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
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.
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.
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?
Требования к автомобильному аккумулятору автопроизводителей и потребителей:
– невысокая стоимость,
– низкий вес,
– устойчивость к вибрациям,
– способность отдавать высокие токи пуска,
– небольшие стандартизированные размеры,
– безопасность!
Наиболее дешевыми и безопасными являются свинцово-кислотные аккумуляторы. Например, они не горят, в отличие от литиевых при повышенном напряжении заряда.
Для отдачи мощных токов необходимо иметь большую площадь электродов. Это достигается использованием в АКБ большего количества тонких электродов. Заметим, что чистый свинец совсем не прочный, мягкий. Для улучшения прочности, сопротивлению вибрациям и воздействию магнитных полей при запуске двигателя свинцовые пластины легируют металлами.
Для облегчения веса батареи и улучшения виброустойчивости, электроды автомобильного аккумулятора изготавливают в виде сетки, в соты которой набивается свинцовая намазка. Большая часть свинца в акб не в пластинах-электродах, а в креплениях-перемычках и токоотводах.
В 60-х годах электроды изготавливали из сплава свинец-сурьма-мышьяк. Такие батареи быстро разряжались, быстро выкипала вода из электролита и они были чрезвычайно ядовиты.
В современные свинцовые сплавы добавляют серебро или олово (0,75 – 1,0%), алюминий (0,02 – 0,6%), кальций (0,01 – 0,3%), селен или теллур (0,01 – 0,5%)
Кроме повышения прочности пластин, добавки этих металлов улучшают характеристики аккумулятора. Например, селен и олово повышает коррозионную стойкость анодов. Селен добавляют в сплавы при изготовлении аккумуляторов A-Mega, а олово в аккумуляторы Rocket. Лигатуры свинец-селен (PbSe) и свинец-кальций (PbCa) способствуют улучшению определенных свойств свинцовых сплавов для пластин и решеток, в частности, уменьшению эффекта старения.
Самой широко применяемой легирующей добавкой в производстве аккумуляторных пластин является кальций. Лигатуры свинец-кальций увеличивают важную для аккумулятора характеристику – плотность тока. Плотность тока представляет собой отношение силы тока к площади электрода. Кальциевые АКБ обладают мощными токами запуска.
Технологии изготовления сплавов свинца сами по себе дорогостоящие процессы. Например добавление кальция в свинец происходит в виде сложной технологии. Кальций вводят в свинец в среде инертного газа или под слоем расплавленной соли, чтобы исключить его окисление. Сам кальций легко окисляется на воздухе и хранится в сосудах с керосином. Дополнительное добавление в сплав олова, селена, серебра также влечет дополнительные затраты времени и использование дополнительных технологических процессов.
Кальций не поддается разрушению при воздействии крепкой серной кислотой, находящейся в электролите. Кальций повышает твердость свинцовых электродов
В итоге кальциевые аккумуляторы обладают и мощными токами и низким саморазрядом. Кальциевым батареям принадлежат рекорды по продолжительности эксплуатации. Мировые производители используют технологию Ca/Ca – это Varta, Bosch, Exide, Berga.
Есть в этой бочке меда и ложечка дегтя. Она называется сульфат кальция (CaSO4) и водный сульфат кальция, известный всем под названием гипс. Если кальциевый аккумулятор подвергнуть глубокому разряду и не предпринять срочных мер по подзарядке – кальций-друг превратится во врага. В разряженной батарее электроды покрываются сульфатом кальция, нерастворимым в воде, кислоте и не разрушаемым импульсами тока. В итоге получим потерю емкости минимум на 50%
Именно по этой причине некоторые автовладельцы предпочитают покупать более дорогие гибридные аккумуляторы. У этих батарей нет кальция в положительных электродах. При большем саморазряде, потере скорости заряда, несколько более высоком уровне выкипания воды из электролита и большей массе батареи – гибрид не кальцинируется при глубоком разряде.
Заметим, что никакие технологии не гарантируют 100% безотказную работу батареи. Доверять нужно лишь договору гарантии и наличию сервисных центров производителя.
Уважаемые посетители! При желании, в форме ниже Вы можете оставить свой комментарий. Внимание! Рекламный спам, сообщения не относящиеся к теме статьи, оскорбительного или угрожающего характера, призывающие и/или расжигающие межнациональную вражду будут удалены без объяснений
С наступлением холодов ежегодно можно наблюдать картину, ставшую уже привычной: открытый капот обездвиженного автомобиля, вокруг которого мечется расстроенный хозяин. Машина исправна и бак полный, а завести ее нет никакой возможности. Причина – разряженный аккумулятор, который накануне не подавал никаких признаков неисправности. К сожалению, к разрядке батареи приводит низкая температура. Если к тому же, она « не первой свежести», то выход один – нужно покупать новый аккумулятор. А цену на него низкой никак не назовешь.
Предлагаемые в торговой сети аккумуляторы, можно разделить на несколько типов (обозначение сбоку или сверху на наклейке батареи): необслуживаемые, или кальциевые; малообслуживаемые, или малосурьмянистые; гибридные аккумуляторы.
Плюсы и минусы разных типов аккамуляторов.
Любой тип имеет как достоинства, так и недостатки. Например, батареи кальциевые не выкипают, не саморазряжаются, отлично держат высокий ток, не нуждаются в обслуживании. К недостаткам отнести можно факт того ч то для их эффективной работы, качественно должно работать все электрооборудование машины и не должно быть скачков напряжения. Понятно, что стоят такие аккумуляторы не дешево. К ним относится, например, аккумулятор Westa.
Менее требовательными к работе оборудования являются аккумуляторы малосурмянистые. Им не страшны и перепады напряжения, и это, бесспорно, важно. Но им необходимо обслуживание. К тому же, к недостаткам отнести можно невысокий ток.
Наконец, третий тип батарей – гибридные аккумуляторы. Они в себе объединяют достоинства описанных двух типов батарей: неплохие токовые показатели, отсутствие выпаривания дисцилированной воды, высокая выносливость. Примером их служат аккумуляторы A-Mega: Varta Silver Dynamic, A-mega, Bosch S5.
Какой аккумулятор выбрать
Чаще всего, выбирая аккумуляторную батарею, владельцы авто склоняются в сторону необслуживаемых аккумуляторов. Стоит сказать, что их стоимость на 50% больше, чем тех, которые нуждаются в обслуживании.
Знают автолюбители, что при их выборе также важны размеры, емкость, величина пускового тока и пр. Некоторые бренды в современных моделях используют технологии, которые позволяют продлить срок службы батареи. Например, в авто с системой start-stop компания Akkumulyatory.ho.ua рекомендует использовать свинцово-кислотные аккумуляторы с абсорбированным (а не жидким) электролитом. Они при частых запусках мотора в городском цикле способны противостоять глубоким разрядам.
Аккумуляторы для гибридных авто
Для автомобилей гибридных нужна совсем другая батарея, которая питает силовую установку – более высокой мощности. Наилучшим образом подойдет для них гибридный аккумулятор.
Основной характеристикой A-Mega аккумуляторов является высокая устойчивость к вибрации, долгий срок службы (семь и более лет).
Предназначены гибридные батареи для преодоления многих миль. За последние годы жизнь батареи для гибридного авто удалось значительно увеличить, но, тем не менее, наступает момент, когда ее все равно приходится менять.
Советы: как заменить батарею гибридного автомобиля
При надлежащей эксплуатации, батареи для гибридных авто рассчитаны на преодоление 80 тысяч миль (автомобили Хонда и Форд), 100 тысяч миль (например, Toyota Prius) и даже 150000. Но существуют способы, которые позволяют увеличить этот срок.
При торможении, движении с горки кинетическая энергия питает батарею, подзаряжая ее (процесс рекуперации). Во время остановок и разгона, благодаря работе электродвигателя в гибридных авто, происходит экономия топлива, а также это помогает увеличить количество циклов аккумулятора.
Если же без замены батареи не обойтись, то доверить эту работу лучше профессионалам. При этом, для владельцев гибридов должно быть достаточно возможностей позволяющих быстро произвести замену старой литий-ионной батареи новой.
Можно, конечно, произвести замену самостоятельно, установив новый аккумулятор на место старого и тщательно закрутив болты, следя за тем, чтобы правильно были подключены кабеля, идущие от батареи к двигателю. Но, при отсутствии опыта это чревато тем, что можно повредить авто и тогда, для ремонта потребуются тысячи долларов. В замене батареи есть и другие подводные камни – это утилизация старой батареи, необходимость которой вызвана предотвращением воздействия на окружающую среду токсичных материалов, имеющихся внутри батареи.
Источник: