🔋 Как заряжать кальциевый (Ca/Ca) аккумулятор | Напряжение и другие особенности

Чтобы зарядить кальциевый аккумулятор правильно и до 100%, нужен особый подход. Особенно, когда он снят с машины. При стандартном подходе АКБ может стоять на зарядке сколько угодно, но до конца она никогда в таких условиях не зарядится. Это будет видно по плотности электролита, а также по индикатору, который всё никак не зеленеет. Хотя напряжение покоя будет говорить об обратном. Как зарядить кальциевый аккумулятор до 100%, и не сократить его ресурс — детально с пояснениями рассказано в этой статье на Авто без СТО.

Кратко о напряжении и плотности

Эти два параметра позволяют оценить степень заряженности АКБ с жидким электролитом. А в данном конкретном случае они нужны нам для того, чтобы понять — правильно ли мы зарядили кальциевый аккумулятор. Поэтому начнём с того, как по этим параметрам ориентироваться.

Напряжение

Здесь имеется в виду напряжение покоя. Корректно измерить его можно только после того, как батарея постоит без какой-либо работы хотя бы 8-10 часов (не заряжаясь и не разряжаясь). За это время все электрохимические процессы в ней постепенно затухнут. А напряжение — стабилизируется. Очень часто об этом нюансе забывают, и меряют когда попало. В итоге вольтметр показывает завышенные данные, вводя автолюбителя в заблуждение.

Если же измерить напряжение покоя правильно, то по полученным показателям можно сделать выводы о степени заряженности аккумулятора. То же самое касается и севшей батареи. В каком бы состоянии она не была, напряжение покоя «расскажет», на сколько процентов она заряжена. Определить это можно при помощи простой таблички.

Как показывает реальный опыт эксплуатации кальциевых аккумуляторов, переход в состояние покоя часто не происходит после 8-10 часов простоя. Иногда требуется подождать немного дольше. Например, автор этого материала регулярно заряжает кальциевый аккумулятор своего автомобиля небольшими токами в течение двух-трёх дней подряд. Когда заряд останавливается вечером, то на утро напряжение на клеммах обычно больше 13 вольт. Это означает, что состояние покоя ещё не наступило.

Скорее всего, оно не наступает так долго из-за того, что накануне был длительный заряд малым током. Ведь когда АКБ заряжается штатно от генератора, то утром напряжение всегда адекватное. То есть, в рамках того, что перечислено в табличке выше. Отсюда можно сделать вывод: чем дольше заряжался кальциевый аккумулятор, и чем меньшими токами, тем больше надо ждать наступления состояния покоя.

Плотность

Сразу же отметим, что для владельцев кальциевых аккумуляторов без пробок эта информация бесполезная. Если же у вас АКБ обслуживаемого типа, то вам обязательно надо знать о том, что такое плотность электролита, и как по ней определять степень заряженности батареи. Измеряется она ареометром. Определять процент заряженности можно также по таблице. Хоть и с некоторыми оговорками, связанными с главной особенностью кальциевых аккумуляторов. Но об этом немного позже. А пока что — вот табличка.

Преимущество плотности по сравнению с напряжением покоя в том, что для её измерения не нужно ждать 8-10 часов. Корректные показатели можно снимать в любой момент. Даже во время зарядки кальциевого аккумулятора. Но повторим, что с некоторыми оговорками, к разбору которых сейчас и приступим.

Особенности Ca/Ca АКБ

Кальциевый аккумулятор — конструктивно представляет собой классическую свинцово-кислотную батарею, но с одним отличием. Заключается оно в том, что пластины в АКБ легированы кальцием. То есть, они так же изготовлены из свинца, но покрыты микроскопической намазкой из кальция. Сделано это для того, чтобы предотвращать процесс электролиза воды, содержащейся в электролите.

Здесь и далее некоторые понятия и процессы описаны упрощено, чтобы каждый смог понять, о чём речь.

Электролиз — это, можно сказать, одна из главных проблем обычных аккумуляторов. Он начинается, когда батарея более-менее заряжена, а напряжение заряда превышает 14,5 В. В процессе электролиза вода разлагается на водород и кислород, безвозвратно покидая АКБ. Визуально этот процесс выглядит, как кипение воды в чайнике или кастрюле, из-за чего, собственно, и получил такое название. Хотя с классическим кипением воды электролиз не имеет ничего общего, кроме бурления и пузырьков.

В кальциевых аккумуляторах эта проблема была решена. И это необходимо было придумать, поскольку в процессе электролиза не просто вода разлагается на составляющие компоненты. Она уходит из аккумулятора, в результате чего снижается уровень электролита. Сам же электролит, при этом, стаёт более плотным. Концентрация кислоты в нём растёт, что не есть хорошо. Кроме всего прочего, электролиз пагубно сказывается на состоянии свинцовых пластин аккумулятора. Они постепенно осыпаются, разрушаются, повышая риск возникновения короткого замыкания. В общем и целом, ресурс АКБ сокращается. А благодаря кальцию — увеличивается.

Но это не всё, что нам в данный момент надо знать о кальциевых аккумуляторах. Дело в том, что так называемое кипение в классических АКБ было в некоторой степени полезным процессом. Благодаря нему электролит в банках перемешивался, а его плотность выравнивалась. Кальциевые же аккумуляторы в обычных условиях кипеть не могут. В процессе заряда более плотный электролит опускается ниже, а на поверхности остаётся менее плотный. Именно из-за этого при классическом подходе к зарядке кальциевого аккумулятора измеряемая ареометром плотность никак не может достигнуть желаемого уровня, а индикатор не зеленеет.

Кроме этого, в последнее время часто поговаривают о стратификации электролита. Это процесс его расслоения. Химию рассматривать не будем. Нам важно лишь три вещи. Во-первых, из-за стратификации мы никогда не сможем корректно измерить плотность электролита, так как в верхних слоях она будет занижена. Во-вторых, повышенная концентрация кислоты в нижней части АКБ пагубно сказывается на свинцовых пластинах.

В-третьих, если вдруг такой аккумулятор разрядится зимой более, чем до 30%, есть все шансы на то, что сверху будет чистая вода, а не электролит. Понятно, что при таком раскладе АКБ в буквальном смысле замёрзнет. Иногда замерзает так, что от расширения льда не выдерживает корпус батареи. Хотя это и не единственная возможная проблема.

Из всего вышесказанного следует, что заряжать кальциевый аккумулятор традиционным способом не эффективно. Моментально он от этого, конечно же, не скопытится. Но потенциальный пятилетний ресурс легко может сократиться до двух-трёх лет. Собственно, это все особенности, которые нужно знать об АКБ Ca/Ca, если ваша цель — заряжать его правильно и полноценно.

Официальная инструкция

Как заряжать кальциевый аккумулятор нам рекомендуют производители? Они обычно прилагают к нему краткую инструкцию, в которой без каких-либо понятных объяснений пишут, что как делать. Одна из таких официальных инструкций сейчас лежит на столе, и мы возьмём из неё ключевые моменты.

Значит, написано в ней следующее:

1. Заряжать кальциевый аккумулятор следует током, равным 10% ёмкости.
2. При достижении напряжения заряда 14,4 В ток надо уменьшить в два раза и заряжать так в течение 10 часов.
3. По завершению заряда необходимо проверить плотность электролита (ареометр vs рефрактометр) и, в случае высокой концентрации скорректировать её путём доливки воды.
4. Каждый раз после корректировки плотности батарею надо ставить на заряд при напряжении 16 В, и проводить его в течение 40 минут.

Эта инструкция очень даже неплохая. Но в ней есть сразу несколько недочётов. Автор этой инструкции ни слова не сказал о тех случаях, когда плотность по окончанию заряда, наоборот, низкая. Также он ничего не сказал о том, что 16 В могут неблагоприятно сказаться на электронике автомобиля, если вам пришло в голову заряжать АКБ, не отключая его от бортовой сети. Кроме того, ничего в этой инструкции нет для тех, у кого зарядные устройства могут настраиваться только по напряжению, либо вообще автоматические.

Поэтому — немного дополним эту инструкцию. Вернее, перепишем её с нуля, не забыв о нестандартных ситуациях. Также добавим в неё несколько рекомендаций, которые позволят продлить срок службы кальциевого аккумулятора.

Алгоритм зарядки кальциевого аккумулятора

Если бы инструкцию по зарядке кальциевого аккумулятора поручили написать автору этой статьи, то она выглядела бы следующим образом:

1. Оцените степень заряженности батареи по напряжению покоя или индикатору на корпусе.
2. Если напряжение покоя ниже 12,3 В (или индикатор не зелёного цвета) — зарядите батарею при помощи зарядного устройства.
3. Отсоедините АКБ от бортовой сети.
4. При наличии пробок — выверните.
5. Подключите зарядное устройство, предварительно выставив ток заряда 10% от реальной ёмкости, а не от той, что написана на корпусе.
6. Заряжайте до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение 14,4 В, а ток заряда не уменьшится до 0,1-0,3 А.
7. Если в ближайшее время предстоит поездка, то просто подключите батарею к бортовой сети автомобиля.
8. Если поездка не планируется, дополнительно заряжайте аккумулятор при напряжении 16,1 В на протяжении 40 минут.
9. Если плотность электролита до 8-го пункта в норме, то заряжать напряжением 16,1 В не нужно.
10. То же самое, если индикатор на корпусе батареи позеленел.

Что в итоге изменилось по сравнению с официальной инструкцией? Во-первых, мы исключили риск повредить электронику автомобиля напряжением 16,1 В. Во-вторых, мы дали понять, что суть заряда напряжением 16,1 В заключается в перемешивании электролита разной плотности. Если мы планируем поездку, он перемешается сам от вибрации. Если же нет — принудительно провоцируем электролиз высоким напряжением, то есть, кипятим аккумулятор (почитайте позже — почему кипит аккумулятор). В-третьих, мы дали понять, что разряженную до 60% (и ниже) кальциевую батарею следует зарядить. В противном случае начнётся сульфатация.

Кроме того, если внимательно почитать предложенный алгоритм зарядки кальциевого аккумулятора, можно понять, что он подходит почти для всех типов зарядных устройств. Даже для самодельных. Кстати, возможно, вам будет интересно, как выбрать зарядное устройство.

Но и это ещё не всё. Даже наша дополненная инструкция не может называться полноценной. В ней нет ответов на многие вопросы, которые часто задают обладатели кальциевых аккумуляторов. Поэтому, потратим ещё немного времени, и разберём 10 вопросов, касающихся АКБ этого типа. К слову, многие из предоставленных ответов являются универсальными. То есть, будут полезны и в тех случаях, когда аккумулятор не кальциевый, а какой-либо другой — классический, AGM, GEL и так далее.

О десульфатации автомобильных аккумуляторов

Ответы на часто задаваемые вопросы

Рассмотренные далее вопросы не взяты с потолка. Многими из них задавался в своё время автор этого материала, другими интересовались друзья и знакомые. Ответы на них найти не так-то просто. Ведь на «видных местах» в Интернете обычно встречается либо скудная информация, либо сильно разнящаяся по смыслу. То есть, одни «знатоки» вещают одно, другие, которые «эксперты», противоречат первым, и задвигают свои соображения. Автолюбителю же остаётся только гадать — кто говорит правильно, а кто ошибается.

Пару слов стоит сказать о том, откуда взяты ответы на вопросы, представленные далее. Во-первых, это личный опыт автора — просто эксплуатация Ca/Ca батарей, а также эксперименты с их зарядкой разными зарядными устройствами и в различных режимах. Во-вторых, некоторые знания были почерпнуты с профильных книг, коих было прочитано не менее десятка. В-третьих, это логика и здравый смысл. Как оказывается, это важно. Ведь некоторые «спецы» с You Tube такое показывают и рассказывают об аккумуляторах, что и без книг с опытом понятно — это не работает.

Каким зарядным устройством заряжать кальциевый аккумулятор?

Если нужно без танцев с бубнами, то специальным зарядным устройством для кальциевых аккумуляторов. К ним относятся те, у которых имеется режим зарядки напряжением 16,1 В. Как пользоваться такими устройствами, понятно описано в инструкциях по их эксплуатации. Основной принцип базируется на том, что уже рассказано выше.

Заряжать кальциевую АКБ можно и любым другим зарядником, у которого предусмотрена ручная регулировка напряжения. В таком случае весь процесс делится на два этапа. Сначала заряжается до напряжения на клеммах 14,4 В и минимального тока. Затем примерно на полчаса даётся напряжение 16,1 В. При этом следует учитывать и ток, так как он может быть очень большим, если сразу выставить указанный вольтаж.

Если зарядное устройство не специальное, и в нём не предусмотрены регулировки напряжения, зарядить кальциевый аккумулятор стационарно до 100% не получится. Однако, как показывают реальные опыты, этого позволяет добиться механическое перемешивание электролита вместо кипячения повышенным напряжением. Всё, что для этого надо, так это установить АКБ на машину и проехаться несколько километров по не самой ровной дороге. После этого, как правило, и плотность выравнивается, и индикатор на корпусе зеленеет.

Каким напряжением заряжать кальциевый аккумулятор?

Для полноценного заряда необходимо напряжение не менее 14,4 В. Если АКБ заряжается стационарно, то в конце нужно принудительно перемешать электролит путём электролиза. Вы уже знаете, каким напряжением его спровоцировать. Под капотом в обычных условиях такой проблемы нет, так как всё отлично перемешивается от вибраций. Здесь очень полезно обращаться к логике и здравому смыслу. Если производители знают, что на машинах напряжение бортовой сети 14,4—14,8 В, то стали бы они делать АКБ, которые не могут обойтись без 16 В.

На просторах Интернета встречаются умники, которые выдвигают дурную идею, что кальциевые АКБ вообще не стоит покупать для машины. Мол, напряжения, достаточного для 100-процентного заряда, под капотом нет, а значит аккумулятор быстро умрёт от сульфатации. Это бред, вызванный непониманием. Реальный опыт это подтверждает. Если неисправности генератора в вашей машине отсутствуют, кальциевая батарея без проблем будет служить положенные 5 лет. А то и дольше.

Личный рекорд автора — 11 лет (совместно с предыдущим владельцем автомобиля). Столько прослужила кальциевая батарея на машине, если верить выбитой на корпусе дате выпуска. Правда, последние полтора года ёмкости в ней было от силы 15 ампер-часов, и её частенько приходилось насиловать зарядным устройством. Скончалась она из-за того, что случилось короткое замыкание в одной из ячеек.

Каким током заряжать кальциевый аккумулятор?

Наверное, все знают, что сила зарядного тока должна быть не более 10% от ёмкости аккумуляторной батареи. Это золотое правило. Но оно с подвохом, если можно так выразиться. Дело в том, что ёмкость аккумуляторов постоянно снижается в процессе эксплуатации. А большинство автолюбителей продолжают жарить их 10% от того, что написано на корпусе. Приводит это к тому, что АКБ заряжается неполноценно, а её ресурс в итоге сильно сокращается.

Чем отличается реальная ёмкость от написанной на корпусе?

Потому надо понимать, от какой именно ёмкости брать эти самые 10%. Конечно же, пока кальциевый аккумулятор новый, есть все шансы, что ампер-часов в нём столько, сколько написано на корпусе. Но уже через год этот показатель заметно уменьшается. Даже если за батареей ухаживать, не допуская вредных для неё режимов. Реальную ёмкость можно измерять специальными устройствами. Если покупать их охоты нет, то просто после каждого года службы АКБ откидывайте от изначальной ёмкости на корпусе 10-15 ампер-часов. Уже от этой цифры берите 10%, и заряжайте.

Сколько по времени заряжать кальциевый аккумулятор?

Время зарядки кальциевого аккумулятора зависит от следующих факторов:

• реальная ёмкость батареи;
• ток заряда;
• степень разряда.

Чем большая ёмкость и степень разряда, и чем меньший ток, тем заряжать придётся дольше. В среднем, полностью разряженный кальциевый аккумулятор на 60 ампер-часов при начальном токе 6 А заряжается за 15-20 часов. Не 10 потому, что АКБ «усваивает» не всю отданную её энергию. Со временем это время уменьшается, так как батарея теряет ёмкость, а заряжать её зачастую продолжают всё теми же шестью амперами. На последних стадиях жизни АКБ может заряжаться всего за пару часов. Если у вас так, то вам полезно будет почитать, как выбрать аккумулятор.

Как заряжать необслуживаемый кальциевый аккумулятор?

Единственное отличие в данном случае заключается в том, что нет возможности напрямую измерять плотность электролита. Соответственно, отпадает один из методов оценки степени заряженности АКБ. Остаётся ориентироваться только по индикатору на корпусе, а также по напряжению покоя. Во всём остальном алгоритм такой же, как и для обслуживаемых кальциевых батарей. Дополнительно о зарядке необслуживаемых АКБ.

Обязательно ли заряжать напряжением 16 В?

Нет, необязательно. Если кальциевый аккумулятор по всем признакам «чувствует» себя нормально под капотом автомобиля, 16 вольтам там и взяться неоткуда. Что же касается стационарной зарядки, то и в этих случаях «кипятить» электролит повышенным напряжением вовсе необязательно. Он перемешается от вибрации прямо на автомобиле.

Если же кальциевая батарея находится на хранении, либо в какой-то неподвижной системе (например, накапливает энергию от солнечных панелей или ветрогенератора), то без 16 В обойтись нельзя. В противном случае АКБ ждёт сульфатация пластин и стратификация электролита.

Можно ли заряжать кальциевый аккумулятор прямо на машине?

Здесь имеется в виду — снимать ли клеммы. Дело в том, что на многих современных автомобилях (да и на не очень современных) отсоединение АКБ от бортовой сети приводит к определённым проблемам. В частности, могут сбрасываться те или иные настройки, плавать обороты холостого хода и так далее. Так вот. Если отключение батареи вызывает у вас подобного рода проблемы, то заряжать можно, не снимая клеммы.

Однако давать напряжение 16,1 В при подключённой бортовой сети, всё же, не стоит. Нередко из-за этого выгорала незащищённая электроника. В особенности, часто от такой эксплуатации страдают внештатные бюджетные гаджеты — магнитолы, регистраторы, сигнализации, навигаторы и прочее. В таких случаях лучше надеяться на то, что электролит перемешается в процессе движения.

Почему индикатор заряда не зеленеет?

Если вы внимательно читали то, что написано выше, то вы уже знаете ответ на этот вопрос. Если кальциевый аккумулятор заряжать без кипячения в конце, то плотность электролита в верхних слоях будет пониженной. А индикатор — это своеобразный поплавок, который работает как раз-таки в верхних слоях электролита. В итоге, если батарею не кипятить, шарик не всплывает, и окошко не зеленеет. Как показывает практика, после небольшой поездки по неровным дорогам индикатор заряженного без кипячения аккумулятора зеленеет.

Нужно ли заряжать новый кальциевый аккумулятор?

На тему — нужно ли заряжать новый аккумулятор — написана отдельная статья. Представленная в ней информация распространяется на все типы АКБ, включая Ca/Ca. Переходите. Читайте.

ВИДЕО: о зарядке кальциевых аккумуляторов

Краткие итоги

Как видно из вышесказанного, зарядка кальциевого аккумулятора имеет свои особенности. А всё из-за того, что в АКБ этого типа реализована защита от кипения. Под капотом это полезная вещь. А вот при зарядке от стационарного зарядного устройства — трудность, преодолевать которую приходится повышенным напряжением. В целом же, как показывает опыт, если заряжать кальциевый аккумулятор регулярно, своевременно и правильно, ухаживать за ним и следить, то служит он долго. Больше 5-ти лет. Проверено автором Авто без СТО.

 На сайте Авто без СТО вышел мастер-класс с фотоотчётом о подзарядке кальциевого аккумулятора пред зимой.