Зарядка кальциевого аккумулятора по госту

Зарядка аккумуляторных батарей

Как можно зарядить АКБ, не демонтируя её с автомобиля?

Для автомобильной электроники предел напряжения, который она может выдержать без выхода из строя, составляет около 15.5 B. При этом достаточно широко распространены зарядные устройства, которые функционируют в режиме «заряд-пауза». На протяжении цикла заряда, чтобы поддерживать необходимый ток, выдаваемое такими приборами напряжение может достигать уровня 17.5-18 B, а это представляет непосредственную опасность для электронных компонентов. Учтите также, что есть зарядные устройства, продуцирующие кратковременные импульсы более высокого напряжения – это тоже может негативно сказаться на электрике.

Исходя из этого, для подзарядки аккумулятора непосредственно на машине используемое устройство должно либо обеспечивать безопасный процесс зарядки в автоматическом режиме, либо предоставлять возможность в ручном режиме ограничить максимальное выходное напряжение уровнем 15 В. Информация о таких функциях указана в паспорте каждого зарядного устройства.

Если Вы располагаете подходящим оборудованием, можете проводить подзарядку аккумулятора, не снимая клеммы – но с рядом необходимых мер предосторожности:

• Не подключайте зарядное устройство к электросети 220 B до того, как подсоедините его к аккумулятору;
• На протяжении зарядки не активируйте никакие потребители энергии (вроде магнитолы или света), поскольку реакцию электроники зарядного оборудования на заметные колебания напряжения в сети автомобиля предугадать нельзя;
• Перед подключением убедитесь, что провода не касаются корпуса аккумулятора или бензопровода;
• Всегда подключайте сперва положительную, потом отрицательную клеммы – отключайте наоборот;
• Перед тем, как отключить аккумулятор от зарядного оборудования, отключите последнее от сети.

И помните: даже при использовании самого современного и лучшего прибора для зарядки АКБ, в случае его поломки всегда существует риск появления на выходе высокого напряжения – а значит, есть риск выхода из строя электроники и электрики автомобиля.

Заряжается ли батарея при работе двигателя на холостых?

Нет, поскольку при работе на холостых генератор не заряжает АКБ, а только поддерживает текущий уровень заряда. Если речь идёт о зимнем сезоне, прогрева двигателя без езды не хватит для того, чтобы батарея качественно подзарядилась – для этого понадобится несколько часов движения с работой двигателя хотя бы на средних оборотах. Подзаряжайте батарею в тёплой комнате, используя стационарное зарядное оборудование.

Как долго нужно заряжать АКБ?

Настоятельно рекомендуем чётко следовать рекомендациям производителя Вашей батареи, они всегда есть в руководстве по её использованию. Универсальную рекомендацию дать нельзя, поскольку выбор оптимального режима заряда зависит от конструкции конкретной АКБ: типа электрода, химического состава сплава, электролита, сепаратора и т. д.

В случае, если неизвестно, какая именно перед Вами АКБ – или если утеряно руководство – советуем воспользоваться рекомендациями ГОСТ P 53165-2008:

«Заряжать аккумуляторную батарею необходимо на протяжении 20 часов, используя постоянное напряжение 14.8 B и ограничив максимальный ток значением 5!ном (!ном = ёмкость батареи/20). То есть, для аккумулятора на 60 Ач максимальный ток будет составлять 15 А (60/20*5). После окончания 20-и часов заряжайте батарею ещё 4 часа, сохраняя постоянную величину тока !ном». Учтите, что указанная методика используется только при полном разряде аккумулятора – например, если несколько раз пытались запустить двигатель. Если же речь идёт о глубоком разряде (к примеру, о классическом случае с не выключенными фарами на стоянке) – или о ситуациях, в которых АКБ разрядили и оставили на несколько дней – указанный в ГОСТе режим подзарядки не даст результатов. Аккумулятор начнёт «кипеть», заряжаться не будет. В таких ситуациях нужно проводить зарядку малым током (до 1-2 A, зависит от ёмкости АКБ) до тех пор, пока напряжение не стабилизируется. Потребоваться на это может несколько суток, в результате есть шанс восстановления 80-90% ёмкости аккумулятора.

Избегайте также излишнего заряда аккумулятора. В свинцово-кислотных АКБ при лишнем заряде вода активно разлагается на водород и кислород, образуются излишние газы, из-за чего воду придётся доливать. Кроме того, при газообразовании может произойти оплывание и частичное отслоение активной массы – а это спровоцирует снижение параметров батареи. Какой ток использовать для зарядки?

До 2008-го года предписывалось руководствоваться ГОСТом 950-2002, предлагавшим до напряжения 14.4 B заряжать АКБ током величиной 0.1 от ёмкости аккумулятора. После этого следовало вести зарядку ещё 5 часов.

Но некоторые современные батареи отличаются по конструкции от тех, для которых этот ГОСТ был актуален. Для учёта их особенностей в 2008-м приняли ГОСТ P 53165-2008, который предусматривает для АКБ разной конструкции разные методы заряда. Учтите, что подробные сведения о том или ином аккумуляторе доступны только его производителю, поэтому при выборе тока для зарядки нужно следовать рекомендациям из руководства по эксплуатации.

При отсутствии возможности свериться с руководством ГОСТ предлагает следующее:

«Заряжать аккумуляторную батарею необходимо на протяжении 20 часов, используя постоянное напряжение 14.8 B и ограничив максимальный ток значением 5!ном (!ном = ёмкость батареи/20). То есть, для аккумулятора на 60 Ач максимальный ток будет составлять 15 А (60/20*5). После окончания 20-и часов заряжайте батарею ещё 4 часа, сохраняя постоянную величину тока !ном».

Какое напряжение использовать для зарядки кальциевой батареи?

Изучив инструкции по эксплуатации аккумуляторов от различных производителей свинцово-кислотных стартерных АКБ, Вы нигде не найдёте совета проводить зарядку при постоянном напряжении 16 B.

Обычно производители рекомендуют в стационарных условиях для 12-вольтовых АКБ использовать постоянное напряжение 14.8 B – либо постоянную силу тока в 0.1 от ёмкости. И эти рекомендации не зависят от исполнения аккумулятора: они одинаковые для свинцово-кальциевых, малосурьмянистых и гибридных батарей.

Откуда взялась распространённая рекомендация использовать ток 16 B? Из ГОСТ P 53165-2008. Да, этот стандарт действительно предписывает при проведении тестирования свинцово-кальциевых батарей заряжать их при постоянном напряжении 16 B, а потом при постоянном уровне тока. Но важно понимать, что указанные рекомендации верны исключительно для проведения тестирования, в ходе которого проверяют способность аккумулятора быстро принимать высокое количество энергии – фактически, это проверка совершенства производственной технологии.

Попытка зарядить батарею при напряжении 16 B в обычных условиях – на воздухе, при комнатной температуре – приведёт к тому, что электролит быстро нагреется (до отметки в 60 градусов Цельсия всего за 2 часа после того, как аккумулятор был разряжена до 10-11 B), начнётся масштабное газовыделение. А в самом худшем случае, при несовершенстве технологии, нагрев может достигать 70-и градусов.

Перегрев приводит к том, что коррозия решёток существенно ускоряется, а срок службы батареи заметно падает. При проведении тестов всё перечисленное не имеет никакого значения, поскольку аккумулятор будет утилизирован сразу после завершения испытаний, но для автолюбителя, рассчитывающего на долгий срок службы АКБ, заряд при напряжении 16 B – это крайне негативная ситуация.

Именно поэтому производители аккумуляторов рекомендуют заряжать АКБ при меньшем напряжении. И тот же ГОСТ P 53165-2008 для штатной зарядки аккумулятора, для которого невозможно посмотреть рекомендации производителя, советует постоянное напряжение 14.8 B.

Источник

Как заряжать кальциевый аккумулятор – мифы и реальность

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.

Источник