Кальциевые аккумуляторы. Что это такое, принцип работы, а также плюсы и минусы

• Главная
• АКБ авто
• ...

Я уже рассказывал про выбор аккумуляторов для вашего автомобиля, статья получилась очень полная и познавательная (однозначно читайте). В ней я краем затронул типы изготовления батарей, основных сейчас всего три – сурьмянистая, гибридная и одна из самых совершенных кальциевая. Если первых две технологии я уже рассматривал, да и многие знают о них, то вот последняя вызывает у людей много споров о плюсах — минусах, зарядке эксплуатации и т.д. Сегодня я постараюсь простыми словами рассказать вам — что это такое, почему она так называется, как обычно будет и полезное видео …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Сейчас технологии производства батарей ушли далеко вперед, появились EFB, AGM и даже GEL (гелевые) аккумуляторы. Однако пока они не получили широкого применения в ряд некоторых причин (самая основная это конечно цена). Поэтому основные технологии всего три

Технологии производства АКБ

Как нам известно, в пластинах используется свинец, а это очень мягкий металл, который от циклов заряда – разряда, от температурных колебаний может разрушаться.

Не буду сильно затягивать (про это говорил уже много раз) но стоит упомянуть технологии производства:

• Сурьмянистая – в пластины начали добавлять такой металл как СУРЬМА «Sb», они стали намного прочнее, теперь температурные перепады им были не страшны. НО минусами можно назвать кипение при 100% заряде (проходит интенсивный процесс электролиза, теряется большая часть воды из электролита). А также интенсивный саморазряд
• Кальциевая технология («Ca» — Кальций). Про нее я расскажу чуть ниже, важно понять, что она была вторым поколением
• Гибридная – это что-то среднее между кальцием и сурьмой, здесь одна пластина с добавками кальция, а другая сурьмы, обозначение «Sb/Ca» или «Ca+». Этот вид впитал в себя достоинства одной и другой технологий

НО на данный момент, одной из самых прогрессивных технологий считается именно второй тип, и сейчас он очень сильно эволюционировал.

Что такое кальциевый аккумулятор?

Это батарея в которой свинцовые решетки легированы небольшим количеством кальция (Ca), около 0,07 — 0,1% от общего веса (в современных типах может быть немного больше). На корпусе можно видеть такие надписи — Ca/Ca (говорит о том что обе пластины и «плюсовая», и «минусовая» легированы этой добавкой).

Для чего добавляли? Причин здесь много, но основных всего две — это уменьшение саморазряда (к слову он уменьшился в 6 раз), а также снизить потерю воды из электролита (здесь этот процесс не такой интенсивный, а поэтому батарею можно сделать почти необслуживаемой)

Справедливости ради стоит отметить — сейчас есть три поколения этих батарей, и они реально разные по технологиям производства, но для начала давайте посмотрим на основные плюсы и минусы

Плюсы и минусы

Положительных моментов здесь не мало:

• Более высокая емкость, из-за использования очищенного свинца
• Большие токи запуска
• Вода из электролита улетучивается медленно, а поэтому можно сделать практически необслуживаемый АКБ
• Не такой высокий саморазряд

Но есть и отрицательные пункты и они существенные:

• Боится глубоких разрядов (старые поколения после 2 – 3 теряли емкости на 50%), это основной минус!
• Дороже чем предшественники (цена может быть очень высокой, иногда в два раза выше, чем у оппонентов)
• Необслуживаемый. Зачастую у них нет крышек и вы не можете физически залезть в банки и довести уровень электролита до нормы, не можете поверить и его плотность.

Три различных технологии, как борьба с сульфатами

Что же друзья кальциевые аккумуляторы всем хорошо, но у них есть один ОЧЕНЬ большой минус, это глубокий разряд.

Немного о принципе работы:

Как мы с вами знаем, при разрядке аккумуляторной батареи на пластинах образуется сульфат свинца (образуются кристаллы) — это нормальное явление (если разряжать до положенных значений), при этом плотность электролита падает.

Когда ставите на зарядку, то под воздействием электрического тока, эти кристаллы начинают распадаться, плотность растет и емкость восстанавливается. Так собственно работает процесс заряда – разряда.

Если же разрядить глубоко (скажем даже до ноля Вольт), то кристаллы сульфата начнут расти и укрупняться, и уже при заряде они не смогут разрушится – этот процесс называется сульфатация аккумулятора.

Для заметки, если батарею после глубокого разряда сразу подключить к зарядному устройству (не медля ни минуты), то она может потерять не значительную емкость

НО у кальциевых аккумуляторов, ситуация усугубляется еще и тем что при глубокой разрядке образуется сульфат кальция! А это в отличие от сульфатов свинца — не растворимая ни в воде, ни в кислоте субстанция, причем с повышением температуры кристаллы становятся только прочнее. Причем они не проводят электричество, и являются прекрасным диэлектриком, таким образом закупорив пластину, они как бы ее выключают из всего химического процесса, что крайне снижает емкость!  А как говорят эксперты, начинают они образовываться уже при 10В!

Таким образом, ИМЕННО ДЛЯ КАЛЬЦИЕВЫХ БАТАРЕЙ глубокие разрядки особенно губительны!

ТО так как технология перспективная, ученые начали ее трансформировать и сейчас есть условно три типа таких АКБ

• Старый тип. Такие кальциевые АКБ содержат в своем строении «Ca» (около 0,1%) и Олово (Sn) также около 0,1 – 0,2%. Они условно переносят 2 – 3 глубоких разряда (ГР)
• Передовой тип. Еще 20 лет назад в пластины с «Ca» начали добавлять серебро «Ag» около 0,28%, производить их сложнее, причем они самые дорогие, однако могут выдерживать до 10 (ГР) почти без потери емкости

• Промежуточный тип. Сейчас в современных реалиях у производителей есть задача снизить стоимость батареи, а поэтому наряду с «Ca» добавляются различные добавки (производители до сих пор экспериментируют), например Медь, Селен, Кадмий и т.д. Здесь устойчивость от 3 до 5 (ГР)

Кто не понял, посмотрите небольшой видео ролик

Будущее кальциевых аккумуляторов

Как я писал в начале статьи, сейчас начинают появляться EFB, AGM и GEL технологии. Все они являются также свинцово-кислотными кальциевыми батареями с добавлением серебра в пластины, только в немного измененной форме.

EFB – пластины толще и запечатаны в специальные сепараторы, также электролита намного меньше

AGM – электролит запечатан в специальную стеклоткань причем он не вытекает

GEL – электролит запечатан в специальный гель.

Это если кратко, как видите, промышленность развивается, а мы будем за ней наблюдать.

На этом все, думаю было полезно, ИСКРЕННЕ ВАШ АВТОБЛОГГЕР.

(18 голосов, средний: 4,61 из 5)

Комментарии

• 09.04.2019

  

  Игорь
  Здравствуйте. После завода изготовителя АБ поступает в магазин для продажи и может пролежать на прилавке достаточно долго 6 месяцев или даже год без подзарядки. Через какое время начинается сульфатация пластин кальциваего АБ после последней подзарядки? Спасибо.
• 21.03.2018

  

  олег
  вот , топла 75ач два года необслуживаемые. никакой авто не может зарядить са-са акб ,, что бы было 12,7в . всегда зимой летом 12,45в . генератор выдает 15 в ему надо 16,2 в. можно поставить диод , но выше 14,8в не поднимается при запуске . всеравно выше 12.5в не поднимается конечно эти акб честно можеть отездить свой 3-5 лет ,но не более ,т,к постоянный недозаряд приводить к сульфитаций . что бы продлить срок службы надо 2раза в месяц надо заряжать . нафиг нужно замарачиватся , еще называются необслуживаемые. а цена повыше чем простых акб.
• 16.03.2018

  

  Дмитрий
  Доброго дня! Хотел бы у вас проконсультироваться если можно Проблема такая: купил новый акб «ТАВ» са/са (меньше года с даты изготовления), поездил месяц на нем, потом машину поставил на 10 дней на улице, прихожу заводить — в акб Лёд! Ночью разморозил, на утро поставил на зарядку (зарядник автоматический, заряжал где-то на 2,5 ампер все время) В общем к концу рабочего дня (через 8 часов) на индикаторе акб так и показывает что он разряжен, а плотнось совсем не поднялась! Подключал мультиметр, показывает что-то около 12 — 12,5 вольт. Подскажите, не умер ли мой АКБ?