Кальциевый аккумулятор

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.