Меню

Плюсы кальциевых аккумуляторных батарей



Свинцово-кальциевые батареи (аккумуляторы) — с применением максимально модернизированных технологий

Аккумулятор

АКБ является неотъемлемой составляющей любого транспортного средства. При повышенном уровне вибрации эту деталь следует заменять гораздо чаще, чем прочие механизмы автомобиля.

В связи с этим для увеличения срока годности при создании аккумулятора задействуются самые современные технологии.

Кальциевые аккумуляторы созданы с применением максимально модернизированных технологий, поэтому требуют минимального ухода и отличаются долговечностью.

Значение понятия «кальциевый аккумулятор»

Аккумулятор

Отличие кальциевых аккумуляторных батарей от прочих АКБ сводится лишь к тому, что при их изготовлении в свинец добавляется кальций.

Как правило, доля Ca минимальна, однако даже содержание одной десятой процента этого элемента значительно повышает работоспособность батареи.

Помимо кальция, в сплав иногда добавляют Аргентум, который препятствует образованию сернокислотных солей и тем самым помогает увеличить срок годности аккумулятора. Единственным минусом аккумуляторов с добавлением серебра является то, что они стоят дороже, чем аналогичные свинцовые приборы.

Задействуемые технологии

Аккумулятор

Технология создания аккумуляторных батарей с введением кальция абсолютно непохожа на этапы разработки аккумуляторов с добавлением сурьмы.

При изготовлении пластин из свинца не применяется литье, так как при плавлении металла кальций начинает выгорать.

Пластины с добавлением Ca тщательно штампуются, поэтому можно не опасаться того, что металл начнет испаряться.

Работоспособность такого аккумулятора не ниже, чем у аккумулятора легированного сурьмой, однако для зарядки батареи следует использовать ЗУ с высоким показателем давления.

Преимущества и недостатки

Аккумулятор

Кальциевые АКБ имеют и достоинства, и значительные минусы.

Ниже перечислены положительные свойства данных устройств:

  1. Долговечность.
  2. Минимальное снижение емкости аккумуляторной батареи во время ее отключения.
  3. Низкий уровень разложения воды на кислород и газообразный водород.
  4. Устойчивость к нагрузкам механического характера.
  5. Низкий показатель внутреннего ржавения.
  6. Стойкость заряженного устройства к продолжению зарядки от генератора.
  7. Высокий ток при работе стартера без включения свечей и без подачи топлива.
  8. Большинство кальциевых батарей не нуждаются в специальном уходе, в частности, не требуют доливки дистиллированной воды.

Перечень недостатков также достаточно широк. Вот основные его составляющие:

  1. Если заряд АКБ часто доходит до критически низкого показателя, то это может привести к различным неполадкам и нарушению работоспособности аккумуляторного устройства.
  2. Розничная цена аккумуляторов, изготовленных с применением кальциевой технологии в разы превышает стоимость аналогичных продуктов, созданных по традиционной методике.
  3. Если аккумулятор не использовать в течение длительного времени или заряжать не до конца, то это может значительно уменьшить срок его годности.

Довольно высокая цена кальциевых аккумуляторов вполне оправдывается тем, что при аккуратном пользовании такие приборы могут служить от 8 до 9 лет. Такая долговечность исключает необходимость приобретения новых АКБ и соответственно способствует экономии средств.

При эксплуатации прибора, который не нуждается в особом обслуживании, периодические расходы сводятся исключительно к необходимости время от времени подзаряжать аккумулятор.

Отличие кальциевых батарей от прочих АКБ

Аккумулятор

В отличие от остальных аккумуляторных устройств аккумуляторы с содержащими кальций пластинами имеют следующие характерные особенности:

  1. Повышенный объем при равной массе.
  2. Низкий уровень внутреннего сопротивления, способствующий мощному разряду во время запускания мотора.
  3. Стойкость к непродолжительному увеличению уровня зарядного давления более, чем до 16 В.
  4. Дешевизна (сравнительно с приборами, электролит которых находится в гелевом состоянии).
  5. Дороговизна (по сравнению с аккумуляторами легированными сурьмой или сочетанием сурьмы с кальцием).

Сфера использования кальциевых аккумуляторов

Аккумулятор

АКБ, в пластинах которых присутствует некий процент Ca, задействуются как стартеры в пассажирских автомобилях и транспортных средствах для перевозки грузов.

При условии, что аккумуляторная батарея не нуждается в периодическом пополнении запаса дистиллированной воды, устройство можно применять как накопитель в бесперебойниках.

Эксплуатация данного вида батарей в самодельных устройствах для управления частотой тока требует установки предохранительной системы, благодаря которой разряженная батарея автоматически отключается.

Уход за кальциевыми АКБ

Аккумулятор

В случае, если аккумуляторный прибор нуждается в определенном уходе, главное — периодически приподнимать крышку или снимать пробки для того, чтобы проверить уровень электролита и вовремя долить в устройство дистиллированную воду.

Как правило, острая нужда в доливке возникает не так часто, так как в батареях этого вида вода испаряется крайне медленно и преимущественно в жаркое время года.

Если аккумулятор долго был в отключенном состоянии или работал ночью при низкой интенсивности оборотов мотора, то его следует подзарядить зарядкой, работающей от розетки.

При своевременном доливе воды и правильной подзарядке срок годности аккумулятора значительно увеличивается.

Срок годности

Аккумулятор

Согласно гарантии АКБ C/A C/A исправно служат в течение пяти лет, однако если избегать глубоких разрядов, то такие батареи могут работать и сохранять нужный уровень пускового давления даже по прошествии 8-10 лет.

Нарушение правил использования может привести к тому, что изделие не проработает и года. В случае если выяснится, что причиной поломки стала небрежность покупателя, компенсация выплачена не будет.

Выбор зарядного устройства

Аккумулятор

При помощи обычной зарядки добиться стопроцентного восстановления объёма энергии кальциевого аккумулятора не удастся. Для эффективной подзарядки уровень давления должен составлять от 16 до 16,5 Вольт.

Для того, чтобы очистить пластины АКБ от сульфата свинца имеет смысл купить ЗУ, которое чередует подзарядку с разрядкой.

Отличными характеристиками обладают автоматические зарядки для кальциевых аккумуляторных батарей. Такие ЗУ в течение всего времени подзарядки контролируют уровень напряжения и силы давления.

Алгоритм зарядки аккумуляторного прибора C/A C/A

Аккумулятор

Если для зарядки используется устройство с регулировкой, то уровень напряжения должен составлять 16 Вольт, а показатель тока – равняться одной десятой объема батареи. В таких условиях зарядка будет длиться около 10 часов.

При подключении АКБ к автоматическому зарядному устройству важную роль играет соблюдение полярности.

Если при разряде запускаются процессы, которые приводят к покрытию батарейных пластин сернокислым свинцом, а ЗУ оснащено тренировочным режимом, то эту функцию следует активировать.

Восстановление легированных Ca батарей

Если кальциевый аккумулятор разрядился больше, чем наполовину, то это может стать причиной существенной утраты объема.

В таком случае аккумуляторное устройство следует восстановить, использовав для этого ЗУ с функцией регулировки и уровнем напряжения не менее 16 Вольт.

Для того чтобы отремонтировать АКБ нужно выполнить следующие действия:

  1. В течение суток заряжать аккумулятор давлением 0,1 Ампер.
  2. Следующие 24 часа заряжать устройство давление 0,01 Ампер.
  3. Для закрепления результата от 24 до 48 часов заряжать батарею давлением 1 Ампер.

Выполнение ремонта в такой последовательности поможет на 100% восстановить заряд C/A C/A аккумулятора, который один раз подвергался полной разрядке.

Важно, чтобы в холодное время года процедура проводилась в помещении с температурой не ниже 20 градусов тепла.

Также следует контролировать температуру дистиллированной воды, так как она не должна превышать 55-60 градусов.

Источник

Сплавы и литьё токоотводов (Избранные главы технологии аккумулятора. 2)

В продолжение темы. Прошло меньше недели, а контент внегодуэ. Простите, кого обидел.

Далее в своих постах я буду больше внимания уделять занудству научным аспектам и технологии нежели жизненным историям.Сегодня будет много теории.

Ранее мы заглянули в кабинет производства оксидного порошка (leady oxide). Сегодня предлагаю заглянуть в соседний кабинет, где происходит процесс литья решеток-токоотводов.

В зависимости от типа аккумулятора, разнятся дизайн, размер, масса и состав сплава. Но, в целом, требования и технология одинакова за некоторыми нюансами.

Функции и требования к сплавам

Токоотвод выполняет в аккумуляторе две функции:
1. Как понятно из названия, он представляет собой «кровеносную систему» АКБ, отводя к подключенному устройству генерируемый в результате электрохимических процессов ток;
2. Роль скелета на котором держится активная масса пластины.

В электрохимических процессах, обуславливающих работу аккумулятора, решетка участия не принимает.

Обычно, решетка составляет 40-50% от массы пластины. Существует даже расчетная формула, по которой можно понять, нормально ли вы подобрали соотношение масса решетки/активная масса. Условия, при которых работает аккумулятор воздействуют на токоотвод различными путями. Например, положительный токоотвод испытывает такие напряжения, при которых устойчивыми к окислению остаются только некоторые вещества. Помимо этого, электролит, используемый в аккумуляторе обладает коррозионными свойствами, что приводит в появлению коррозионного слоя с высоким омическим сопротивлением.

Поэтому, аккумуляторная промышленность предъявляет следующие требования к сплавам для токоотводов, мостов, соединяющих электрохимические ячейки в цепь и выводов к полюсам:

1. Механические свойства. Решетка должна быть устойчива к любым нагрузкам во время производственного процесса и дальнейшей эксплуатации аккумулятора. Однако, знаю, что есть токоотводы, которые производятся и из чистого («мягкого») свинца. Но дальнейшая его обработка происходит на специальном оборудовании. Во время процесса заряд-разряд, пластины становятся то тоньше, то толще – как бы пульсируют. Причем процесс это протекает с разной интенсивностью по площади поверхности, что приводит к деформации пластины.

Таким образом, сплав должен обладать достаточной твердостью, высоким пределом текучести и сопротивлением ползучести, а также низким растяжением.

2. Литьевые свойства. Это актуально, в том случае, когда решетки производятся путем литья, а не штамповки, например. Главные критерии – хорошая текучесть расплава (влияет на заполняемость формы и цельность решетки) и относительно низкая температура процесса литья.

3. Коррозионная устойчивость. Как уже упоминалось выше, положительная пластина подвержена более высоким нагрузкам в процессе работы аккумулятора, чем отрицательная. Помимо деформации, положительная пластина подвержена коррозии, как следствие – образование слоя PbO, обладающего высоким омическим сопротивлением. Дальнейшее окисление слоя приводит к образованию оксида нестехиометрического состава PbOn (1 Электрические свойства. Сплавы, применяемые для производства токоотводов должны обладать хорошей проводимостью.

5. Экономический аспект. Естественно, добавки к сплавам не должны оказывать сильного влияния на конечную стоимость продукции. Например, нецелесообразно использовать золото или платину в качестве добавок, несмотря на их свойства.

Стоит сказать несколько слов о нежелательных примесях в свинце, используемом как для изготовления оксидного порошка, так и сплавов для токоотводов, которые влияют на работу аккумулятора.
Дело в том, что положительный токоотвод, подвергаясь коррозии, истоньшается и постепенно переходит в состав активной массы электрода. Поэтому и примеси находящиеся в нем также становятся частью активной массы. Кроме того, примеси на поверхности отрицательного электрода могут служить точками понижающими перенапряжение выделения водорода, тем самым, способствовать повышенному газообразованию и потере воды. К таким примесям относятся: Se, Ni, Te, Mn. Меньший эффект оказывают: Sb, Cu, As, Fe, Cd. Не оказывают заметного влияния Bi, Ag, Zn.

Читайте также:  Аккумулятор bosch li ion как заряжать

Основные типы сплавов.

Надо сказать, что с самого начала промышленного производства аккумуляторов, состав сплава подбирался эмпирически, путем проб и ошибок. В итоге, в 1880-х годах было обнаружено, что вышеперечисленным требованиям более менее соответствует свинцово-сурьмянистый сплав. Содержание сурьмы в сплаве было близким к эвтектическому (10-12% по массе). Он легко поддавался литью, был достаточно прочным и обладал хорошими электрическими свойствами. Но у медали две стороны. Высокое содержание сурьмы (значение перенапряжения выделения водорода у которой меньше, чем у свинца), провоцировало обильное газовыделение и потерю воды. Из-за чего приходилось постоянно восполнять её уровень, т.е. обслуживать аккумулятор.

Но, так как, автомобиль стал приобретать все большее значение в человеческой истории, а темп жизни возрос — такие вещи, как обслуживание аккумулятора, стали недопустимы — возникла проблема создания малообслуживаемых или совсем необслуживаемых АКБ. Также, это оказалось актуальным и для стационарных батарей.

Для устранения вышеуказанных проблем, было решено снижать содержание сурьмы в сплаве и компенсировать другими веществами. Например, при снижении сурьмы до 4,5-6% по массе, снизились текучесть и твердость сплава. Это компенсировалось добавлением олова (0,15-0,2%) и мышьяка (0,15-0,2%). Для снижения коррозии добавлялось серебро (0,02-0,03%).

Таким образом, наметились два пути развития литейного дела:
1. Поиск новых составов сплава с низким содержанием сурьмы ( Реклама

Свинцово-сурьмянистые сплавытаким образом поделились на четыре основные группы:

1. Свинцово-сурьмянистые сплавы с высоким содержанием Sb (9 — 12%). Эти сплавы содержат 85-100% эвтектической фазы. Имеют узкий диапазон кристаллизации. Используются для литья под давлением решеток для трубчатых положительных пластин, используемых в тяговых и стационарных батареях.
2. Свинцово-сурьмянистые сплавы со средним содержанием Sb (4 — 7%). Эти сплавы содержат 40 — 60% эвтектической фазы и имеют более широкий диапазон кристаллизации. Используются для положительных пластин тяговых батарей.
3. Свинцово-сурьмянистые сплавы для отливки мостов, коннекторов, выводов и т.д. (Sb — 2.9 — 4.0%).

4. Свинцово-сурьмянистые сплавы с низким содержанием Sb (1.0 — 2.7%). Содержат различные добавки для улучшения различных свойств: механических (As, Sn), литьевых (Sn, Se, S, Cu), коррозионных (Ag) и электрохимических (Sn, Bi). Эти сплавы содержат 1 — 15% эвтектической фазы и имеют широкие диапазоны кристаллизации. Используются во всех типах аккумуляторов.

История из жизни. (Оффтоп). Можно пропустить

Попросил меня как-то Зигизмунд поискать в литературе или на форумах информацию о том, как ускорить старение наших решеток, дабы поскорее после отливки брать их в дальнейшую эксплуатацию. Ок. После некоторых рекомендаций в Рунете и ряда неудачных попыток сделать это на практике, я спросил у Googl’а «Age-hadrening of lead alloys». На что гугл выдал мне следующее. Единственное, надо сказать, исследование в данной области. Правда, ещё был патент 1937 года, который оказался буллшитом. Когда я сказал об этом всем Зигизмунду, он выдал свою коронную фразу: «Ну, в литературе ( читай первую строку абзаца) все херня, а вот практика — это другое». Ах, да. Ещё он говорил, что решетка твердеет потому, что на ней образуется оксидная пленка.

Несмотря на использование низкосурьмянистых сплавов, проблема газообразования, по-прежнему была актуальна, хоть и сведена к минимуму так, что процесс потери воды стал больше или равен времени жизни аккумулятора. Это не годилось для стационарных аккумуляторов, используемых телефонными службами, подводными лодками, и т.д. То есть там, где аккумуляторы могли стоять без работы годами в режиме ожидания. В 1937 году Харринг и Томас — сотрудники Bell Company Laboratory — ввели в эксплуатацию новый тип сплава — свинцово-кальциевый. Содержание кальция в бинарной системе было не выше 0,03%, однако, уже это придавало токоотводам большую коррозионную стойкость, но в то же время, ухудшило механические свойства. Кроме того, на структуру сплава влияла и технология литья токоотводов. Тем не менее, это не помешало занять свинцово-кальциевому сплаву лидирующие позиции в производстве стационарных батарей.

При попытке применить их в тяговых батареях наблюдался эффект падения емкости после 30-40 циклов глубоких разрядов. Казалось, что эффект связан с отсутствием сурьмы в составе положительного электрода, поэтому эффект так и назвали » Sb-free effect«. Были попытки покрывать положительный токоотвод слоем сурьмы, однако время жизни аккумулятора в таком случае зависело только от толщины слоя. В итоге, свинцово-кальциевый сплав применялся только в стационарных батареях до конца XX века.

В конце XX века были изобретены VRLA (Valve-Regulated Lead Acid) аккумуляторы (они же герметизированные, необслуживаемые, гелевые). В первых из них применялись токоотводы из сплава свинец-кальций. Sb-free effect обнаружился снова. Тогда было решено вернуться к Pb-Sb сплаву для положительных электродов с пониженным содержанием Sb. Однако, это не помогло и стало понятно, что эффект обусловлен не отсутствием сурьмы, а какими-то электрохимическими процессами, протекающими на положительном электроде. Феномен получил название «Преждевременная потеря емкости» ( Premature Capacity Loss — PCL).

В итоге появились два основных объяснения этого эффекта.

1. PCL-1 связан с процессами, протекающими на поверхности решетка|коррозионный слой|ПАМ (Положительная активная масса). Как говорилось выше, решетка подвергается коррозии и окисляется до PbO. Так вот в таких сплавах, как Pb-Ca или малосурьмянистые без лигатуры, дальнейшее окисление PbO не протекает и образуется тонкий слой оксида с высоким омическим сопротивлением. А при значительном содержании сурьмы или добавлении олова коррозия токоотвода ускорялась до PbO2 и омическое сопротивление падало.

2. PCL-2 эффект обусловлен изменениями в активной массе электрода, из-за которых возникает сопротивление между частицами ПАМ. Но он оказывает меньшее влияние, чем PCL-1 эффект.

Тогда-то и стало понятно, что небольшие добавки олова к сплаву улучшат его свойства. С тех пор, сплав свинец-кальций-олово прочно занял позицию основного материала из которого делают токоотводы для отрицательных пластин. Положительные производятся из свинцово-сурьмянистого сплава.Батареи, в которых используется описанная схема называются «гибриды» (а не потому, как у нас говорил один мастер, что крышечка зеленая, а коробочка желтая).

Узкий температурный интервал кристаллизации Pb-Ca-Sn сплава (1 — 3градус С) позволяют производить отливку при достаточно больших скоростях, или применять технологию непрерывного литья.

Свинцово-кальциевые сплавы традиционно делятся на три типа:
1. Свинцово-кальциевые сплавы с низким содержанием Ca (0.02 — 0.04%). Применяются для изготовления токоотводов для отрицательных электродов стационарных батарей. Добавляется небольшое количество алюминия.
2. Свинцово-кальциевые сплавы со средним содержанием Ca (0.06 — 0.10%). Применяется для отливки токоотводов для отрицательных пластин методом непрерывного литья для автомобильных батарей. Также добавляется соответствующее количество алюминия. Высокая скорость кристаллизации позволяет вести отливку при высоких скоростях.

3. Свинцово-кальциевые сплавы с высоким содержанием Ca (0.10 — 0.15%). Содержат большое количество алюминия. Используются в автомобильных АКБ.
Небольшая добавка алюминия к сплаву нужна для защиты кальция от окисления кислородом воздуха во время процесса литья. Авторыпишут, что алюминий образует на поверхности оксидную пленку, которая препятствует доступу кислорода воздуха к кальцию.

Мне лично не совсем тогда понятно, зачем добавлять алюминий в количестве пропорциональном содержанию кальция. Мб помимо пленки, там образуется более устойчивый к воздействию кислорода интерметаллид?

Простите, лучше картинку не нашел.

Процесс литья в большинстве цивилизованных стран автоматизирован и нужен лишь оператор, обслуживающий машину.
Литьевая машина имеет в конструкции котел, где плавится нужный нам сплав. Далее, расплав при помощи насоса поступает в качающийся ковш (картинка внизу).

Из ковша сплав подается в форму, состоящую из двух половин. Одна из них стационарная, а вторая подвижная. Под действием гравитации (поэтому такой метод называется гравитационным) сплав заполняет форму. Главными условиями качественной отливки являются: а) соблюдение температурных режимов на различных участках подачи сплава и формы (для каждого типа сплава они свои) и б) хорошее напыление (о чем подробнее ниже). После заполнения формы, сплав некоторое время остается там кристаллизуясь и охлаждаясь. Процесс кристаллизации — экзотермичный, поэтому излишки тепла отводятся от формы при помощи системы, в которой циркулирует вода. Форма одновременно и нагревается и охлаждается. При достижении заданного верхнего предела температуры, включается система охлаждения.

Затем, подвижная полуформа открывается и толкатели выдавливают отливку. Далее она подается на ножи, где обрезаются литники и уже потом попадает на столик готовой продукции.
Скорость работы полуавтоматической машины разная, зависит от типа сплава, конструкции машины. Но, в среднем 10 — 16 отливок в минуту.

Для автомобильных аккумуляторов — токоотвод отливается двойным, и, уже с нанесенной на него активной массой, разделяется; для тяговых и стационарных батарей отливаются одинарные токоотводы.

Как я уже упоминал, для получения качественной отливки необходимо хорошее напыление формы. Роль напыления — снизить скорость рассеивания тепла, уменьшить трение расплава в литейной форме и обеспечить хорошее отделение токоотвода. (Начальник ещё говорил, что оно служит еще и для отведения воздуха из формы, но насколько мне известно, в конструкции самой формы есть специальные отверстия, но мб и так).
Для напыления используют пробковую муку или силикат натрия. При отливке слой напыления постепенно выгорает, что требует своевременного обслуживания.

Помимо этого существует литье под давлением. В основном, используется для отливки трубчатых пластин. Оно медленнее и геморнее, но, в принципе, все то же самое.

Ниже можно увидеть, как отливают токоотводы в Индии (ручным способом) и в Китае.

Читайте также:  Как восстановить мозги после отключения аккумулятора

И на десерт видео непрерывного литья от американской компании Wirtz, которая и занимается, в основном, разработкой и производством оборудования для аккумуляторной промышленности. В Европе есть итальянская фирма Sovema. Ну и по Азии куча разных, косящих под две предыдущие.

Сплав, скорее всего кальциевый, т.к. скорость намотки большая, а кристаллизуется он достаточно быстро. Отливается лента из решетки, которая тут же проходит закалку в холодной воде (повышает прочность), а затем наматывается на барабан. Через пару-тройку часов этот барабан ставится на пастирующую машину, но это совсем другая история.

1.1K постов • 10.1K подписчиков

Старайтесь выбирать качественный контент и не ставьте теги моё на копипасты

Посты с просьбой решения домашнего задания.

Источник

Технология Ca-Ca

Кальциевые аккумуляторные батареи.

Автомобильная промышленность развивается, появляется потребность в новых технологиях для питания автоэлектрики. Кальциевая аккумуляторная батарея (АКБ) решает практически все задачи для большинства авто.

Отличие технологии

Основным отличием от сурьмянистых и гибридных аккумуляторов является наличие кальция в положительных и отрицательных пластинах АКБ. Так как кальций выгорает в процессе литья свинцовых пластин их делают способом штамповки. Пластины в результате тоньше чем при обычном литье, следовательно в батарею их помещается больше, за счет чего ёмкость возрастает.

Плюсы кальциевых аккумуляторных батарей

Наличие кальция в составе пластин АКБ позволило решить проблему выкипания электролита, аккумуляторы с маркировкой СА/СА часто делают необслуживаемыми (отсутствует доступ к электролиту), иногда батареи оснащают пробками для контроля электролита, но чаще всего при нормальных условиях эксплуатации контроль не требуется. За счет такой присадки в составе коррозийные процессы тоже незначительные. Уровень саморазряда снизился в шесть раз по сравнению с обычными свинцово сурьмяными аккумуляторами. На новой аккумуляторной батарее саморазряд всего 2-4% в месяц.
Кальциевый аккумулятор спокойно переносит повышенное напряжение до 14.8 вольт, (в отличии от сурьмянистых) пластины с добавлением кальция крепче и АКБ хорошо переносит интенсивную вибрацию.
Электролит покрывает пластины полностью, плотность сверху меньше чем между пластинами. Крышка чаще всего имеет специальную форму и бороздки, собирает пары электролита и возвращает его обратно в банки.
Отличный вариант для автолюбителя, который не любит, или не умеет сам следить за узлами своего автомобиля.

Минусы кальциевой аккумуляторной батареи.

Основным минусом кальциевой АКБ является ее чувствительность к

Как заряжать кальциевые аккумуляторные батареи.

Для подзарядки АКБ кальциевого типа нужно импульсное зарядное устройство с режимом десульфитации. Если автомобиль часто простаивает или эксплуатируется только в городских условия подзаряжать батарею желательно раз в месяц.

Необходимо следить за напряжением в клеммах, ниже уровня 12 вольт кальциевая аккумуляторная батарея срочно нуждается в зарядке. Выставляется ток в 10% от общей емкости аккумулятора на зарядном устройстве и заряжать до 14.4-14.5 вольт. Допускать кипячение электролита нельзя, АКБ может полностью выйти из строя.

Выбор аккумуляторной батареи для автомобиля должен в первую очередь соответствовать техническим характеристикам самого авто. Кальциевые батареи идеально подходят автолюбителям, которые ездят долго и часто. Она не требует особого ухода, только своевременную профилактику. Служит долго и надежно.

Источник

Кальциевый аккумулятор

Кальциевый аккумулятор

При покупке нового автомобиля владельцы могут заметить, что в качестве источника питания применяется не обычный свинцовый, а другой на корпусе которого указана маркировка Ca/Ca. Возникает вопрос что такое кальциевый аккумулятор, как его заряжать и обслуживать. Применение щелочного металла значительно повышает основные характеристики данной батареи.

  1. Кальциевые АКБ
  2. Технология в Ca/Ca аккумуляторах
  3. Достоинства и недостатки
  4. Преимущества
  5. Недостатки
  6. Зарядка кальциевого аккумулятора автомобиля
  7. Первый этап
  8. Второй этап
  9. Особенности безопасной эксплуатации
  10. Выбор аккумулятора
  11. Отличие от других типов батарей
  12. Напряжение заряда
  13. Применение легирующих металлов
  14. Возможность обслуживания
  15. Стоимость

Кальциевые АКБ

Кальциевые АКБ представляют собой источники питания в конструкции которых применяются электроды из легированных свинцовых пластин. Количество щелочного металла в составе незначительно до 0,1% от общего объема. Ранее для производства применялась сурьма, но благодаря лучшим свойствам кальций постепенно вытеснил ее из аккумулятора. Иногда в сплав может добавляться драгоценный металл серебро.

Добавление драгоценного металла позволяет разрешить многие проблемы обычных кальциевых источников питания. Однако самым большим недостатком считают повышенную стоимость. Сплавление свинца, кальция и серебра это сложный технологический процесс с применением дорогого сырья.

Совет! При выборе различных моделей необходимо ориентироваться по условиям эксплуатации и стоимости батарей.

Технология в Ca/Ca аккумуляторах

Технологический процесс изготовления таких источников питания значительно отличается от производства батарей с применением сурьмы. В аналогичных аккумуляторах пластины изготавливают при помощи литья, кальций же при таком способе просто выгорает.

В результате нетерпимости кальция к повышенным температурам электроды производят методом штампования. Для прессования предварительно изготавливается лента после чего происходит сам процесс штампа. Таким методом стало возможным совершенствовать и усложнять рельеф пластин, при этом внешняя рамка сохраняется в первоначальном виде.

В современном производстве кальциевые АКБ не смогли полностью вытеснить аналоги с рынка. Происходит это в результате сложности процесса производства решетки из сплава кальция и свинца. Существует разновидность источника питания, где используется и сурьма и кальций.

Достоинства и недостатки

Кальциевый аккумулятор имеет свои плюсы и минусы в процессе эксплуатации.

Преимущества

К основным плюсам кальциевых аккумуляторов следует отнести такие особенности:

  • В результате того, что в состав электродов помимо свинца был добавлен кальций, они приобретают повышенную прочность. Не разрушаются при тряске в особых условиях эксплуатации.
  • Присутствие легирующего металла способствует защите воды от выкипания из аккумулятора. Большинство модификаций таких источников питания выполняются необслуживаемыми.
  • Применяемая технология в данных АКБ обеспечивает защиту от возможного перезаряда. Благодаря таким свойствам они нашли применение в сети, где может применяться повышенное напряжение значением выше 14,8 В.
  • Не подвержены воздействию коррозии и разрушению в результате длительного ее влияния.
  • Увеличено количество самих пластин у каждого электрода, такое стало возможно благодаря уменьшению их собственной толщины.
  • Низкая стоимость в отличие от аналогов.
  • Пониженное значение самостоятельного разряда.

Недостатки

К минусам потребители относят:

  • Не терпят глубокий разряд, в результате чего могут выйти из строя при длительной стоянке более 14 дней.
  • Короткий срок службы. В результате уменьшения толщины пластин они разрушаются намного быстрее, чем аналоги. Производители заявляют срок до 5 лет.

Интересно знать! Кальций в составе пластин не является вредным для здоровья потребителя и окружающей среды.

Зарядка кальциевого аккумулятора автомобиля

Перед как заряжать кальциевые автомобильные аккумуляторы необходимо приобрести зарядное устройство, подходящее по всем техническим параметрам. Температура батареи не должна быть ниже комнатного значения. Зарядник необходимо правильно подключить, не перепутав идущие к электродам провода . Само восстановление заряда происходит в два этапа.

Первый этап

В начальный период значение ток выставляют значением 0,1 от собственной емкости АКБ. Напряжение заряда са/са аккумуляторов устанавливается не ниже 16,1 В. В таком режиме источник питания восстанавливается до момента пока ток не упадет ниже 0,5 А, этот процесс может занять несколько часов.

Электролит может нагреваться и дойти до точки кипения, при закипании необходимо снизить значения тока зарядки. Кипение может привести к испарению воды из раствора с кислотой, уровень снизится, чего категорически нельзя допускать.

Совет! Перед тем как заряжать кальциевый аккумулятор необходимо ознакомиться с инструкцией к устройству.

Второй этап

Особенностью второго периода заряда является изменение основных параметров в процессе восстановления заряда. При этом ток заряда выставляют на значение 3 А, а напряжение варьируется от 13,1 В до 16,1 В.

Второй этап зарядки обусловлен волновыми показателями, до момента набора восстановленного значения собственной емкости. Необходимо контролировать температуру электролита не допускать его закипания. В результате приближения конца заряда паузы в периоды подачи тока могут достигать значения менее минуты, когда перерыв будет длиться несколько секунд, зарядное устройство следует отключить. Емкость восстановлена, причем таким способом возможно добиться номинального напряжения в батарее до 13,4 В.

Особенности безопасной эксплуатации

В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи необходимо соблюдать некоторые правила, которые помогут продлить срок службы батареи:

  1. Рекомендуется постоянно очищать корпус от грязи и мусора, а также удалять накопившуюся воду на крышке.
  2. Образовавшийся окисел удаляют с электродов, это снижает сопротивление при коммутации.
  3. При попадании мусора в отверстия для отвода излишних газов может произойти разрушение батареи, поэтому их регулярно очищают.
  4. По рекомендации производителей уровень электролита необходимо проверять 2 раза в месяц. Восстанавливать в домашних условиях следует только дистиллированной водой, кислоту доливают в специализированных мастерских.
  5. При помощи прибора регулярно проверяется значение напряжения и плотности.
  6. При длительной стоянке са/са аккумулятор необходимо постоянно поддерживать подзарядкой. Они бояться глубокого заряда, в результате чего могут выйти из строя.
  7. В зимний период источник питания такого типа следует хранить в помещении. Низкая температура пагубно влияет на состав электролита.

Важно! Правильная эксплуатация и соблюдение требований хранения способны продлить срок службы кальциевых аккумуляторов.

Выбор аккумулятора

При покупке источников питания с применением кальция следует ориентироваться по некоторым основным факторам:

  • Бренды. Современный рынок предусматривает наличие как отечественных, так и зарубежных моделей. Стоит упомянуть, что европейские аналоги оснащаются дополнительными сертификатами соответствия, для проверки иностранные производители применяют специальные современные агрегаты для этого.
  • Рекомендуется обратить внимание на дату выпуска. Аккумуляторы для автомобилей с применением кальция следует приобретать при хранении не более 5 месяцев. В результате длительного хранения собственная емкость батареи понижается, последующее самостоятельное восстановление может стать проблематичным.
  • Значение емкости. При выборе источника питания производители рекомендуют подбирать по номинальному показателю, указанному в документации к транспортному средству. Превышение емкости может привести к выходу из строя генератора и бортовой системы электроснабжения.
  • Максимальный ток. Также, как и в показаниях емкости необходимо учитывать по документации автомобиля. Превышение допускается для техники, которая часто применяется в зимний период.
Читайте также:  20 место — Itel it2160 Характеристики и цена

Отличие от других типов батарей

Если сравнивать кальциевый, свинцовый и гибридный аккумулятор, то какой лучше могут показать только их технические характеристики. Рассмотрим отличие по их основным свойствам.

Напряжение заряда

В са аккумуляторах процесс восстановления заряда происходит при напряжении 16 В, у других моделей такие показатели значительно меньше. Свинцовый и гибридный заряжают при 12,5 В и 14 В соответственно.

Применение легирующих металлов

В аналогичных свинцовых и гибридных источниках питания применяют в основном сурьму. В са батареях используют кальций, чем выгодно отличает эти аккумуляторы от аналогов.

Возможность обслуживания

Кальциевые модели изготавливаются обслуживаемые и малообслуживаемые. Аналоги производят только обслуживаемого вида.

Стоимость

Самым дорогим из рассматриваемых батарей считается гибридный, немного дешевле можно будет приобрести кальциевый. Наиболее доступным является свинцовый.

Источники питания с применением кальция считаются наиболее совершенными устройствами, они стали наиболее популярными среди потребителей. Повышенные технические характеристики выгодно отличают их от аналогов.

Источник

Кальциевые аккумуляторы – плюсы, минусы и особенности эксплуатации

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

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

Что такое кальциевые аккумуляторы

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

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

Технология производства

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

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

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

Сравнение кальциевых аккумуляторов с другими типами батарей

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

Сурьмянистый свинцовый аккумулятор

Легирующий элемент свинцовых пластин (как маркируются — /+)

Начало процесса электролиза электролита

Относительно дорогой (с учетом усредненной стоимости такое устройство будет стоить не менее 3 тысяч рублей)

В среднем стоимость свинцового устройства 1,5 раза дешевле кальциевого

В среднем 1,5 – 2 раза дешевле кальциевого

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

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

Плюсы кальциевых аккумуляторов

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

Преимущества кальциевых аккумуляторов

Длительный срок эксплуатации

В среднем срок службы кальциевого аккумулятора составляет около пяти лет при правильной эксплуатации.

Характеризуются низким уровнем саморазряда

Если сравнивать с малосурьмянистыми разновидностями, то аналогичная характеристика кальциевых аккумуляторов ниже почти на 70%.

Повышенная прочность пластин АКБ

Это делает пластины устойчивыми к вибрации

Снижение процесса электролиза воды

Благодаря этому кальциевые аккумуляторы в большинстве своем являются необслуживаемыми (около 90%).

Снижение интенсивности коррозионных процессов

Увеличивает срок службы АКБ.

Защита от перезаряда

Для кальциевых АКБ характерно свойство выдерживать напряжение до 14,8 В.

Возможность изготовления пластин меньшей толщины

Производители имеют возможность выпускать аккумуляторы с увеличенным количеством пластин, а значит – с большей мощностью.

Идеальный вариант для начинающих автомобилистов

Аккумулятор автомобильный Са/Са (в большинстве случаев) является необслуживаемым, поэтому владельцу не требуется проводить дополнительных манипуляций, таких как измерение уровня и плотности электролита – есть или нет у автомобилиста опыт работы с такими устройствами неважно. Установив новую кальциевую АКБ, о ней можно просто забыть практически на весь период эксплуатации, периодически уделяя внимание подзарядке.

Таблица 2. Достоинства кальциевых аккумуляторов

Минусы кальциевых АКБ

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

Чувствительность к глубоким разрядам

Это главный минус и основное отличиекальциевых батарей от их гибридных или сурьмянистых аналогов. Аккумуляторы этого класса не рекомендуется разряжать ниже напряжения 12 В.

Достаточно всего одного глубокого разряда, чтобы такая АКБ потеряла пятую часть своей емкости. Однократный полный разряд – и батарея лишится половины емкости, тогда как устройство, пережившее 9 – 10 разрядов становится полностью непригодным к эксплуатации.

Объясняется сложностью и дороговизной производственного процесса.

Не подходят для режима передвижений в «городском стиле»

Длительные простои (если, к примеру, владелец пользуется автомобилем только для того, чтобы добраться из дома на работу и обратно), езда в ритме «старт – стоп» губительно воздействуют на кальциевые аккумуляторы.

Таблица 3. Недостатки кальциевых АКБ

Особенности обслуживания и эксплуатации кальциевых аккумуляторов

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

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

Источник