Кальциевый аккумулятор как заряжать: Как зарядить кальциевый аккумулятор. Правильная инструкция для автомобиля

Содержание

Зарядка кальциевых автомобильных аккумуляторов

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:

  1. Если на автомобиле АКБ недозаряжается (проблемный генератор, заниженное напряжение бортовой сети, зима, редкие и коротки поездки), регулярно заряжайте ее при помощи обычного зарядного устройства.
  2. Напряжение заряда – не выше 14,4 В (плюс минус 0,2 В).
  3. Ток заряда – не выше 10% от емкости АКБ (учитывайте, что со временем емкость неизбежно уменьшается).
  4. 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).
  5. Если хотите измерять плотность электролита, его забор нужно делать из конвертов (например, при помощи тонкой трубочки из диэлектрического материала), а не с поверхности.
  6. Не «кипятите» АКБ.
  7. 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.

Как правильно заряжать кальциевый аккумулятор

Как правильно зарядить кальциевую батарею и что для этого использовать?

Существует много мифов и страшилок по поводу кальциевых аккумуляторов и часто нам звонят клиенты и просят предложить батарею не кальциевую. На сегодняшний день абсолютно все производители делают источники питания кальциевыми. Не стоит их бояться, они абсолютно не хуже а наоборот лучше былых. На изображении ниже подробно указано из чего состоит кальциевый источник питания для автомобиля.

Давайте рассмотрим как правильно заряжать кальциевый аккумулятор на примере самой распространенной емкости 60Ач. Существует миф, что кальциевый АКБ нужно заряжать максимум 1/10 от его емкости, те 6 Ампер. На самом деле это не так. В первой половине заряда данная батарея может принимать 10-20 Ампер.

Здесь проблема быстрого заряда кроется в неспособности недорогих зарядок выдавать напряжение выше 5 Ампер. Отсюда можно зделать вывод, что правельней всего заряжать кальциевый аккумулятор будет на автомобиле. Ведь в современном авто утанавливается специальный датчик и система контроля возбуждения генератора, который может вырабатывать мощные токи от 10 до 30 Ампер. Данная система за счет постоянного контроля заряда может увеличить срок службы батареи на 15-20%, и вы можете быть уверенны, что системя все сделает правильно.

Таким образом заряжая источник питания на автомобиле это занимает примерно 2-3 часа, заряжая на стационарной зарядке может понадобиться до 12 часов. В современных автоматических зарядных устройствах отсутствуют какие либо настройки, и спрогнозировать время до полной зарядки невозможно. Если применяется зарядка с ручными настройками, рекомендуем установить ограничение в 14-14,5 Вольт. Откручиваем пробки, если аккумулятор обслуживаемый и следим за уровнем и состоянием электролита. При недостаточном уровне добавьте дистиллированной воды. При закипании необходимо уменьшить напряжение.

Вся эта информация может быть применима только к работающей батарее в нормальном состоянии, не старой с посипавшимися пластинами у которой осталось макимум 10-20% от былой емкости. Старые батареи в плохом состоянии вообще трудно заставить принимать заряд больше чем 1 Ампер. В таком случае советуем не мучиться и купить аккумулятор.

Как правильно заряжать кальциевые аккумуляторы

Как правильно заряжать кальциевые аккумуляторы

Магазин автомобильных аккумуляторов AKБ-OIL: A-Mega, Bosch, Varta, Energy BOX, Virbac Classic, Ista, Westa, Rocket Киев, ул. Паисия Кайсарова, 7/9 офис 1 (098) 431 33 60, (093) 602 63 13 (viber), (066) 473 07 26 www.akb-oil.com.ua


(098) 431 33 60 (066) 473 07 26 (093) 602 63 13

26.08.2019

Информации есть по этому вопросу множество. Актуализируем основные моменты.

В 2019 году кальциевый аккумулятор — то есть ЛЮБОЙ современный автомобильный аккумулятор способен заряжаться очень быстро. Например распространенная АКБ 60Ач в первой половине времени заряда может принимать токи 10-20 Ампер! Информация про предельные токи заряда в 1/10 емкости (в нашем примере это 6 Ампер) больше не актуальна.  Большинство бюджетных стационарных зарядных к сожалению не способны выдавать токи заряда выше 5 Ампер 🙁   С другой стороны современные автомобили снабжены интеллектуальным датчиком батареи встроенным в минусовую клемму и системой контроля тока возбуждения генератора. Автомобильный генератор в свою очередь может вырабатывать мощные токи заряда и 10 и 20 и 30 Ампер.

Проще всего и правильнее всего современный кальциевый аккумулятор заряжать во время поездок. В современных машинах с такой системой напряжение электросети меняется от 12,5 В до 15 В в зависимости от степени заряженности АКБ а также количества включенных потребителей энергии. Такая система заряда увеличивает срок службы батареи на 10-20% за счет постоянного контроля уровня заряженности и состояния батареи.

Сегодня зарядить современную кальциевую батарею на машине можно за несколько часов. При этом интеллектуальная система контроля заряда сделает все ПРАВИЛЬНО.

Стационарные автоматические или с ручным управлением зарядки — по прежнему провозятся с зарядкой батареи не меньше 12 часов. В автоматических зарядных обычно нет вообще никаких регулировок — заряжает как умеют)   В случае с ручными настройками ставим ограничение напряжения 14-14,5 Вольт.  Если в батарее есть пробки — можете их выкрутить и оценить уровень и состояние электролита — при необходимости добавить дистиллированной водички.  Если банки сильно «кипят» следует убавить напряжение либо вообще прекратить заряд.

Все выше сказанное относится к исправным и нестарым батареям.  Старые или сильно засульфацированные аккумуляторы принимают крошечные токи заряда — около 1 Ампера.  Только в ЭТОМ случае можно применять напряжение заряда выше 14,4 Вольта. Если есть возможность зарядного то и 17-18 Вольт можно накрутить.  В таком режиме батарея станет принимать токи заряда 2-3 Ампера и хоть как то начнет заряжаться.  Такой же способ заряда подойдет и долго простоявшим на хранении кальциевым батареям, «разучившимся» заряжаться.

Рекомендация от АКБ-OIL: в случае неспособности вашей нестарой батареи заряжаться на автомобиле обратитесь к нашим специалистам. Мы сможем ее протестировать и прописать ей «правильный метод зарядки» кроме того проверим состояние стартера и правильность работы системы контроля заряда АКБ.

Читайте так же:


Как правильно заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля?

Кальциевые аккумуляторы (или батареи, содержащие в составе своих пластин некоторый процент кальция) обладают большой устойчивостью к разрушению. Это позволяет достичь срока службы такого аккумулятора до 15 лет. Однако подобные устройства следует правильно заряжать. Тонкости процесса рассмотрим более подробно в статье.

Особенности

АКБ свинцово-кальциевого строения подразумевает наличие 0,07% кальция по массе в составе положительного и отрицательного электродов. Это позволяет им продержаться значительно дольше, чем их полностью свинцовым собратьям: кальций относится к легирующей добавке, уменьшающей сульфатацию пластин при интенсивной эксплуатации такой батареи. Даже в необслуживаемых АКБ, в которых доступ к электролиту (серной кислоте) затруднён, наличие кальция играет положительную роль в продлении срока службы батареи.

В обслуживаемых батареях отслеживание за их исправностью облегчено. Дело в том, что существует ещё один немаловажный показатель, влияющий на способность аккумулятора отдавать стартерный ток в нагрузку, – плотность электролита. Идеальным значением плотности считается величина, равная 1,27 см3. Серная кислота в чистом виде свободно не продаётся – это сильнейшее химическое средство, при неправильном обращении способное нанести не просто ожог, а травму. Доливание производят в автосервисном центре. Единственное, что сможет сделать автовладелец, – долить дистиллированную воду, которую легко получить из пара, используя стеклянные сосуды и трубки.

При заряде вода, входящая в состав раствора серной кислоты, диссоциирует на ионы, которые рекомбинируются в нейтральный водород и кислород. Около положительного электрода из раствора выделяется водород, около отрицательного – кислород. В норме плотность электролита при расходе воды повышается. Если плотность превышает нормированный предел, то процесс сульфатации ускоряется. Не разбавив слишком крепкий раствор, автовладелец рискует довести пластины до состояния, при котором они начинают осыпаться, превратившись в сульфат свинца. Чтобы сульфат превратить обратно в серную кислоту, требуется десульфатация, осуществляемая методом тренировки АКБ.

Более дорогостоящие АКБ дополнительно усиливают небольшим количеством серебра. Этот металл менее активен, чем медь, он способен продлить срок службы АКБ до 15 лет без частой тренировки. Поскольку серебро – металл благородный, оно вступает в реакцию с серной кислотой крайне неохотно, при особых условиях. Его количество таково, чтобы создать на поверхности пластины тончайший слой (всего в несколько микрометров).

Алгоритм зарядки

Правильно заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля – это не только поднять напряжение до рабочего уровня, поддерживая его, например, при помощи автомобильного генератора при езде на авто. В домашних условиях такой подзаряд осуществляется лишь при помощи зарядных устройств. Использование кальциевых аккумуляторов позволило перейти на семибаночную конструкцию, которой для подзаряда требуется не 14,4, а примерно 16,6 вольт. Генератор автомобиля вырабатывает не больше 15 В, отчего кальциевый аккумулятор заряжается не полностью. В лучшем случае он зарядится лишь наполовину, чего мало при частых поездках по городу с многократными запусками двигателя.

Стартеру требуется разовое потребление тока в 500 ампер, в то время как ёмкость АКБ начинается от 55 ампер-часов. Чем меньше уровень заряда, тем быстрее можно посадить напряжение до граничных 11,8 В, ниже которых пластины электродов начинают активно сульфатироваться.

Если вовремя не провести тренировку после сульфатирования, то пластина вскоре рассыплется, а батарея придёт в негодность.

Производители перешли с 12 на 14 В с коммерческой целью, чтобы автомобилисты чаще меняли АКБ на новый, при этом комплектация авто, особенно старых, без замены генератора с большим выдаваемым вольтажом затруднена. Для этого и требуются зарядные устройства, выдающие ЭДС от 16,5 вольт. Универсальные зарядники с регулируемым напряжением стоят дороже, чем их более простые аналоги.

Простейший алгоритм при подзаряде АКБ, которая из-за мороза или недостатка подзаряда перестала выдавать требуемый стартерный ток, заключается в следующем.

  • Используя фару или любой другой контрольный прибор (не разрядную вилку), понизьте напряжение под нагрузкой до 118 В.
  • Подключите почти полностью разряженный аккумулятор к зарядному устройству, в котором имеется стабилизация по току. Установите значение, равное 1/10 от токовой ёмкости. Например, для АКБ на 75 А/ч выставьте 7,5 А. Аккумулятор пытается при разряде потребить намного больший ток, но устройство даёт ему только выставленный на переключателе или регуляторе зарядного прибора номинал.
  • Дождитесь, пока при подключённом ЗУ напряжение не достигнет 16,1 В. Автоматическое ЗУ с защитой от перезаряда само отключит зарядный ток либо понизит его, например, до 1/40 от ёмкостного ампеража АКБ.
  • Подключите АКБ к машине и попробуйте стартовать. Если батарея полностью исправна, то, скорее всего, авто заведётся без особых проблем.

Если АКБ ослаблена (сульфатирована), то произведите тренировку по следующему алгоритму: медленный (зарядный ампераж составляет не более 1/30 от ёмкостного) дозаряд до 16,1 вольт и несколько последовательных циклов разряда и заряда с постепенно увеличивающимся током. Затем зарядите АКБ штатно и попробуйте завести машину.

Как определить степень заряда?

Независимо от технологии исполнения электродов готовность АКБ к ударной токовой нагрузке определяется двумя способами. Прямой способ – замер вольтажа на ЗУ или отдельным мультиметром, косвенный – с помощью определения плотности электролита.

Напряжение

Технология исполнения АКБ такова, что напряжение, не соответствующее заданным пределам (11,8-15 В), сообщает об изношенности аккумулятора либо о его неправильном использовании. К примеру, когда неисправен стартер, он потребляет гораздо больший ток (не 500-600 А, а 1 кА и более). Напряжение даже у нового и только что заряженного аккумулятора падает не до 10, а до 7 В, что разрушает пластины с катастрофической скоростью. Замер напряжения производится при помощи тестера: щупы прикладываются к колодкам клемм или выводам АКБ. При подключённом ЗУ, обладающем функцией тренировки аккумуляторов (специальное разрядное устройство, которое представляет собой, скажем, контрольную лампу высокой мощности) напряжение покажет встроенный тестер, отображающий и его, и зарядный/разрядный ток. Значение в 13,7 сообщает, что кальциевая АКБ заряжена лишь на 25%, 11,8 – аккумулятор почти полностью разряжен, а 16 – полностью заряжен.

Вольтаж АКБ при полной зарядке после простоя равен не 12,6, как это бывает у свинцово-кислотных аналогов, а 13,7. При циклическом заряде полностью заряженная батарея выдаёт почти 15 В. Это заметное отличие сделано, чтобы бортовая электроника авто работала чётко и без сбоев: в каждом приборе осуществляется импульсная стабилизация питающего напряжения до 12 В. Если АКБ разряжена, то многие устройства (навигатор, камера задней парковки, автосвет) работают со сбоями, а то и вовсе отключаются, отчасти поэтому и важно следить за уровнем заряда батареи. По инструкции, замер напряжения батареи производят в режиме холостого хода и под нагрузкой, к примеру, от испытательного прожектора, рассчитанного на мощность потребления до нескольких сотен ватт.

Можно воспользоваться и обычной фарой дальнего света от старой машины: она представляет собой двуспиральную лампу накаливания с фокусирующими отражателями.

Плотность

Плотность электролита невозможно измерить лишь косвенными методами. Для определения значения плотности есть прибор – ареометр, в котором капсула с водой погружена в больший сосуд, имеющий сообщение с внешней жидкой средой, куда опускают прибор. С помощью резиновой груши, надетой на верхний торец прибора, происходит забор электролита в измерительную колбу. От того, на какой уровень приподнимется капсула с водой в толще внешнего сосуда с электролитом, и зависит значение плотности. Для удобства замеров капсула проградуирована: прибор позволяет замерить плотность от 1,1 до 1,5 г/см3 и рассчитан на жидкости, которые заметно тяжелее воды. Такой жидкостью и являются некоторые минеральные кислоты, в том числе и серная.

Порядок проведения замеров на кальциевом аккумуляторе следующий. Если плотность электролита превысила 1,27 г/см3, то следует долить дистиллированной воды до уровня, который также определяется с помощью стеклянной трубки с нанесёнными на неё делениями. При меньшей плотности стоит отогнать машину в автосервисный центр, где мастера осуществят диагностику АКБ и при необходимости дольют кислоту до нужного предела плотности, а также протестируют её работоспособность с помощью разрядно-зарядного анализатора состояния аккумуляторов. Если всё же удалось раздобыть серную кислоту, то наливать её следует постепенно и тонкой струйкой в отдельную стеклянную посуду с водой, постоянно помешивая с помощью стеклянной палочки или трубки.

Прежде чем вылить приготовленный раствор в банку, предварительно определяют его плотность с помощью всё того же ареометра. После каждого долива электролита или воды батарею ставят в режим усиленного подзаряда на 3 часа.

Каким током заряжать кальциевый аккумулятор

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!

Аккумулятор это обязательная деталь любого автомобиля. Работая в жёстких условиях повышенной вибрации, такие устройства подлежат замене значительно раньше многих узлов и агрегатов машины. Чтобы максимально увеличить срок эксплуатации, при производстве батарей применяются новейшие технологии.

Кальциевые автомобильные аккумуляторы являются результатом таких усовершенствований, поэтому использование подобной технологии позволяет существенно упростить обслуживание и снизить периодичность замены.

Что такое кальциевый аккумулятор

Аккумуляторы CA/CA являются обычными свинцовыми батареями, пластины которых легированы кальцием. Этого металла совсем немного, но даже при концентрации около 0,1%, удаётся добиться более высоких эксплуатационных качеств устройства накопления энергии.

Кроме кальция, при производстве этого типа АКБ, может добавляться серебро. Несмотря на более высокую стоимость кальциевых батарей с серебром удаётся существенно уменьшить процесс образования сульфатов на поверхности пластин. Тем самым значительно увеличив эксплуатационный срок службы.

Используемые технологии

Технологический процесс производства кальциевых АКБ имеет существенные отличия от способа изготовления батарей легированных сурьмой. Прежде всего, пришлось отказаться при формировании свинцовых пластин от способа литья, по причине выгорания кальция в процессе расплавления металла.

Легированные кальцием пластины изготавливают способом штамповки. Это позволяет полностью исключить вероятность испарения металла. Принцип работы не отличается от обычного устройства, пластины которого обогащены сурьмой, но для эффективной зарядки АКБ потребуется использовать ЗУ с более высоким напряжением.

Плюсы и минусы

Кальциевые аккумуляторы имеют как положительные характеристики, так и существенные недостатки.

К плюсам этого вида накопителей электроэнергии относятся:

  1. Более длительный срок эксплуатации.
  2. Крайне низкий уровень саморазряда.
  3. Существенно снижен уровень электролиза воды.
  4. Пластины более устойчивы к механическим нагрузкам.
  5. Низкий уровень внутренней коррозии.
  6. Выдерживают длительный перезаряд.
  7. Более высокий ток холодной прокрутки.
  8. Большая часть АКБ с добавлением кальция выпускается полностью необслуживаемыми.

К недостаткам кальциевых батарей можно отнести:

  1. При частых глубоких разрядах батарея со временем полностью выйдет из строя.
  2. Из-за использования более сложного процесса производства, розничная стоимость аккумуляторов значительно выше батарей изготовленных по традиционной методике.
  3. При длительном простое или при использовании батареи с постоянным недозарядом снижается срок службы.

Несмотря на более высокую стоимость, при бережной эксплуатации, удаётся значительно сэкономить деньги за счёт увеличения срока службы изделия до 8 – 9 лет. Если приобретается необслуживаемая модель, то временные затраты на обслуживание АКБ сводятся только к периодической подзарядке.

Чем отличаются кальциевые АКБ от других

Основные отличия кальциевых АКБ от других моделей заключаются в следующем:

  1. Более высокая ёмкость батареи при одинаковом весе.
  2. Снижено внутреннее сопротивление, что позволяет добиться большей мощности разряда во время пуска двигателя.
  3. Выдерживают кратковременное повышение зарядного тока более 16 В.
  4. Стоят дешевле по сравнению с гелевыми батареями.
  5. Стоят дороже гибридных и сурьмянистых аккумуляторов.

Где применяются кальциевые аккумуляторы

Кальциевые АКБ используются в качестве стартовых батарей в легковых и грузовых автомобилях. Если этот тип батареи выполнен необслуживаемым, то их можно использовать в качестве накопительного устройства в мощных источниках бесперебойного питания.

При использовании этого типа аккумулятора в самодельных инверторных установках следует обязательно устанавливать предохранительную систему, которая позволит автоматически отключить батарею при значительном разряде.

Обслуживание кальциевых аккумуляторов

Если приобретается обслуживаемый кальциевый аккумулятор, то основной уход за батареей будет заключаться в своевременном добавлении воды. Для этого, в обслуживаемых устройства достаточно снять крышку или открутить заливные пробки. Следует заметить, что в сравнении с обычными аккумуляторами выполнять подобные действия потребуется не так часто. Испарение воды в батареях этого типа осуществляется очень медленно, поэтому только в летнее время следует уделять проверке уровня электролита повышенное внимание.

Срок службы

Гарантийный срок эксплуатации кальциевых АКБ составляет 5 лет. При бережном обращении, которое, прежде всего, заключается в отсутствие глубоких разрядов, возможно использование батареи с сохранённым уровнем пускового тока в течение 8 – 10 лет.

При ненадлежащей эксплуатации, срок службы с даты выпуска может не превысить и 1 года, при этом если в розничной сети аккумулятор был реализован в исправном виде, то покупателю может быть отказано в возмещении убытков, если будет доказано, что неисправность вызвана нарушением правил эксплуатации.

Как подобрать ЗУ

Обычными зарядными устройствами восстановить ёмкость кальциевого аккумулятора на 100% не получится. Для качественной зарядки необходимо напряжение в пределах 16 – 16,5 В. Также для активации процесса десульфатации рекомендуется приобрести устройства позволяющее осуществлять переменную зарядку и разрядку батареи в определённой последовательности.

Хорошо себя зарекомендовали автоматические зарядные устройства для CA/CA батарей, которые самостоятельно регулируют параметры подаваемого напряжения и силы тока на протяжении всего цикла зарядки аккумулятора.

Видео: Как правильно заряжать кальциевый аккумулятор

Как» заряжать кальциевый аккумулятор

Если заряжать кальциевый АКБ приходится регулируемым устройством, то необходимо установить напряжение около 16 В и ток равный 10% ёмкости аккумулятора. После 10 часовой зарядки в таком режиме работоспособность батареи будет восстановлена в полном объёме.

При использовании автоматического устройства, для осуществления зарядки достаточно подключить аккумулятор, соблюдая полярность. При значительной сульфатации пластин рекомендуется включать тренировочный режим на зарядном устройстве, при наличии такой функции.

Как восстанавливать кальциевый аккумулятор

Если батарея разрядился более чем на 50%, это может привести к значительным потерям ёмкости. При возникновении подобной ситуации необходимо незамедлительно произвести восстановление АКБ. Для этой цели следует подготовить зарядное устройство, напряжение которого можно регулировать. Как уже было сказано выше, для зарядки кальциевых батарей необходимо устройство напряжением не менее 16 В.

Производится ремонт аккумулятора в следующей последовательности:

  1. Заряжать батарею в течение 24 часов током 0,1 А.
  2. Затем продолжить зарядку в течение суток током 0,05 А.
  3. Продолжить зарядку в течение 1 – 2 суток током 1 А.

Таким образом можно полностью восстановить кальциевый АКБ при однократной глубокой разрядке. Если процедура выполняется зимой, то в помещении температура должна быть не менее +20 градусов. Также необходимо следить за температурой электролита, которая не должна быть выше 55 – 60 градусов Цельсия.

Зарядку кальциевого аккумулятора следует проводить согласно инструкции по эксплуатации на аккумулятор. А вот если ее нет с аккумулятором, то у пользователя возникает очень много вопросов:, например: «как правильно зарядить кальциевый аккумулятор?», и мы постараемся на него ответить.

Перво-наперво стоит зайти на сайт производителя. Как правило, кальциевые аккумуляторы необходимо заряжать до 16В, если это не возбраняется производителем, только не думайте, что выставив на зарядном устройстве с ручной регулировкой напряжения и силы тока 16В и ток эквивалентный 10% от емкости батареи все пройдет как по маслу. Скорее вы очень быстро вскипятите батарею и придется ее нести в утиль.

Даже зарядные устройства, которые проводят десульфатацию при 16В или 22В (как optimate) на начальном этапе, делают это бережно, учитывая температуру батареи, а также время такого этапа строго ограничено во избежании кипения и выпаривания электролита. А зарядные устройства с режимом десульфатации на финальной стадии зарядки (заряд до 16В) делают это кратковременно и только после того, как батарея приняла максимальную емкость на более низком напряжении.

И так, например, производитель Акком в своей инструкции указывает: «Для эффективной и полной зарядки АКБ, изготовленных по технологии Ca/Cа зарядное устройство должно обеспечивать зарядное напряжение 16,0 В»

Только пользователю все равно не понятно, заряжать при 16В или до 16В. Благо есть более развернутая информация «Начинать заряд рекомендуется током не более 5% от номинальной емкости в течении двух часов, с последующим повышением тока зарядки до 10% от номинальной емкости «. И уже в этом случае специалист поймет о чем идет речь.

Другие отечественные производители не обременяют себя публикацией инструкции по эксплуатации вовсе. Например Тубор.

Завод Тангстоун не приводит каким образом нужно заряжать батарею, и оставляет это на усмотрение производителя зарядных устройств:

«Заряд вести до тех пор, пока не наступит интенсивное газовыделение во всех банках, после чего зарядный ток следует уменьшить в два раза и проводить заряд до достижения постоянства напряжения и электролита в течение двух часов, т.е. до полного заряда.»

Компания Jhonson Controls (Varta) вообще очень скупа на объяснения:

«Использовать только подходящие зарядные устройства постоянного тока и соблюдать соответствующие инструкции по эксплуатации»

Поэтому при работе с кальциевыми аккумуляторными батареями, если отсутствует информация, где четко и понятно написано, что необходимо заряжать их до 16В, обслуживать такие батареи стоит как обычные свинцово-кислотные. И во избежании бурного кипения электролита, увеличения концентрации электролита и соответствующее снижение ресурса батареи, ее заряд следует проводить до 14,4В или при 14.4В в зависимости от методики зарядки и модели зарядного устройства. Если батарея уже старая и Вам все равно, то можно использовать режим регенерации или восстановления в популярных современных зарядных устройствах. Обычно данный режим включается в ручную и обеспечивает окончание зарядки на 15.8-16В. Зарядное устройство Battery Service Expert обеспечивает 3 режима зарядки аккумуляторов: обычные, AGM, Ca. Каждый режим обеспечивает свое напряжение зарядки 14.4В, 14,7В и 16В соответственно.

Наиболее эффективным методом зарядки в настоящее время является заряд постоянным током до достижения напряжения 14.4В (14.7В для AGM и батарей глубокого разряда; 15-16В для определенных кальциевых батарей), а затем выравнивание напряжения на этом уровне и дальнейший дозаряд при снижающемся токе зарядки (так называемая абсорбция — принятие заряда), альтернативным по мнению части производителей, более эффективным способом является замена последней стадии на импульсы тока, вместо удержания напряжения и падения силы тока.

Такие зарядные устройства полностью заряжают аккумулятор.

Схема зарядки аккумулятора постоянным током

Схема зарядки аккумулятора на примере алгоритма зарядных устройств Optimate

Статья. 17.01.2017. Бэттери Сервис. Все права защищены.

>

Как заряжать кальциевые автомобильные аккумуляторы

Практически все владельцы автомобилей рано или поздно сталкиваются с проблемой разрядки аккумулятора, что лишает их возможности запустить мотор. Существует целый ряд способов, как завести его на месте, но если такая ситуация произошла, то придется в ближайшее время заряжать батарею полноценно. Особенно актуально такое в зимнее время, когда на устройство повышается нагрузка и справиться самостоятельно с восстановлением уровня заряда оно уже не может.

Аккумуляторы в большинстве своем состоят из определенной емкости, внутри которой находится электролит, а также пластины с положительным и отрицательным зарядом. Выделяют 3 типа автомобильных батарей:

  • Кальциевые;
  • Сурьмянистые;
  • Гибридные.

Каждый из этих видов имеет свои особенности, например, первый вариант устойчив к саморазряду и выкипанию, однако его существенный недостаток в том, что после нескольких глубоких разрядов он может «умереть» навсегда. В нашей статье мы обсудим все, что касается кальциевых автомобильных аккумуляторов, выясним как правильно и как часто им необходима зарядка и другие нюансы использования.

Частота подзарядки

С вопросом о том, когда заряжать аккумулятор, сталкиваются многие неопытные автомобилисты. Здесь все зависит от того, какой генератор установлен на вашей машине, где, как и на чем вы ездите. Например, в летнее время можно вообще не думать о том, чтобы зарядить аккумулятор, поскольку при исправности работы всех систем, вырабатываемой энергии от генератора будет достаточно для работы автомобиля. Дело в том, что на холостых оборотах двигателя он создает приблизительно 40А, а в рабочем режиме – 60А и больше. Поэтому думать о дополнительной подзарядке нет необходимости.

Другая ситуация наблюдается в холодное время года – зимой. Если у вашего автомобиля нет поломок, система запуска хорошо настроена, то в условии частого использования в среднестатистическом городе заряжать аккумулятор придется раз в полтора-два месяца. Такая частота позволит вам спокойно ездить по трассе, в пробках и не бояться, что батарея сядет не вовремя.

Следует отметить, что если температура падает ниже -30 градусов, то зарядка может проводиться еще чаще, поскольку многократный пуск стартера увеличивает нагрузку на батарею, а соответственно и скорость его разрядки. Если вы, таким образом, посадили свою батарею (неудачными попытками запуска), то необходимо как можно быстрее начать заряжать аккумулятор, поскольку электролит теряет свою плотность и может замерзнуть, что приведет к повреждению всего устройства и необходимости его замены. Помимо этого, длительная разрядка может привести к сульфатации пластин, а поэтому заряжать нужно вовремя.
Чтобы упростить вам задачу и легче ориентироваться, ниже будет представлено соотношение плотности электролита (приведенная к 25°С, г/см3) к температуре замерзания (°С):

  • 1,09 / -7
  • 1,12 / -10
  • 1,14 / -14
  • 1,16 / -18
  • 1,18 / -22
  • 1,20 / -40
  • 1,23 / -43
  • 1,24 / -50
  • 1,26 / -58

Состояние разряженного аккумулятора

Следует отметить, что в зависимости от степени разрядки батареи, заряжать ее необходимо будет с некоторыми особенностями. Нерабочий АКБ, как правило, может находиться в двух состояниях:

  • Долгое время без зарядки, что привело к процессу сульфатации;
  • Короткий промежуток времени в теплом помещении без эксплуатации.

Первый вариант немного отличается от привычного процесса зарядки батареи. Дело в том, что кальциевый аккумулятор при нормальной подпитке преобразовывает кристаллы сульфата свинца в металлический свинец. В результате этого АКБ восстанавливается и его можно вновь использовать на своем автомобиле.

Если же произошла сульфатация пластин, то здесь уже все по-другому. Когда аккумулятор находиться долгое время с низким зарядом, то сульфат свинца начинает понемногу растворяться до тех пор, пока не наступит полное насыщение электролита. После этого он выходит на поверхность пластин, но уже в таком виде, который растворить не получится. Таким образом, возникший нарост отгораживает электролит от пластин, что приводит к значительному уменьшению емкости АКБ.

Заряжать кальциевую батарею в таком состоянии нужно в несколько ступеней:

  • Начать процесс с током 10 % от общей емкости и использовать такой режим приблизительно 15 часов;
  • Полностью разрядить АКБ любым способом;
  • Повторить первую ступень до полной зарядки.

Во втором случае заряжать батарею кальциевого типа нужно по общим правилам, то есть током в 10 % от общей емкости АКБ. Например, для аккумулятора в 60 Ач, нужно применять ток в 6А и заряжать до плотности электролита 1,28 г/см³. Однако будьте готовы, что зарядка может потребовать приблизительно одни сутки. Контролировать показатели можно либо с помощью специальных датчиков на устройстве, либо с помощью специального прибора (ареометра). Понять, что заряжать аккумулятор уже хватит можно по тому, что электролит начнет немного кипеть, а внешняя часть АКБ нагреется до температуры 35-40 °С.

Практические рекомендации

Для того чтобы определить необходимость зарядки аккумулятора, необходимо измерить напряжение разомкнутой цепи. Делать это нужно минимум через 5-6 часов после завершения работы мотора.

Если полученный показатель будет меньше 12,5В, то заряжать батарею вам придется в ближайшее время. Проводить подобные замеры желательно несколько раз в месяц, особенно в зимнее время.

Качество процесса зарядки во многом зависит от устройства, которое вы будете для этого использовать. На рынке представлено огромное количество специальных устройств, однако справедливости ради стоит отметить, что больше половины из них некачественные и неспособны правильно зарядить АКБ.

Например, если рассмотреть полуавтоматическое зарядное устройство. Она начинает работать и подавать напряжение, а когда достигает приблизительно 14,5В, то заряжать перестает. Загорается соответствующий индикатор, и водитель радостно устанавливает батарею на автомобиль. Однако есть один нюанс. Исследования показали, что в таком случае кальциевый аккумулятор заряжается менее чем на 30 %.

Поэтому прежде чем приобрести какое-то устройство, внимательно изучите его возможности и характеристики. Предпочтительно использовать аппарат, который способен выдавать напряжение в 16В на выходе. Также читайте инструкцию, поскольку она позволит вам понять, как правильно должна проводиться зарядка и так далее.

Понять, что батарея заряжена вам помогут следующие признаки:

  • Горячий корпус АКБ;
  • Кипение электролита;
  • Плотность электролита 1,28 г/см³ в каждой банке.

Помните, что заряжать аккумулятор нужно в теплом, сухом и проветриваемом помещении, поскольку процесс будет сопровождаться выделением смеси кислорода и водорода, а это, как известно, гремучий газ. Нельзя курить, разводить огонь или создавать искры в непосредственной близости от заряжаемого АКБ. Перед зарядкой и после нее аккумулятор нужно хорошо почистить и протереть, используя несинтетическую ветошь.

Как вы уже поняли, зарядка аккумулятора кальциевого типа имеет свои особенности. Рекомендуется периодически проверять его состояние, чтобы избежать проблем и неожиданных трудностей в дороге, особенно зимой, когда начинают использоваться различные обогревы зеркал, руля или сидений, печка и другие потребители энергии. В таких условиях генератор может не справляться с восстановлением АКБ, поэтому заряжать его нужно чаще. Соблюдайте все наши рекомендации, учитывайте нюансы эксплуатации, и вы всегда сможете быть уверенным в своем автомобиле!

Отзывы: Аккумулятор легковой «TAB» Polar Blue (60Ач о/п) в Березниках

Достоинства

Достойный аккумулятор. Работал 3 года без сбоев. В морозы хоть в 40 пуск отличный. У меня новый авто, новый АКБ, но однозначно если буду менять то только на этот.

Недостатки

Недостаток только один: нужно знать как правильно его заряжать. Для этого аккумулятора я специально купил зарядное Кулон 912, но подойдет более бюджетный Вымпел 55. Главное, чтоб можно было регулировать напряжение и ток заряда. В новых зарядных уже есть режим Ca\Ca в преднастройках. Напряжением 14.2 этот да и любой другой Ca\Ca не зарядитьдо 100%

Комментарий

Брал этот АКБ на Ниссан Кашкай. Отработал АКБ верой и правдой 3 года. При том,что этот АКБ всю зиму работал на Гидроник (Вибаста). Работал бы и дальше, но автомобиль был продан. Почитал Коментарии и удивился… Мужики, вы если не волокете в АКБ покупайте Тюменский или Медведь, все равно каждый год покупаете новый. А этот АКБ сделан по технологии Ca\Ca. А это означает,что перед эксплуатацией его следует зарядить правильно. Этот АКБ не получится зарядить обычной зарядкой. Нужен зарядник умеющий заряжать под напряжением 16 вольт. Технологию заряда можете посмотреть в интернете по поиску «Как заряжать кальциевый аккумулятор». И далее как и любойдругой его нужно хотя бы раз в полугодие заряжать, лучше каждый квартал. Но никто этого не делает. А это касается не только кальциевых АКБ но и обычных. Кто этим замарачивается? Да никто! А потом пищите, что АКБ говно. Это лучшее за эти деньги, что есть в продаже.

Можно ли зарядить кальциевый аккумулятор?

Посмотрите на похожую надпись задания

Выполните письменное задание или получите бесплатную консультацию с квалифицированный академический писатель

Проверить цена

Содержание:

  1. Можно ли зарядить кальциевый аккумулятор?
  2. Является ли кальциевый аккумулятор AGM?
  3. Могу ли я запустить аккумулятор AGM от внешнего источника?
  4. Каковы преимущества AGM-аккумулятора?
  5. Безопасны ли аккумуляторы AGM внутри автомобиля?
  6. Как я узнаю, что у меня аккумулятор AGM?
  7. Есть ли в аккумуляторе AGM газ?
  8. Срок службы батарей AGM дольше?
  9. Стоит ли лишних денег аккумулятор AGM?
  10. Могу ли я использовать постоянное зарядное устройство на батарее AGM?
  11. Что произойдет, если зарядить аккумулятор AGM обычным зарядным устройством?
  12. Что должна показывать 12-вольтная аккумуляторная батарея AGM после полной зарядки?
  13. При каком напряжении разряжена батарея AGM?
  14. Как мне узнать, какой у меня тип батареи?

Можно ли зарядить кальциевый аккумулятор?

Кальциевые батареи необходимо заряжать на на зарядном устройстве с номиналом кальций (обычно на 24-48 часов), в отличие от старых свинцово-кислотных аккумуляторов, где вы просто проехали 20 минут, а генератор зарядил резервный …. Итак, в скорлупе, да, , вам нужно , чтобы зарядить его , иначе вы, , разрядите или сократите срок службы батареи .

Является ли кальциевый аккумулятор AGM?

Отличие — это кальциевые батареи заряжаются по 14.

Могу ли я запустить аккумулятор AGM от внешнего источника?

Да, можно запустить от рывка автомобиль с установленным AGM . Батарея может не заряжаться на генераторе, поэтому, когда вы остановитесь, все равно не запустит снова.

Каковы преимущества AGM-аккумулятора?

AGM имеет очень низкое внутреннее сопротивление, способен выдавать высокие токи по требованию и предлагает относительно длительный срок службы даже при глубоком цикле. AGM не требует обслуживания, не требует обслуживания, обеспечивает хорошую электрическую надежность. и легче, чем свинцово-кислотные.

Безопасны ли аккумуляторы AGM внутри автомобиля?

AGM можно перевозить обычным курьером, а также Aust Post, так что они безопасны в замкнутых пространствах.

Как я узнаю, что у меня аккумулятор AGM?

Теперь на этикетке батареи свинцово-кислотного типа с гелевым наполнением будет написано «Gel-Filled». И затем, на этикетках AGM свинцово-кислотных батарей ‘должно быть указано « AGM » или полностью прописано — «Абсорбированный стеклянный мат» или такие термины, как «сухой элемент» или «герметичный регулируемый клапан, »,« Непроливаемый »или« регулируемый клапаном »на этикетке.

Есть ли в аккумуляторе AGM газ?

Аккумуляторы AGM с другой стороны, весь электролит абсорбируется в их сепараторах.Таким образом, между положительной и отрицательной пластинами установлены толстые разделители из впитывающего стекловолокна. … Это также означает, что батареи не выделяют газ. Таким образом, во время нормальной зарядки и разрядки батареи не выделяют отходящих газов .

Срок службы батарей AGM дольше?

В целом можно сказать, что батарея AGM может прослужить в два-три раза больше, чем long , чем залитая батарея . В примере с пригородным автомобилем, на который мы ссылались, если затопленная батарея прослужит от трех до пяти лет, батарея AGM может прослужить от шести до десяти лет или дольше .

Стоит ли лишних денег аккумулятор AGM?

Однозначно стоит цена. Самый большой плюс в том, что они держат заряд. Осенью можно заряжать, весной он еще заряжен на 100%. Я знаю, что моя прослужила немного дольше, чем мои старые свинцовые батареи … при этом я никогда не тратил деньги на свинец, как сейчас на AGMS.

Могу ли я использовать постоянное зарядное устройство на батарее AGM?

Сильная разрядка и оставление аккумулятора разряженным может привести к повреждению и сокращению срока службы аккумулятора AGM …. Если вы не собираетесь использовать , аккумулятор в течение недели или более, мы настоятельно рекомендуем зарядное устройство , обслуживающий персонал (также называемое капельным зарядным устройством ), чтобы уберечь аккумулятор от . разрядка.

Что произойдет, если зарядить аккумулятор AGM обычным зарядным устройством?

Избыточная зарядка аккумулятора AGM может привести к сокращению срока службы аккумулятора . Многие современные зарядные устройства , позволяют и выбирать, будет ли заряжать аккумулятор AGM или вариант с затопленным аккумулятором.

Что должна показывать 12-вольтная аккумуляторная батарея AGM после полной зарядки?

от 11 до 13 вольт

При каком напряжении разряжена батарея AGM?

11.

Как мне узнать, какой у меня тип аккумулятора?

Информация о производителе и название или номер модели обычно выбиты на корпусе или нанесены на этикетку. Второй способ: у вас есть , чтобы посмотреть на верхнюю часть батареи . Обычно батареи имеют съемные крышки или колпачки , если на этикетке не указано «запечатано», если они жидкие свинцово-кислотные типа .

FOXSUR [Новое обновление] Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов, 12 В / 24 В, 6 А, полностью автоматическое интеллектуальное автомобильное зарядное устройство (литиевые, свинцово-кислотные, кальциевые и т. Д.)

Цвет: Красный

FOXSUR Универсальное зарядное устройство, это автомобильное зарядное устройство с 6 режимами зарядки, с дисплеем, литиевым аккумулятором 2-в-1 и свинцово-кислотным аккумулятором.

Характеристики:
Это полностью автоматическое зарядное устройство с 7 ступенями зарядки.
Автоматическая зарядка защищает аккумулятор от перезарядки. Таким образом, вы можете оставить зарядное устройство подключенным к аккумулятору на неопределенный срок.
Функция ремонта: Это зарядное устройство для литиевых автомобильных аккумуляторов может также помочь восстановить разряженные и сульфатированные аккумуляторы.
Интеллектуальный цифровой дисплей: Зарядные устройства, отображающие зарядное напряжение, зарядный ток, заряд аккумулятора и температуру.
Switchmode Technology: Да
Защита от полярности: Да
Защита от короткого замыкания на выходе: Да
Защита без батареи: Да
Защита от перенапряжения: Да
Защита от перегрева: Да

Совместимые типы батарей:
Литиевая батарея
Большинство типов свинцово-кислотных аккумуляторы, включая кальций, лари и AGM, Wet, EFB и т. д.

Применимо к различным транспортным средствам:
Это автоматические зарядные устройства для автомобилей, мотоциклов, газонокосилок, трехколесных мотоциклов, электромобилей, сельскохозяйственных транспортных средств, внедорожников, пикапов, лодок , так далее.

В комплект входит:
1 зарядное устройство для автомобильного аккумулятора
1 зарядное устройство с руководством

Полезные советы:
Адаптация: универсальная 12В / 24В.
Подключение аккумулятора: красный зажим аккумулятора положительный (+) зажим, черный зажим (-).
Выключите источник питания перед подключением или отключением от аккумулятора.
Он не может активировать разряженную батарею или отремонтировать батарею, которая серьезно повреждена; он также не может восстановить аккумулятор до 100% нового. Автомобильное зарядное устройство
FOXSUR покрыто защитной пленкой.Сняв защитную пленку, вы увидите совершенно новый экран.

(PDF) Разработка оптимальной системы зарядки свинцово-кальциевых аккумуляторов для электромобилей UNY 2020

5 Заключение

Результаты показывают процесс зарядки и разрядки аккумулятора. Моделирование 1 показывает

процесс моделирования свинцово-кислотных аккумуляторов на основе существующей модели. Моделирование 2 показывает процесс моделирования

с использованием модели таблицы данных свинцово-кальциевых аккумуляторов.В то время как в симуляции 3 показано

процесс зарядки и разрядки свинцово-кислотно-кальциевой батареи модели таблицы данных целых

1000 раз. Основываясь на результатах моделирования, конструкция системы быстрой зарядки, основанная на шагах

, процесс зарядки в значительной степени определяет время и возраст использования батареи. Следующее исследование

сфокусировано на разработке системы управления батареями (BMS) для свинцово-кислотных аккумуляторов.

6 Источники

[1] Y.Х. Сан, Х. Л. Джоу и Дж. К. Ву, «Метод оценки старения свинцово-кислотных аккумуляторов», IEEE

Trans. Energy Convers., Т. 26, вып. 1, pp. 264–271, 2011.

[2] Р. Картер, А. Круден, П. Дж. Холл и А. С. Захер, «Улучшенная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея

Модель

для использования в имитационном моделировании электромобилей. ”IEEE Trans. Energy Convers., Т.

27, вып. 1, pp. 21–28, 2012.

[3] Дж. Бадеда, М. Хак, Д. У. Зауэр, Дж. Кабзински и Дж.Вирт, Основы свинцово-кислотных аккумуляторов

Моделирование и симуляция. Elsevier B.V., 2017.

[4] П. Дост и С. Суркунис, «Обобщенная модель свинцово-кислотной батареи, используемая для системы управления батареей

», Athens J. Τechnology Eng., Вып. 3, вып. 3, pp. 255–270, 2016.

[5] I. A. Azzollini et al., «Моделирование свинцово-кислотных аккумуляторов в диапазоне полного заряда и разряда

», IEEE Trans. Power Syst., Т. 33, нет. 6. С. 6422–6429, 2018.

[6] J. Кайлери и Л. Альберт, «Разработка свинцово-кальциевого сплава: улучшение качества», J.

Power Sources, vol. 67, pp. 1–3, 1997.

[7] Р. С. Трептов, «Свинцово-кислотная батарея: ее напряжение в теории и на практике», J. Chem.

Образов., Т. 79, нет. 3, pp. 334–338, 2002.

[8] Battery University, «BU-402: What Is C-rate?»,

https://batteryuniversity.com/learn/article/what_is_the_c_rate, 2017.[Онлайн]. Доступно:

https://batteryuniversity.com/learn/article/what_is_the_c_rate. [Доступ: 01 сентября 2020 г.].

[9] Battery Stuff, «Основы работы с батареями: Руководство по батареям для непрофессионала»,

https://www.batterystuff.com/kb/articles/battery-articles/battery-basics.html, 2020. [Online] .

Доступно: https://www.batterystuff.com/kb/articles/battery-articles/battery-basics.html.

[дата обращения: 01 сентября 2020 г.].

[10] Я. Жадирджи, Я.Озказанч, «Оперативная оценка состояния заряда на основе микроконтроллера для герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов

», J. Power Sources, vol. 129, нет. 2, pp. 330–342, 2004.

Попытки получить новые заряды электролита для создания жизнеспособных кальциевых батарей | Research

Электролит с впечатляющими электролитическими свойствами был впервые использован для демонстрации кальциевых батарей при комнатной температуре с катодами из сульфида металла. 1 Новое соединение представляет собой значительный шаг на пути к постлитиевому накоплению энергии.

Ограниченный запас сырья, а также проблемы с производительностью и безопасностью означают, что литий-ионные батареи изо всех сил пытаются удовлетворить глобальные потребности в дешевом хранении энергии. Одна альтернатива — кальциевые батареи. По сравнению с одновалентными ионами лития, многовалентные ионы, такие как кальций, могут доставлять в два или три раза больше электронов на ион между электродами, таким образом обеспечивая более высокую емкость, чем может быть достигнута с эквивалентами лития и натрия. В отличие от натрия и лития, металлические аноды многовалентных видов также потенциально применимы, что позволило бы значительно увеличить плотность энергии в таких батареях.Однако нехватка подходящих электролитов препятствует этой молодой области исследований.

«До сих пор было очень трудно снимать и покрывать кальций металлическим кальциевым анодом», — говорит Максимилиан Фихтнер из Института Гельмгольца в Ульме, Германия, который руководил работой. «Задача состояла в том, чтобы найти систему, которая могла бы обратимо поглощать и высвобождать кальций». Предыдущие электролиты кальциевых батарей страдали от множества технических препятствий, включая высокие рабочие температуры, плохую стабильность и плохую анодную стабильность, что приводило к образованию пассивирующих пленок на поверхности. поверхность анода кальция.

Вдохновленные своей недавней работой над магниевыми батареями, 2 Группа Фихтнера использовала простой одностадийный синтез коммерчески доступных прекурсоров для получения тетракис (гексафторизопропилокси) бората кальция — электролита, не имеющего подобных недостатков. «Анион очень большой и слабо взаимодействует с катионом, поэтому активность иона высока, и мы находим ионную проводимость, аналогичную проводимости литий-ионных аккумуляторов», — говорит он. «Еще одна хорошая вещь — анион окружен фторидными группами, и это открывает окно его стабильности.’

«Преимущество этой соли в том, что немногие из них могут быть растворены в обычных растворителях», — комментирует Александр Понруш, твердотельный химик, исследующий кальциевые батареи в Институте материаловедения в Барселоне, Испания. Фихтнер также подчеркивает эти преимущества: «Многие другие соли растворимы лишь в небольшой степени, и то только в определенных растворителях, таких как ТГФ [тетрагидрофуран]… ТГФ имеет температуру кипения 65 ° C, поэтому вы не хотите, чтобы это было в аккумулятор.’

«Синтез также не такой сложный, поэтому его легко реализовать в лаборатории», — говорит Понруч.

Важно отметить, что получение жизнеспособных кальциевых электролитов позволит исследователям изучить различные катодные материалы и установить некоторые критерии в области, где это еще не было возможно. Как объясняет Фихтнер: «Работать с этими новыми типами батарей довольно сложно. Если вы работаете с литий-ионными батареями, это хорошо разработанная система: если вы хотите что-то сделать с электролитом, вы берете стандартный анод, стандартный катод и тестируете его… если вы начинаете с нуля, ничего не происходит.’

Таким образом, новый электролит расширяет два направления исследований кальциевых батарей: одно направлено на фундаментальное понимание того, как работают электролиты и какие химические свойства делают их подходящими, а другое сосредоточено на испытании новых материалов электродов кальциевых батарей. «Этот электролит также не является нуклеофильным, поэтому он может работать с серными катодами», — говорит Фихтнер, что, по его словам, позволит избежать использования менее распространенных электродных материалов, таких как кобальт.

Еще многое предстоит понять в химии кальциевых батарей, принять решение о множестве стандартов тестирования и преодолеть инженерные задачи, и еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем потенциал кальциевых батарей будет полностью реализован.Однако, как подчеркивает Понруч: «Новая кальциевая соль в семействе определенно обнадеживает и многообещает для будущей работы».

Сочетание нитроксильного радикала в качестве катализатора электрохимической зарядки и ионной жидкости для гальванизации / удаления кальция с перезаряжаемым кальций-кислородом аккумулятор

При реализации неводной перезаряжаемой кальциево-кислородной батареи необходимо преодолеть две проблемы: отсутствие катализатора разложения оксида кальция (CaO) в качестве основного продукта разряда и необратимое осаждение / растворение Ca 2+ при анод.Сначала была исследована каталитическая способность комплекса 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (TEMPO) –анион разлагать CaO на электроде O 2 . Происходит перенос заряда от комплекса ТЕМПО – анион на СаО, что приводит к эффективному разложению СаО. Во-вторых, поведение осаждения / растворения Ca 2+ было исследовано в N , N -диэтил- N -метил- N — (2-метоксиэтил) бис (трифторметансульфонил) амиде аммония при 60 ° С.Мы наблюдали частично обратимое покрытие / удаление Ca при высокой скорости вытеснения в ионной жидкости. Наконец, мы изготовили перезаряжаемую батарею из Ca – O 2 , используя катализатор TEMPO для катода, Ca-чипы для анода и ионную жидкость, и продемонстрировали, что батарея демонстрирует повторяющиеся характеристики разряда / заряда.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Новые электролиты подталкивают батареи на основе кальция к замене литиевых

Чжижун Чжао-Каргер (слева) и Чжэнью Ли (справа) из кластера передового опыта POLiS (Post Lithium Storage) Технологического института Карлсруэ (KIT) в Германии произвели многообещающие электролиты для кальциевые батареи.(Источник изображения: Маркус Брейг / KIT)

Батареи на основе кальция — это одна из многих разработок, которые ученые рассматривают для замены литий-ионных батарей, современной технологии промышленного стандарта, которая достигает своих ограничений с точки зрения потребности в хранении энергии нового поколения.

Однако на сегодняшний день никто не открыл достаточно практичного электролита для создания надежной перезаряжаемой кальциевой батареи.

Это проблема, которую исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Института Гельмгольца в Ульме (HIU) стремились решить в ходе недавних исследований по производству новых электролитов на основе специальных органических солей кальция.Исследователи заявили, что новые электролиты могут стать ответом на проблему, с которой сталкиваются батареи на основе кальция — они не могут заряжаться при комнатной температуре.

Группа сообщила о своих выводах в статье в журнале Energy & Environmental Science .

Хотя некоторые электролиты были обнаружены для успешных прототипов кальциевых батарей, ни один из них пока не решил эту проблему, сказал Чжэнью Ли, один из исследователей проекта. Ли работал с руководителем проекта Чжижун Чжао-Каргером в рамках кластера передового опыта POLiS (Post Lithium Storage), объединившего усилия KIT-HIU.

«В течение нескольких лет доступны экспериментальные электролиты и, следовательно, прототипы кальциевых батарей», — сказал Ли в заявлении для прессы. «Но эти электролиты позволяют заряжаться только при температурах выше 75 градусов по Цельсию, и, кроме того, они подвержены нежелательным побочным реакциям».

Требуется больше кальция

Батареи на основе кальция привлекательны для ученых, поскольку они могут обеспечить высокую плотность энергии при низких производственных затратах, а именно этого потребует будущее хранения энергии.

Помимо ограничений производительности, материалы, используемые в литий-ионных батареях, также либо дороги, либо находятся в ограниченном количестве, сказал профессор Максимилиан Фихтнер, ученый и директор по исследованиям KIT.

«Кальций является пятым по содержанию элементом в земной коре», — сказал Фихтнер в заявлении для прессы. «Он равномерно распределен на Земле, безопасен, нетоксичен и недорого».

Новые электролиты, разработанные командой KIT-HIU, состоящие из тетракис [гексафторизопропилокси] бората кальция, основаны на специальных органических солях кальция.По словам исследователей, электролиты позволили заряжать прототип батареи во время испытаний при комнатной температуре.

Фихтнер сказал, что, хотя исследование является «первым важным шагом» к разработке батареи на основе кальция, которая может использоваться в таких приложениях, как электромобили, мобильные электронные устройства и другие системы хранения, литий-ионные батареи не подвергаются опасности. от замены только что.

По словам Фихтнера, необходимы дополнительные исследования, разработки и испытания этой и других технологий, прежде чем «зрелая кальциевая батарея» будет готова к широкому использованию.

Элизабет Монтальбано — писатель-фрилансер, писавший о технологиях и культуре более 20 лет. Она жила и работала профессиональным журналистом в Фениксе, Сан-Франциско и Нью-Йорке. В свободное время она увлекается серфингом, путешествиями, музыкой, йогой и кулинарией. В настоящее время она проживает в деревне на юго-западном побережье Португалии.

На шаг ближе к кальциевым батареям будущего

  • Новый вклад в разработку кальциевых аккумуляторных батарей большой емкости
  • Проверенная электрохимическая экстракция кальция: шаг к высокоэффективным кальциевым аккумуляторным батареям
  • Исследование было проведено в Институте материаловедения Барселоны (ICMAB) в сотрудничестве с Toyota Motor Europe

Группа исследователей из Института материаловедения Барселоны (ICMAB — CSIC) сделала открытие, которое может повлечь за собой замену в будущем широко распространенных в настоящее время литий-ионных батарей.От мобильных телефонов до ноутбуков, от дрелей до кусторезов, электрических велосипедов и автомобилей — эти батареи используются в бесчисленных устройствах, больших и малых. Теперь, основываясь на своих предыдущих открытиях в этой области, исследовательская группа M. Rosa Palacín доказала возможность электрохимического извлечения кальция из содержащего кальций оксида. Это открывает возможность для разработки катодов и подтверждения концепции батарей на основе кальция, что ранее считалось невозможным.Эти батареи могут превзойти литий-ионные батареи с точки зрения плотности энергии в будущем.

Кальций и литий

Кальций во многих формах находит применение в самых разных отраслях, от строительства и обрабатывающей промышленности до химической, фармацевтической или пищевой промышленности. С открытием, сделанным учеными ICMAB, новое приложение может расширить репертуар : разработка и изготовление аккумуляторных батарей с использованием электродов на основе кальция.

Возможно, современные литий-ионные батареи неудовлетворительны? Конечно, частые жалобы (интенсивных) пользователей мобильных телефонов связаны с продолжительностью работы их батареи. Срок службы батареи зависит от ее плотности энергии и является ключевой характеристикой любого портативного устройства с батарейным питанием. Благодаря двухвалентной природе ионов кальция (Ca2 +), по сравнению с ионами одновалентного лития (Li +), батареи на основе первых могут быть спроектированы так, чтобы иметь значительно более высокую энергию. Результат: батареи могут работать значительно дольше.

Кроме того, литий занимает 33-е место по содержанию в земной коре, а кальций — пятое. Поскольку их количество почти в две тысячи раз превышает количество лития, экономическое влияние перехода на батареи на основе кальция может быть огромным. Более того, лития относительно мало, и в будущем он может стать причиной проблем со спросом и предложением.

Источники или процессы получения лития и кальция имеют общие черты. Оба могут быть получены из рудных материалов или также путем добычи рассола.Что касается первого метода, наиболее богатым минеральным источником кальция является известняк, осадочная порода, естественно богатая карбонатом кальция. Этот минерал является прямым или косвенным источником разнообразных солей кальция промышленного применения. Примечательно, что процесс, изобретенный в 1860-х годах в Бельгии, пресловутый «процесс Сольве» для производства кальцинированной соды, до сих пор вносит значительный вклад в мировое производство хлорида кальция.

Здание известковой печи компании Solvay Process в городе Солвей, округ Онондага, Нью-Йорк, около 1968 года.

Помимо извлечения из руды, кальций также можно получить промышленным способом с помощью более экономичного и энергоэффективного метода добычи рассола. В этом процессе растворенные соли осаждаются испарением. Осажденные соли могут содержать различные пропорции представляющих интерес ионов, компонентов, которые можно очистить позже. В конечном итоге, будь то из руды или рассола, получается стабильный кальциевый продукт, из которого последует дальнейшее использование. Изобилие кальция в долгосрочной перспективе гарантирует, что его цена и предложение останутся стабильными, что принесет пользу нынешним и будущим отраслям, которые на него полагаются.

Батарейки, простой вид

Упрощенно можно считать, что батарея состоит из двух основных компонентов: электролита и электродов (катода и анода). Эти электроды соответствуют положительному и отрицательному полюсам соответственно. Каждый электрод является хозяином химической реакции: один из них высвобождает электроны; другой, поднимая их. Поток электронов через цепь от анода к катоду — это, в конечном счете, то, что генерирует электрический ток, который могут использовать наши устройства.

Другой компонент необходим, поскольку протекание реакций восстановления и окисления, происходящих на электродах, приведет к дисбалансу заряда, блокирующему работу батареи. Плата компенсируется использованием «соляного мостика». На практике это полупроницаемая мембрана или разделительный диск, пропитанный электролитическим раствором, позволяющий переносить ионы, что, в свою очередь, позволяет батарее избежать дисбаланса заряда и продолжать работать.

Гальванический элемент: цинк окисляется, высвобождая ионы и электроны цинка.Ионы меди захватывают электроны, образуя металлическую медь.

Если аккумулятор требует перезарядки, реакции в катоде и аноде должны быть обратимыми. Это позволяет при приложении противоположного внешнего напряжения электронный ток течет в противоположном направлении. Это позволяет вернуть электроды в исходное состояние. Если во время работы или перезарядки некоторые конечные продукты образуются, которые не могут быть преобразованы обратно в исходные элементы батареи, аккумулятор не будет перезаряжаться с уменьшением мощности.Ключевым моментом является максимальная обратимость реакций внутри батареи: это гарантирует, что ее можно перезаряжать много раз, и продлевает срок ее службы.

Открытие: новый катод на основе кальция

Два года назад, в отличие от прежних представлений, группа профессора Паласина доказала, что металлический кальций можно использовать в качестве анода для батарей. Исследование было опубликовано в журнале « Nature Materials » в 2016 году. Теперь их открытие потенциального катода кальция дополняет предыдущие исследования, даже если необходимо улучшить обратимость.Как только это будет достигнуто, станет возможным полностью перезаряжаемый аккумулятор на основе кальция.

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Dalton Transactions , было достигнуто электрохимическое извлечение кальция из металлического оксида, что доказывает, что этот оксид может быть использован в качестве катода для кальциевых аккумуляторных батарей, если обратимость будет возможной. M. Rosa Palacín , исследователь ICMAB, возглавляющий исследование, далее объясняет, что в этом случае использовался оксид кальция-кобальта.

Ионы кальция (Ca2 +) являются двухвалентными катионами, что означает, что они имеют двойной положительный заряд. Ионы лития (Li +), для сравнения, имеют только один. Двухвалентным носителям заряда, таким как Ca2 +, требуется только половина ионов для достижения определенной электрохимической емкости по сравнению с литием. Прямым следствием этого является возможность разработки батарей с более высокой плотностью энергии.

Эксперименты команды Паласина проводились в обычных органических электролитах и ​​в умеренных рабочих условиях.Используемые электролиты были аналогичны тем, которые используются в технологии литий-ионных аккумуляторов, и, таким образом, обеспечивают высокий потенциал ячеек. Эти открытия являются первым шагом к решению одной из основных проблем, стоящих перед батареями на основе кальция: найти катоды, способные встраивать и высвобождать ионы кальция обратимым образом. Это позволяет не только работать от батареи, но также подзаряжать и использовать повторно.

Предложенная батарея с использованием анода и катода Паласином и соавторами. В будущем прототип станет реальностью.

Подобные разработки были предложены с использованием ионов других двухвалентных металлов, таких как магний (Mg2 +). Однако среди двухвалентных электроположительных ионов ион кальция (Ca2 +) остается особенно привлекательным из-за его большого количества. Другим преимуществом конструкции аккумуляторных батарей является то, что они имеют стандартный потенциал восстановления, очень близкий к литиевому, что опять же обеспечивает высокое напряжение на элементах. Используя кальций, можно получить элементы с напряжением до 4 или 4,5 вольт (аналогично литиевым), что делает их пригодными для использования в энергоемких устройствах и приложениях.С другой стороны, использование магния позволяет работать с напряжением не более 3 вольт.

В дополнение к предыдущему, более высокое отношение заряда к радиусу ионов магния предполагает, что кинетика реакции (скорость или реакции, следовательно, чувствительность батареи) будет выше в случае кальциевой батареи. Другими словами: кальциевые батареи будут иметь более высокую производительность, чем их эквивалентные магниевые аналоги.

Структура используемого оксида кальция-кобальта изменяется при электрохимической экстракции кальция, объясняет М.Роза Паласин.

Эти результаты представляют собой решающий шаг на пути к разработке усовершенствованных альтернатив нынешним литий-ионным батареям. Результатом разработки стал патент совместно с Toyota Motor Europe, компанией, участвующей в исследовании. Однако, чтобы вывести на рынок аккумуляторные кальциевые батареи, необходимо преодолеть некоторые препятствия. Во-первых, необходимо разработать рабочий прототип кальциевой аккумуляторной батареи. Кроме того, должна быть достигнута обратимость катода и оптимизированы все компоненты батареи.

История кальциевых батарей еще не закончена. Приобретенный опыт работы с литиевыми батареями будет неоценимым подспорьем для решения предстоящих задач, поскольку литиевые батареи присутствуют на рынке уже почти 30 лет. Освобождение от кальция уже существующих литий-ионных аккумуляторов идет полным ходом.

Изображение предоставлено:

Изображение смартфона на главной странице из общественного достояния (Pixabay).

Здание известковой печи компании Solvay Process фотография из общественного достояния (Picryl).

Изображение классического гальванического элемента загружено и лицензировано с Wikimedia Commons по лицензии Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported (CC BY-SA 3.0).

Изображения оксида кальция воспроизведены с разрешения ICMAB из оригинального пресс-релиза.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *