстве АКБ, взяв плюсы от одной и другой технологий, отсюда и название -гибридная.

Гибридной технологией называют свинцово-кальциевую технологию с добавлением сурьмы.

Технология заключается в том, что решетку положительного электрода изготавливают из мало сурьмянистого свинцового сплава (см. выше сурьма до 2%), а решетку отрицательного электрода изготавливают из свинцово кальциевого сплава. Положительная решетка в несколько раз толще, чем при кальциевой технологии, а значит, имеет достаточный запас свинца, что значительно повышает износостойкость. Эти пластины отливаются, а не «вырезаются» из прокатного листа, как мы ранее уже упоминали об этом. Благодаря такому исполнению положительного электрода срок службы АКБ гибридной технологии значительно увеличивается.

Также АКБ достаточное время может находиться без дополнительной зарядки. Аккумулятор гибридной технологии перестал быть таким чувствительным к глубоким разрядам. Он остается необслуживаемым. Но если есть необходимость, то автолюбитель может и долить воды. Свинца при данной технологии в батарее стало больше (примерно на 30%) , чем в кальциевой, это, безусловно, сказывается на цене, но увеличенный срок службы, неприхотливость в обслуживании и эксплуатации делает эту цену, безусловно, оправданной.

Итак, достоинства:

1) Увеличенное число циклов заряд-разряд.

2) Кальциевая пластина уменьшает выкипание.

3) Увеличенный срок службы АКБ.

В наших магазинах АКБ гибридной технологии представлены такими брендами как: T yumen B attery (г. Тюмень) , Tyumen BatBear (г. Тюмень) и другие.

В следующей статье рассмотрим следующий шаг эволюции производства аккумуляторов - аккумуляторы типа AGM, гелевые батареи и все возможные модификации Heavy duty, Heavy Duty Extra.

Пока аккумуляторная батарея работает исправно, мало кто из автовладельцев задумывается над тем, правильно ли она обслуживается и заряжается. Вопросы начинают возникать позже… и тут-то оказывается, что АКБ бывают разные и что ухаживать за ними тоже нужно по-разному. Особенно много споров возникает по поводу того, как правильно заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля, поэтому освещению данного вопроса и было решено посвятить эту статью.

Аккумуляторные батареи: какие бывают и чем друг от друга отличаются?

Все автомобильные аккумуляторы делятся на 4 вида:

• малосурьмянистые (Sb/Sb);
• кальциевые (Ca/Ca);
• гелевые, AGM (Ca/Ca);
• гибридные (Sb/Ca).

Первые (Sb/Sb) – это старая дедовская свинцовая батарея, в пластинах которой в качестве добавки содержится сурьма, пусть и в небольшом количестве.

Ее достоинства:

1. не боится глубоких разрядов;
2. легко заряжается даже при минимальной плотности электролита.

Недостатки:

1. подвержена выкипанию воды из электролита;
2. есть риск большого саморазряда.

Вторые (Ca/Ca) – уже современные аналоги, в них свинец легирован с кальцием, плюс к ним добавлено немного серебра.

Достоинства:

1. виброустойчивость;
2. возможность уместить в корпус большее количество пластин, ведь кальциевая технология делает их более тонкими;
3. не боятся повышенного напряжения бортовой сети (до 14,8 В) и перезаряда;
4. неподвластность коррозии – окруженные кальцием элементы надежно защищены;
5. приемлемая стоимость – кальциевые агрегаты пусть и дороже малосурьмянистых, но зато гораздо доступнее по цене, нежели гелевые, AGM и гибридные устройства;
6. низкий саморазряд;
7. высокий срок службы;
8. практически полное отсутствие риска выкипания воды.

Недостатки:

1. очень бояться глубоких разрядов, которые существенно снижают их емкость (в 2 раза) без возможности восстановления.

Все остальное – вариации. и AGM от обычных отличаются тем, что электролит в них абсорбирован (гелеообразный, не жидкий), а гибридные – присутствием в своем составе и сурьмы (плюсовая пластина), и кальция с серебром (минусовая).

Частота и условия необходимости проведения зарядки.

В идеале АКБ требуют подзарядки пару раз в месяц, вне зависимости от поры года. Однако опять же каждый конкретный случай нужно рассматривать в отдельности, исходя из следующих условий:

1. Какое напряжение имеет ваша батарея?

О нормальном напряжении или условных 100% заряда можно говорить, когда мультиметр показывает 12,7 В. Более низкие значения означают, что напряжения недостаточно и батарейку следует зарядить: 12,2 В – наполовину; 11,6-11,7 В – полностью, т.к. он разряжен практически до нуля, а значит, скоро начнется процесс сульфатации пластин.

1. Какова ее плотность?

Замерьте с помощью ареометра плотность электролита. Она должна находиться в пределах 1,27 г/см3. Если значение ниже – заряжаем.

1. Хватает ли ей заряда, чтобы «раскрутить» двигатель?

Здесь все просто: если двигатель завелся – поехали, если нет, батарею нужно попробовать зарядить.

Как заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля?

Всем известно, что для того, чтобы аккумулятор, достаточно просто подсоединить его на определенное число часов к заряднику, у которого подача электричества будет настроена на величину, равную 10% емкости АКБ. К сожалению, для кальциевых батарей такой вариант не подходит, поскольку ток, который выдает стандартный зарядник является недостаточным для полного насыщения кальциевого устройства.

Что же делать?

Приобрести специальное зарядное устройство, вроде ВЫМПЕЛ-55, и дальше следовать инструкции.

1. Подайте на клеммы ток, равный 10% емкости АКБ (если она 60 Ам/ч, то подавать следует 6А, если 55 Ам/ч, то – 5,5А и т.д.), напряжение выставить 16,1 В (алгоритм 1).
2. Дождитесь пока ток упадет примерно до 0,5А. Если батарея очень разряжена, нужно подождать (возможно, пару часов).
3. Выставьте так называемые «качели» алгоритм №3 (цифры, приведены в инструкции «ОРИОН ВЫМПЕЛ-55»): первый режим – напряжение 16,1 В, третий – 13,2 В, сила тока – 3 Ампера, – и включайте зарядку. Техника дальше сделает все сама: сначала 3 Амперами в устройстве будет наращиваться напряжение до 16,1 В, как только названный показатель будет достигнут, вольтаж «урежется» до 13,2. Сила тока при этом будет равна 0 А, то есть напряжение будет падать плавно. При показателе в 13,2 В снова активируется первый режим, потом третий…

Когда отключать устройство?

О том, что АКБ заряжено вам подскажут интервалы заряда и «падения» (первый постепенно будет сокращаться, а второй растягиваться). Так вот когда первый будет составлять всего меньше минуты, а второй, наоборот, длиться несколько минут, можно говорить о полном заряде и произвести отключение.

Мнение автовладельцев.

Павел:

«Сделал вывод, что штатный автомобильный генератор не способен оптимально зарядить данный вид аккумулятора, получается он лишь только не дает ему разрядиться. Буду теперь знать и почаще проверять заряд АКБ, т.к. характер работы и место жительства способствуют поездкам лишь на небольшие расстояния, частому пуску мотора и длительным стоянкам, что для кальциевых агрегатов не есть хорошо».

Владислав:

«Недавно приобрел себе Вымпел55, так вот там максимальное напряжение составляет уже не 16,1 В, а 14,7-15,5 В. Уточнил у консультанта, оказалось, что более 16 В сегодня рекомендовано использовать только для устройств с пробками серии standard, которые раньше поставлялись в сухозаряженном виде. Сегодня они уже сняты с производства и встречаются крайне редко.

Для современных аппаратов нужно применять обновленную инструкцию, поэтому прежде, чем начать использовать тот или иной зарядник – читайте, господа, читайте!».

Видео.

Одна из самых важных деталей в любом автомобиле – это аккумуляторная батарея, особенно остро ее преимущества и недостатки владелец транспортного средства ощущает в холодное время года, когда температура окружающего воздуха падает ниже нулевой отметки.

Чтобы не испытывать проблем с запуском автомобиля в любую погоду, выбор «правильной» АКБ имеет первостепенное значение. Многие автолюбители задумываются о приобретении кальциевых аккумуляторов: преимущества и недостатки этого устройства стоит подробно рассмотреть, прежде чем делать выбор.

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

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

Технология производства

Технологический процесс производства аккумуляторов (известный также как «кальциевая технология») имеет некоторые отличия от схемы изготовления сурьмянистых батарей. В первую очередь это касается решеток, которые в случае со свинцово-сурьмянистым сплавом производятся методом литья. Но когда был опробован способ для свинцово-кальциевого сплава, выяснилось, что кальций при таком подходе из решеток просто выгорает.

По этой причине решетки для кальциевых аккумуляторов производятся с использованием технологии штамповки, что означает следующее: предварительно изготовленная сплошная лента из сплава подвергается перфорированию. Благодаря такому методу становится возможным производить пластины с усовершенствованной, более сложной формой. При этом в процессе штамповки сохраняется внешняя рамка пластины.

В настоящее время кальциевые аккумуляторы автомобильные не вытеснили с рынка традиционные сурьмянистые в первую очередь по причине сложности процесса производства свинцово-кальциевых решеток, поэтому изготовители выпускают необслуживаемые аккумуляторы обоих этих классов, а также гибриды — нечто среднее между ними.

Сравнение кальциевых аккумуляторов с другими типами батарей

Аккумуляторы для автомобиля Са/Са имеют свои преимущества и недостатки, если сравнивать их с батареями других видов. Чтобы определить, какой аккумулятор лучше рассмотрим различия между АКБ с кальцием и их сурьмяными и гибридными аналогами.

Таблица 1. Основные различия между кальциевыми, свинцовыми (сурьмянистыми) и гибридными аккумуляторами.

Кальциевые и гибридные аккумуляторы считаются прогрессивными устройствами и пользуются большей популярностью среди современных автомобилистов благодаря своим улучшенным техническим характеристикам.

Плюсы кальциевых аккумуляторов

Если говорить о том, какие плюсы и минусы характеризуют кальциевый аккумулятор, то, в первую очередь, стоит остановиться на преимуществах АКБ такого класса (их намного больше, чем недостатков):

Таблица 2. Достоинства кальциевых аккумуляторов

ВАЖНО! Оптимально подходят такие аккумуляторы для установки в автомобили с полностью исправным электрооборудованием, относительно новых моделей – желательно присутствие в транспортном средстве системы, которая самостоятельно отключает музыку, свет, габаритные огни, в случае, если автолюбитель проявил невнимательность или забывчивость.

Минусы кальциевых АКБ

К сожалению, кальциевые аккумуляторы для автомобиля не лишены некоторых недостатков, среди которых нельзя не отметить следующие:

Таблица 3. Недостатки кальциевых АКБ

ВНИМАНИЕ! Кальциевые аккумуляторные батареи подходят для использования только в автомобилях. От установки устройств такого класса в катер или лодку, где они могут подвергнуться глубокому разряду, лучше воздержаться.

Особенности обслуживания и эксплуатации кальциевых аккумуляторов

Так как для корректной работы и длительной эксплуатации кальциевой батареи первостепенное значение имеет поддержание заряда на должном уровне, автолюбителям будет полезна информация о том, каковы особенности эксплуатации кальциевых АКБ, чем он отличается от использования аналогичных устройств других классов:

1. Если автомобиль с кальциевым аккумулятором эксплуатируется в «городском режиме», поддержать его работоспособность поможет «профилактическая» зарядка. Можно приобрести специальное устройство (стоит качественная модель недешево, но затраты на нее окупаются) и не реже 1 раза в 4 недели полностью заряжать АКБ. Тогда долгие простои и передвижение на небольшие расстояния не повлияют на срок его службы. Во всех остальных случаях устройство будет требовать подзарядки вдвое реже;

2. Современную свинцово-кальциевую батарею рекомендуется заряжать до 14,4 В, при этом производители указывают, что необходим заряд током не выше 1/10 от заявленной емкости.

3. Напряжение в клеммах следует регулярно замерять с помощью вольтметра. Если прибор показывает 12В – устройство требуется немедленно зарядить, в противном случае избежать потери емкости будет практически невозможно;

4. Глубокий разряд приводит к тому, что в пластинах происходит необратимая химическая реакция, вследствие которой образуется нерастворимый остаток в виде сульфата кальция – такими кислотными отложениями блокируется передача заряда. Многие автомобилисты по привычке проводят с кальциевым аккумулятором КТЦ, что действует на батарею губительно;

5. «Кипячение» кальциевым АКБ категорически противопоказано. Оно приводит к снижению технических характеристик устройства или полному его выходу из строя – даже если видимое кипение отсутствует, в определенный момент начинается выделение газов, приводящих к разрушению намазки пластин;

6. Такой прибор, как ареометр, в случае, если автомобиль оснащен кальциевой АКБ, абсолютно бесполезен. Современный аккумулятор спластинами из свинцово-кальциевого сплава устроен так, что электролит в нем уже не находится в свободном состоянии – для него характерно расслоение на более водянистую часть, скапливающуюся на поверхности банок, и электролит повышенной плотности, который оказывается внизу;

7. В настоящее время начали появляться подделки. Определить неоригинальное устройство и отличить качественную АКБ поможет маркировка. На аккумуляторе (на корпусе) должны быть указаны: стартовый ток, значение напряжения и номинальной емкости, а также дата, когда устройство было выпущено и подробная информация о производителе. Подробнее о том, как отличить подделку – здесь

Заключение

Для того чтобы выбрать АКБ, подходящую для конкретного автомобиля, следует учитывать три основных параметра: модель и модификация транспортного средства, а также условия (в том числе интенсивность) его эксплуатации. При возникновении каких бы то ни было сомнений при выборе – лучше обратиться за консультацией к специалистам.

Что касается кальциевых аккумуляторов, то они подходят автомобилистам, которые ездят на большие расстояния и предпочитают высокое качество езды. Кальциевый аккумулятор требует только своевременной подзарядки – тогда устройство будет эксплуатироваться в течение заявленного производителем срока и даже дольше.

Опыт автомобилистов, пользующихся АКБ этого класса будет интересен и полезен каждому, кто задумывается о выборе батареи и хочет продлить срок ее службы. Расскажите о своем опыте использования кальциевых батарей - стоят ли тех денег, что за них просят?

С завидным постоянством среди автомобилистов и « сочувствующих» им людей, включая « авторитетных экспертов», возникают яростные споры о том, какие аккумуляторылучше: кальциевые или маслосурьмянистые. Нужно заметить, что и у первой, и у второй технологии есть свои преимущества, но « кальций» традиционно считается более продвинутым. Поэтому, вопреки распространенной практике, мы решили сконцентрировать внимание читателей на тех причинах, по которым покупать такие батареи не стоит. Их всего две, но об этом чуть после. А сейчас несколько вводных строк, чтобы вы лучше понимали, о чем идет речь.

Для того чтобы ответить на интересующий нас вопрос, и решить вечную дилемму, стоит обратить к истокам. Итак, каковы технологические отличия кальциевых АКБ от маслосурьмянистых? Их немного. Строго говоря, разница заключается только в методе производства пластин, а, вернее, материалах из изготовления. Известно, что свинец является мягким металлом, и изделия из него не обладают высокой степенью жесткости конструкции. С тем, чтобы упрочнить решетки или электроды , более 100 лет назад стали использовать сурьму. С ее помощью свинцовые пластины легировались. Если же говорить о более современных батареях, то легирование в этом случае происходит при помощи кальция, который добавляется в состав материала точно так же, как и сурьма.

Что это дает?

Во-первых, при помощи кальция инженерам удалось решить одну из самых главных проблем аккумуляторострояния. Вы наверняка поняли, что речь идет о повышенном расходе воды. Таким образом, интервалы между обслуживанием АКБ существенно увеличились, достигнув 6-12 месяцев против 1-2 в случае с сурьмой. Кроме того, кальциевая технология производства автомобильных и позволила существенно снизить массу изделий. И, наконец, повысились характеристики пускового тока, что также крайне важно.

Теперь о главном

Говоря о мотивах отказа от покупки кальциевых батарей, стоит отметить два важных аспекта, которые наверняка заинтересуют всех владельцев автомобилей:

• Стоимость. Аккумуляторы, изготовленные по современной, кальциевой технологии, стоят несколько дороже, чем обычные - маслосурьмянистые. Разница в цене при аналогичной емкости может составлять 30-50%.

• Критические разряды. Кальциевые аккумуляторы после 2-3 глубоких разрядов не восстанавливаются. То есть, достаточно забыть выключить свет в течение дня, и уже через несколько часов батарею стоимостью 3-5 тысяч рублей можно будет выбросить.

Именно по этим двум причинам популярность кальциевых батарей постепенно падает. Им на смену приходят также довольно дорогие, но более надежные АКБ, изготовленные по гибридной технологии, когда одна из пластин делается из сплава сурьмы и свинца, а вторая - свинца и кальция. Таким образом, выбор сегодня между сурьмянистой и чисто кальциевой технологией уже не стоит.