Всем привет!
На этой неделе темой заряда кальциевых АКБ озаботился, в пору сильных морозов, как и у многих автолюбителей появилось жгучее желание продлить жизнь своей АКБ.
Вот и ЗУ заказал "Вымпел-55", а алгоритмы зарядки истинно правильные пришлось поискать, т.к. то что заявлено производителем ЗУ не является 100% правдой, посему для себя и заинтересованных набросал рекомендаций. Итак, чтоб не упороть преждевременно АКБ:
Много взято из следующих источников:
Спасибо "Bitstream" автору записи www.drive2.ru/l/5914573/
А также комментариям на видеоролик Avto-Blogger.ru от зрителя yotube Романа.
Взято именно из комментариев! Автор Роман:
"В связи с тем, что в современных кальциевых аккумуляторах пластины упакованы в плотные пакеты, а пакеты в банках почти примыкают друг к другу, электролит находится не в свободном состоянии. Проще говоря, более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более водянистый электролит. Из-за этого расслоения ареометр может «врать» — показывать низкую плотность при достаточной заряженности. Поэтому, ареометр применительно к кальциевым АКБ – не помощник.
«Кипятить» такие АКБ дедовским зарядным устройством нельзя ни в коем случае. Даже если кипеть аккум не будет, в какой-то момент начнется выделение газа, которое разрушит плотность намазки пластин и понизит характеристики АКБ. А в дальнейшем – убьет его. Кстати, ареометр при таком «кипячении» покажет, что вы все делали правильно – плотность же выросла. Однако, связано это лишь с пузырьковым перемешиванием электролита. Выделяемый газ уравнивает плотность во всей батарее. Но зачем вам плотный электролит поверх пластин?
При глубоких разрядах в кальциевых АКБ образуется сульфат кальция, который нерастворим в воде. Он попросту запечатывает поры намазки пластин и блокирует подаваемый заряд. Процесс очень похож на состояние инфаркта у человека и так же фатален для батареи. Поэтому производить КТЦ (контрольно-тренировочный цикл заряд/разряд) с кальциевыми АКБ совершенно бесполезно и губительно.
Нельзя допускать падения напряжения на клеммах ниже 11,5 В. Необходимо проводить регулярные замеры вольтметром, чтобы контролировать уровень заряженности аккумулятора. Тут все решают десятые доли: 12,7 В – напряжение при полной зарядке, 12,3 В – батарея требует зарядки в ближайшее время, 12 В – АКБ разряжен на четверть и требует немедленной зарядки, а падение до 11,5 В это своеобразная «клиническая смерть» батареи, из которой без потерь емкости выйти нельзя."
— Миф: кальциевые аккумуляторы нужно заряжать напряжением 15-16 В, однако, на деле, такая зарядка сокращает жизнь аккумулятора! Началось всё из устаревшей информации от «VARTA» про их первые АКБ на основе кальция. Технологии изменились, новые исследования показали ошибочность этого вывода. «VARTA» не пыталась ввести покупателей в заблуждение, чтобы те чаще меняли батареи, поэтому в нынешней редакции правил зарядки кальциевых АКБ от немцев говорится: «Для современных батарей со свинцово-кальциевыми сплавами рекомендуется заряд током 10% от номинальной ёмкости до напряжения 14,4В».
— Первые кальциевые аккумуляторы требовали для подзарядки напряжение 16 В и ток в 10% от емкости АКБ. Но, более современные батареи спокойно подпитываются током с напряжением в 14-15 В. Высокое напряжение может вызвать повреждение пластин. ЗЫ: Официальные дилеры нередко используют устаревшие технологии, что приводит в преждевременному выходу АКБ из строя. Уже на современных ревизиях ЗУ "Вымпел-55" вроде как заявлено напряжение в 15,5 В.
Для себя буду пробовать схему:
1 этап: алгоритм 1: 15 В и ток 10% от номинала емкости. Заряжать в таком режиме, пока ток не упадет до 0,5 Ампера. Если батарея сильно разряжена, то может занять достаточно продолжительное время, м.б. и 2 и 3 часа.
2 этап: Сделать т.н. "качели": алгоритм 3: 15.1(15.0) В и 13.2 В при токе = примерно 2 А. (При закипании — уменьшить до 1.5 А).
Смысл:=> Когда достигается значение 15.1(15.0) В напряжение режется до 13,2 В и ток вообще отсутствует, то есть 0 А, это передышка, напряжение будет падать плавно. После этого опять подключается первый режим, то есть опять растет до 15,1(15.0) В и током в 2 А, после того как достигается, опять падает до 13,2В и ток 0 А.
— Как понять когда аккумулятор полностью зарядился? Интервал достижения 15,1(15.0) Вольт, изначально может достигать нескольких минут (м.б. по 20 и более минут), но по мере заряда, это напряжение должно достигаться быстрее. Нижний предел, в 13,2 В изначально также будет достигать быстро, но по мере заряда, пауза, то есть падение напряжения до 13,2 В будет растягиваться на минуты. После того как интервал заряда будет несколько секунд, меньше одной минуты, а «падение» до нижней планки несколько минут => Кальциевый аккум. – ЗАРЯЖЕН.
ЗЫ: Прибор сам должен сообщить, что заряд окончен? Надо бы проверить:)
ЗЫЫ: Действительно "Вымпел-55" сообщает об окончании зарядки аккумулятора.
Спасибо всем за внимание!
И да, зимой обязательно раз в месяц заряжать!
Тема зарядки кальциевых аккумуляторов окутана спорными моментами, дискуссиями и нестыковками так, как никакая другая. Одни утверждают, что Ca/Ca надо непременно заряжать напряжением 16,10 В. Другим и этого мало – у них кальциевые АКБ упорно «не хотят» заряжаться, пока на них не подашь 16,5 В. Все это якобы доказывается на практике – есть десятки статей и видеороликов с измерениями плотности и так далее.
Есть и такие, которые потратили на изучение этой темы немного больше своего времени, чем остальные. В результате они не «убивают» свои аккумуляторы, не покупают «специальные» зарядки для кальциевых АКБ и, соответственно, пытаются донести до любителей «16 В» свои знания в комментариях под видеороликами и на форумах. Эта статья – одна из таких попыток, но чуть более глобальная, чем просто комментарий.
Что такое кальциевый аккумулятор
Начинать стоит именно с этого, так многие автолюбители уже на этом этапе оказываются введенными в заблуждение. Некоторые даже думают, что у Ca/Ca аккумуляторов пластины изготовлены не из традиционного свинца, а из кальция. И это немудрено. Ведь до того, как на корпусах АКБ начали писать «Ca/Ca», были времена, когда писали Pb/Ca (да и сейчас такие тоже есть). Соответственно, на интуитивном уровне последнее воспринимается, как свинцово-кальциевый, а первое – как кальциево-кальциевый.
На самом же деле пластины у всех автомобильных аккумуляторов изготовлены из свинца. Более того, если их сделать из кальция, то никакой электрохимической реакции заряда-разряда мы бы от такой батареи не дождались бы. На самом деле этот металл присутствует в пластинах АКБ только в виде добавки. Причем, кальция в них всего каких-то 0,07%. То есть, если прикинуть, что вес пластин в средней АКБ около 12 кг, то Ca в них содержится всего-навсего 8 г. Вдумайтесь только – 8 грамм на 12 килограмм.
И то, столько «много» кальция содержится только в батареях, изготовленных по технологии Ca/Ca. В таких АКБ этот металл добавляется и в положительные пластины, и в отрицательные. В так называемых же гибридных аккумуляторах, которые именуются Pb/Ca, кальций имеется только в отрицательных пластинах.
В остальном – кальциевый аккумулятор абсолютно такой же, как и обычный традиционный свинцовый. Тот же электролит. Аналогичный принцип действия. Те же электрохимические реакции. Все, что «делает» в них нашумевший кальций – это защищает свинец от коррозии и немного «сдвигает» точку условного кипения. На этом и остановимся поподробнее.
Начнем с кипения, так как и тут много путаницы. Кипение АКБ не имеет ничего общего с кипением воды в электрочайнике, хотя визуально очень похоже. На самом деле пузырьки, которые поднимаются на поверхность электролита – это водород. Он начинает выделяться с тех участков пластин АКБ, которые «насытились». То есть – зарядились.
Поскольку в один момент времени вся площадь всех пластин прореагировать никак не может, то сначала этих пузырьков немного. Со временем, когда все большая и большая часть пластин «насыщается», пузырьков становится все больше и больше. При этом следует понимать, что, пока не насытившиеся участки заряжаются, зарядившиеся – деградируют. Безвозвратно.
Вернемся к кальцию. Именно эта добавка при нормальных условиях не позволяет аккумулятору кипеть. То есть, когда он заряжается, уже насытившиеся участки свинца не деградируют. Соответственно, нет и кипения. Добиться его можно как раз тогда, когда подать на клеммы АКБ те самые 16 В.
Под нормальными условиями, о которых сказано в предыдущем абзаце, следует понимать эксплуатацию АКБ по назначению – в автомобиле. Там он подзаряжается под напряжением около 14,4-14,8 В, соответственно, никогда не «закипает». А это уже большой плюс, поскольку кипение аккумуляторов под капотом ранее было огромной проблемой. Из-за этого и клеммы постоянно покрывались солевым налетом, и кузов растворялся в кислоте, и так далее.
Кипение, которое было устранено производителями АКБ с помощью кальция, это далеко не единственное назначение данной добавки. Поскольку нет кипения, то, само собой, никогда не будет и перезаряда. А это, к слову, не многим лучше, чем кипение. Все в купе это приводит к испарению воды из электролита, падению его уровня, и безвозвратной деградации пластин.
Деградация происходит потому, что оставшаяся без электролита часть пластин в процессе заряда не участвует. Это значит, что отложившийся на этих площадях сульфат свинца – не растворяется, а продолжает «крепчать». Твердеет в таких условиях он до такой степени, что даже после доведения уровня электролита до нормы – он так и останется на пластинах. Будет там закрывать собой свинец, и полезные электрохимические реакции проходить тут более не будут. То есть, грубо говоря – часть батареи превратится в мертвый груз, не более того.
На ряду с этими функциями кальциевая добавка делает свинцовые пластины более прочными. А в тех условиях, в которых эксплуатируются АКБ, это весьма существенно. Под воздействием вибраций пластины с кальцием не так легко осыпаются (теряя полезную для электролитической реакции площадь), а значит, теоретически способны служить дольше.
Еще технология Ca/Ca позволила производителю делать пластины более тонкими, чем в обычных свинцовых АКБ. Но не спешите думать, что это для экономии на производстве. Аккумуляторы то легче не стали. Соответственно, свинца в них столько же, сколько и раньше. А вот за счет того, что пластины стали тоньше, существенно увеличилась площадь их поверхности. В свою очередь, благодаря этому в современных батареях значительно выросли так называемые пусковые токи.
Максимальный ток, который (кратковременно) может отдавать аккумуляторная батарея, тем больше, чем большая площадь пластин. Именно по этой причине АКБ, у которых из-за неправильной эксплуатации пластины покрываются сульфатом, пусковые токи ослабляются, и запуск двигателя становится менее уверенным.
Еще принято считать, что у кальциевых аккумуляторов снижена склонность к саморазряду. Однако от наличия кальция в составе свинца это свойство мало зависит. Саморазряд больше проявляется по другим причинам. Например, когда батарея грязная (на корпусе есть пыль, пропитанная токопроводящим электролитом), то ее саморазряд будет повышенным независимо от технологии ее изготовления.
Вот и все, по сути, что нужно знать о кальциевых аккумуляторах. Разве что не лишним будет упомянуть еще об одной особенности современных АКБ. Речь идет о так называемых конвертах, в которых по отдельности расположены пластины. Поскольку пластин в кальциевых АКБ стало больше, расположены оны плотнее. Самое важное то, что во время разряда и заряда со свинцом реагирует преимущественно тот электролит, который в данный момент находится в этих конвертах. Позже станет понятно, почему это так важно.
Неправильная «правильная» зарядка кальциевых АКБ
Постепенно подходим к процессу заряда кальциевого аккумулятора. Почему он не заряжается до так называемых 100% при напряжении 14,4 В? Почему при 16 В – вроде бы заряжается? Кто «надоумил» пользователей заряжать кальциевые аккумуляторы повышенным напряжением? И чем, в конце концов, заканчивается такая эксплуатация? Ответим на все эти вопросы.
Итак, допустим, у вас имеется кальциевая АКБ. Вы решили, что пора бы ее «погонять» на стационарном зарядном устройстве, как это рекомендуется производителями. Вы подаете на нее стандартные 14,4 В и дожидаетесь, пока потребляемый батареей ток не снизится до 0,1 А. Напомним, что это один из первичных признаков того, что аккумулятор зарядился.
Вы отключаете зарядное устройство, и перед установкой АКБ на автомобиль вдруг вспоминаете, что неплохо было бы измерить плотность электролита. Как известно – плотность в районе 1,27 является еще одним из первичных признаков того, что аккумулятор зарядился. Вы измеряете ее, но 1,27 там и близко нет. Вы в недоумении «идете в Интернет» с вопросом – как зарядить кальциевый аккумулятор, и попадаете на статьи и ролики, где показано, как получить желаемую плотность 1,27…
А чтобы получить такую плотность, «знатоки» советуют заряжать кальциевые АКБ тем самым напряжением 16,1-16,5 В. Вы поверили этим рекомендациям, сделали так, как говорят, и о чудо – плотность таки повысилась. Но радость от этого, к сожалению, продолжается недолго.
Подав на клеммы АКБ такое напряжение, вы принудительно спровоцировали то самое кипение, с которым так тщательно боролся производитель. Что произошло при этом? А вот что.
Как уже было сказано выше, в современных батареях из-за их устройства с пластинами реагирует преимущественно тот электролит, который находится в конвертах. Тот, который вы втянули ареометром, находится за пределами зоны электрохимической реакции. Соответственно, его плотность и не должна повышаться одновременно с зарядом батареи.
Когда же вы подали на клеммы 16 В, электролит в конвертах начал «кипеть». Естественно, благодаря этому он более интенсивно начал смешиваться с тем, что находится над пластинами. И только поэтому повторные замеры после кипячения батареи дают искомую плотность 1,27. Хотя эта плотность уже давно была достигнута внутри конвертов. А пока вы кипятили АКБ, перезаряжая ее насильно, пластины безвозвратно деградировали, потеряв часть свинца. После каждой такой зарядки кальциевая АКБ теряет часть емкости, а пусковые токи ее слабеют.
Но и это еще не все. Вы зарядили кальциевую батарею «правильно», и установили ее на автомобиль. После первого же запуска накопленный «кипячением» заряд тратится на работу стартера. А дальше АКБ подзаряжается под тем напряжением, которое выдает генератор в паре с реле-регулятором. То есть, 14,5 В.
Теперь вопрос на засыпку: стоило ли заряжать кальциевый аккумулятор «правильно», если это привело к ее частичной деградации, а после установки на автомобиль весь эффект от таких действий улетучился в первые же секунды работы? Вопрос – риторический.
Попробуйте также найти в Интернете статью от первого лица (на сайтах, которые ничего не продают) или видеоролик, где будет наглядно доказано с помощью фактов и конкретных измерений, что кальциевая батарея, которую заряжали напряжением 16 В, прожила дольше той, которую эксплуатировали традиционно. Такого вы не найдете.
О «специальных» зарядных устройствах для Ca/Ca
В статье про зарядку кальциевых АКБ просто нельзя не упомянуть об этих устройствах. Они пачками покупаются доверчивыми автолюбителями. Ведь если их делают, значит и в самом деле есть прок от зарядки АКБ Ca/Ca напряжением 16,1 В. Вполне логично, что производитель, зная о наличии таких батарей, решает выпускать и специальные зарядные устройства под них. А поскольку на производствах просто не могут работать дураки и неучи, то и недоверия к таким устройствам быть не может по умолчанию.
На самом же деле картина далеко не такая радужная и однозначная. «Специальные» зарядные устройства для кальциевых АКБ появились на рынке не потому, что они жизненно необходимы этим АКБ. Они были придуманы потому, что на рынке появился на них спрос. А спрос и необходимость – это разные вещи.
А спрос на них появился после того, как в Интернете начала обсуждаться проблема с зарядкой АКБ Ca/Ca. Ну никак не получалось у купивших это чудо достичь 100 % заряда. Аккумуляторы упорно не хотели кипеть, а плотность не доходила до 1,27. Умные и предприимчивые люди увидели эти проблемы, и придумали, как на этом заработать.
Не кипит АКБ? Не повышается плотность? Вот вам специальное зарядное устройство, которое закипятит ее. И плотность повысится. А если еще к такому устройству добавить парочку «умных» функций наподобие десульфатации, тренировки и зарядки по принципу качелей – продажи пойдут в гору. А уж убедить пользователя, что без этого зарядного устройства кальциевая АКБ долго не прослужит – это как два пальца…
Большой удачей для этих самых предпринимателей послужило еще одно обстоятельство. Дело в том, что несколько лет назад на официальном сайте одного производителя кальциевых АКБ появилась информация, что их продукцию надо заряжать напряжением 16 В. И понеслось. Ссылаясь на эту официальную информацию, продавцы специальных зарядных устройство еще быстрее повысили уровень продаж.
И неважно, что та самая информация касалась только одной единственной линейки аккумуляторов, которые через пару лет сняли с производства. Наплевать на такую же официальную информацию, которую предоставил тот же производитель – он пояснил, что 16 В нужны были той партии батарей, и на сегодняшний день это неактуально.
Как правильно заряжать АКБ Ca/Ca
После прочтения всего вышесказанного ответ на этот вопрос должен уже вырисоваться и без дополнительных объяснений. Несмотря на это, вот вам краткая и адекватная инструкция по эксплуатации кальциевых АКБ, сложенная на основании глубокого изучения темы и реального опыта:
- Если на автомобиле АКБ недозаряжается (проблемный генератор, заниженное напряжение бортовой сети, зима, редкие и коротки поездки), регулярно заряжайте ее при помощи обычного зарядного устройства.
- Напряжение заряда – не выше 14,4 В (плюс минус 0,2 В).
- Ток заряда – не выше 10% от емкости АКБ (учитывайте, что со временем емкость неизбежно уменьшается).
- Заканчивайте заряжать, когда при напряжении 14,4 В потребляемый батареей ток снизится до 0,1 А (дольше, больше, сильнее – нет никакого смысла, и даже вредно).
- Если хотите измерять плотность электролита, его забор нужно делать из конвертов (например, при помощи тонкой трубочки из диэлектрического материала), а не с поверхности.
- Не «кипятите» АКБ.
- Чем меньшим током будете заряжать аккумулятор, тем «плотнее» будет заряд, лучше растворятся сульфаты и увеличится ресурс.
Ну и, пожалуй, самая главная рекомендация относительно заряда кальциевых аккумуляторов (и всех остальных). Подзаряжать АКБ и следить за ее состоянием нужно с момента покупки, а не тогда, когда ей уже подошел конец. Поверьте, проверено – никакие «умные» и «специальные» зарядки, тренировки, «качели» и прочая маркетинговая пыль – не сделает из аккумулятора, над которым долго издевались, новым.
Вопрос, которым задаются практически все владельцы кальциевых АКБ при первой зарядке. Для того что бы ответить на него, для начала необходимо разобраться, что же такое «кальциевый» аккумулятор.
Существует несколько типов «кальциевых» кислотных аккумуляторов, все они имеют в составе пластин кальций, поэтому их и называют «кальциевые»:
- Гибридные аккумуляторы имееют пластины разного состава. Обычно плюсовая пластина содержит до 1,5-1,8% сурьмы и 1,4-1,6% кадмия, а минусовая – свинцово-кальциевая или с добавлением серебра. Эти батареи мало отличаются от обычных привычных всем кислотным АКБ и заряжаются стандартным напряжением 14,8 В и током 10% от номинальной емкости.
- Кальциевые аккумуляторы (Ca/Ca) – кальциевыми аккумуляторами называют батареи, в которых свинец легирован (добавлены десятые доли процента Са от общей массы сплава, примерно 0,07-0,1%) кальцием.
- AGM, EFB, GEL (Ca/Ca) — пластины в таких АКБ почти всегда полностью состоят из кальция.
Для кальциевых АКБ напряжение заряда не должно превышать 15 В. Обычно пороговое напряжение заряда указанное производителем в паспорте к данной батарее составляет 14,4 В. В гелевых аккумуляторах порог напряжения стандартно еще ниже, где-то 14,1 В.
В любом случае, для полной уверенности, до какого напряжения необходимо заряжать кальциевую АКБ, необходимо посмотреть эту информацию в паспорте к аккумуляторной батарее.
Ток заряда для кальциевых АКБ такой же как и для любых кислотных, до 10% от номинальной емкости.
Теперь, когда с параметрами заряда все стало ясно, можно выбрать зарядное устройство, которое подойдет.
Необходимое напряжение заряда: 14,1 В / 14,4 В / 14,8 В (редко)
Специально для кальциевых АКБ ООО "НПП "Орион СПб" были разработаны следующие модели зарядных устройств:
Вымпел 27 и 37 имеют трех диапазонный переключатель напряжения на 14,1 /14,8 /16В. В обоих моделях есть ручка регулировки тока и сегментный ЖК индикатор. Между собой они отличаются лишь максимально возможным током заряда, для 27 модели это 7 А, для 37 – 20 А. Вымпел 27 сможет зарядить все кальциевые АКБ емкостью до 75 Ач в стандартном режиме (возможен заряд АКБ большей емкости током менее 10% но более долгий по времени), а Вымпел 37 зарядит и более емкие АКБ до 200 Ач.
Вымпел 32 имеет другие диапазоны напряжения заряда, 13,6 /14,4 / 15 В. В нем применен стрелочный амперметр в качестве индикатора заряда и максимальный ток заряда составляет 20 А (так же как и в модели Вымпел 37).
Компания ООО "НПП "Орион СПб" выпускает универсальные зарядные устройства с возможностью регулировки зарядного напряжения и тока.
Вымпел 55 и Вымпел 50 имеют возможность программирования: выбор алгоритмов заряда, настройка таймеров, отложенный заряд и много других настроек. Такими ЗУ можно зарядить любой аккумулятор, если правильно выставить значения зарядного напряжения и тока. Отличаются эти модели типом индикатора, Вымпел 55 имеет матричный ЖК индикатор с большим количеством информации и русскоязычным меню. Вымпел 50 имеет светодиодный LED индикатор, информация на котором представлена в упрощенном виде. Стоит отметить, что LED индикатор не замерзает при минусовых температурах, в отличие от ЖК.
Вымпел 57 имеет такой же индикатор, как и Вымпел 27 и 37, но в отличие от последних имеет ручку регулировки напряжения, что позволяет вручную установить необходимые значения.
Компактное ЗУ для АКБ малой емкости Вымпел-09 также подойдет для зарядки кальциевых аккумуляторов. В этой модели есть возможность регулировки напряжения в диапазоне 12-16 В и тока 0,25-1,2 А.
Также, для заряда кальциевых АКБ подойдет источник питания Вымпел-100. Ведь он имеет напряжение заряда 14,2 В. Именно такое напряжение обеспечивает генератор в большинстве автомобилях.
