Данная разновидность АКБ надежна, практична, но широкого распространения не получила. Основная причина тому – сравнительно высокая цена. Такой элемент питания обходится значительно дороже, чем обычный свинцовый.
Что такое кальциевый аккумулятор
Отличительная особенность рассматриваемого элемента питания – это его решетки, на которых располагается свинец. Их поверхность легирована при помощи Ca. Именно это и стало причиной такого обозначения – «кальциевый аккумулятор».
Содержание кальция сравнительно невелико – относительно присутствия остальных элементов. Но благодаря Ca АКБ становится на порядок более надежным. Суммарное количество элемента составляет всего 0.1% от общего веса. Обычно присутствует специальное обозначение – Ca/Ca. Оно говорит о том, что обе пластины («плюсовая» и «минусовая») легированы данной добавкой.
Использование кальция для легирования решеток пластин одновременно позволяет решить ряд задач:
- снижение показателя саморазряда,
- уменьшение потерь электролита в процессе работы.
Благодаря легированию удалось добиться снижения саморазряда более чем в 6 раз. В то же время процесс потери электролита не такой интенсивный. Но снижение показателя позволило сделать батарею необслуживаемой. Пользователю более нет необходимости постоянно следить за уровнем, заниматься доливкой.
Автомобильный аккумулятор типа Ca/Ca не требуется постоянно подзаряжать. Саморазряд снижен почти до нуля – даже при отрицательной температуре. Именно поэтому кальциевые АКБ стали очень популярны в районах Крайнего Севера, а также других регионах с низкой среднесуточной годовой температурой. Но важно помнить: батареи этого типа имеют особенности. Их следует обязательно учитывать при эксплуатации.
Существует 3 основных типа кальциевых батарей
- первый – могут перенести 3 глубоких разряда (кальция – 0.1%, олово – 0.1%),
- второй тип – в составе АКБ, помимо кальция, присутствует серебро (0.2%) и легко выдерживают 10 циклов полного разряда-заряда,
- третий тип – в продаже встречается ещё относительно редко, в состав помимо кальция входит медь, кадмий и другие металлические добавки (они позволяют увеличить ресурс, снизить стоимость).
Плюсы и минусы
Использование АКБ этого вида имеет свои преимущества и недостатки. К основным и наиболее существенным плюсам стоит отнести:
- сравнительно высокую емкость позволяющую долгое время держать постоянный заряд – обеспечивается данный эффект применением очищенного свинца,
- сравнительно низкие токи запуска,
- минимальный саморазряд – вне зависимости от условий хранения,
- минимальное испарение воды из электролита.
Множество преимуществ делает АКБ этого типа привлекательным для большинства автовладельцев. Но перед покупкой и началом использования важно ознакомиться с основными минусами конструкции:
- не допускается полностью разряжать кальциевую батарею – даже 1 полный разряд приводит к падению максимальной емкости, заявленной производителем, на 50% от изначальной,
- стоимость обычных свинцовых АКБ ниже в 2 раза,
- отсутствуют отверстия для доливки – приходится самостоятельно изготавливать их (что не совсем безопасно).
Именно глубокий разряд – главный враг рассматриваемых АКБ. В процессе работы на пластинах постепенно оседает сульфат свинца (выглядит как кристаллы). Данное явление является нормальным, говорит о разряде АКБ. В процессе химической реакции плотность электролита постепенно снижается. При подключении внешнего источника питания (зарядки постоянного тока) образовавшиеся на поверхности пластин кристаллы начинают постепенно растворяться. Как следствие:
- плотность электролита внутри АКБ восстанавливается,
- емкость возрастает до положенных значений.
Именно так и происходит процесс заряда-разряда. Если разрядить батарею Ca/Ca до нуля – кристаллы будут увеличиваться в размерах, возникнет плотная и трудно разрушимая структура. Как следствие – при подключении электрического тока пластины не освобождаются от наростов в виде сульфата. Такой процесс обозначается специальным термином «сульфатация аккумулятора».
Следует отметить: если сразу после глубокого разряда подключить АКБ в источнику постоянного электрического тока, то падения емкости можно избежать. Так как плотный кристаллический слой просто не успеет образоваться на поверхности пластин.
Ситуация с глубоким разрядом кальциевого АКБ усугубляется процессом образования сульфата кальция. Основные его качества:
- устойчив в растворению в воде,
- не поддается воздействию кислот.
Причем чем выше температура окружающей среды – тем прочнее кристаллическая решетка. Сульфат кальция представляет собой диэлектрик. В результате возникновения на поверхности пластины он приводит к её закупориванию – восстановить нормальную её работу не представляется возможным.
Как зарядить кальциевый аккумулятор
Процесс зарядки АКБ этого типа отличается. Следует использовать специальное зарядное устройство. Например, хорошо для этих целей подходит «Вымпел-55». Он позволяет запрограммировать зарядку. Особенности заряда кальциевой батареи:
- напряжение – от 16.1 до 16.5 В,
- длительность цикла – 2-3 часа.
Использовать стоит программируемые зарядные устройства. В противном случае добиться зарядки до 100% емкости просто не удастся. Следует отметить: стандартные зарядные устройства, отсекающие напряжение на 14.5-15 В не подходят. Использование такого напряжение не позволит полностью зарядить АКБ. Максимум – на 40-50% от номинальной емкости.
Существует широкий перечень нюансов, связанных с зарядкой кальциевых АКБ. Прежде, чем приобрести и установить такой элемент питания, следует внимательно ознакомиться со всеми нюансами и тонкостями эксплуатации.