кальциевые аккумуляторы зарядка каким напряжением
О зарядке кальциевых (Ca/Ca) аккумуляторов.
Всем привет.
При выборе нового аккумулятора очень много перечитал всяких статей и заметок. Не хотелось брать кальциевый, потому что к нему пришлось бы докупать ещё специальную крутую зарядку за сотни нефти, которая выдавала бы напряжение около 16 вольт.
Цена на неё не самая гуманная, тем более, что уже есть вполне рабочий, хоть и старый зарядник Сонар, без всяких наворотов. Окончательно разочаровавшись в современной технике (нахрена нужен аккумулятор, который не может быть до конца заряженным автомобильным генератором?!), я начал посматривать в сторону обычных щелочных аккумуляторов отечественного производства — Медведи, Тюмени, Ямалы. И ведь знаете, я бы, наверное, один из них и взял. Если бы не одно НО. Цена! Аккумуляторы старого образца почти всегда стоят дороже кальциевых. Тут я очень сильно удивился и снова вернулся к выбору кальция. Не давала мне покоя эта мысль — ну не может промышленность массово выпускать аккумуляторы, которые не заряжаются бортовой сетью автомобиля, еще и выдавая это дерьмо за перспективную разработку.
Углубился в поиски ещё дальше. Почти везде кричали, что 16 вольт и точка! А то и выше. Иначе убьешь новый аккумулятор, и так далее, и тому подобное. Заходил на сайты производителей зарядников, типа «Орион». Тоже везде пишут, что при покупке Ка-Ка АКБ их зарядники ну просто жизненно необходимы. Что ж, я их не осуждаю по прошествию времени. Люди просто делают бизнес.
Спустя некоторое время, я стал заострять внимание на комментариях, в которых люди утверждали, что высокий зарядный ток кальциевому АКБ абсолютно ни к чему, с ними до хрипоты спорили сторонники 16 вольт. Тогда я понял, что аргументы первых подкреплены какой-то научной базой, и даже официальными письмами с заводов-изготовителей, а вот у 16-вольтовиков аргументов почти не нашлось!
А потом я нашёл ЭТУ статью и всё понял окончательно. Обязательно прочитайте! Сразу после прочтения, я не задумываясь заказал свой кальциевый MUTLU. А кому лень — вот самое основное, что нужно знать:
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.
Мне кажется, что тут всё очевидно! Однако, если у меня и оставались какие-то сомнения, то они были окончательно разрушены после прихода аккумулятора. Разрушила их бумажка, которая шла вместе с АКБ. Фото прилагаю.
В общем, друзья, не ведитесь на всякие бредни в интернете. Берите и не бойтесь. И не надо кипятить кальций! Я хоть и не Тайд, но рекомендации те же. Всё это маркетинговые уловки для высасывания денег из населения. И производители супер-зарядников в первую очередь. Про них там тоже написано, в статье. На всякий случай, ещё раз — вот она. Единственное, что верно — Ca/Ca очень не любит полный разряд. Но даже если ездить на машине раз в неделю, разрядить его будет сложно. Если когда-то придётся его заряжать, я буду делать это своим старым обычным зарядником.
И вам советую. Не тратьтесь на всякую чушь!
Старый же свой АКБ я обслужил, залил дистиллята, зарядил, протёр от потеков и убрал про запас. Мало ли, когда-то пригодится.
Каким напряжением надо заряжать кальциевые аккумуляторы TAB
Тема, связанная с необходимостью заряда автомобильных стартерных батарей (АКБ), довольно актуальна для российских автомобилистов. Обусловлено это тем, что многие автовладельцы, особенно в регионах, предпочитают самостоятельно обслуживать свои машины и их бортовое оборудование, включая батареи. Неудивительно, что в настоящее время на наш рынок для этих целей поставляется масса разномастных зарядных и пуско-зарядных устройств (ЗУ), предназначенных для батарей любых типов и имеющих различные режимы работы, начиная от ручных и заканчивая автоматическими.
Напомним, что одним из спорных моментов, обсуждаемых в автомобильном Рунете, стал вопрос о том, какое максимальное напряжение должно быть при заряде так называемых кальциевых аккумуляторов. Одни утверждают, что оно не должно превышать 14,6 В, другие говорят, что его значение может быть и 14,8 В, а третьи и вовсе считают, что заряжать АКБ надо при напряжении не менее 16 В. Так кто же прав?
Начнем с того, что подавляющее большинство словенских источников питания – как раз кальциевые АКБ, о чем говорят соответствующие символы Ca/Ca на этикетках этих батарей. Что же они собой представляют?Итак, кальциевые стартерные аккумуляторы – наиболее распространенный сегодня тип автомобильных АКБ. Их используют в большинстве современных легковых автомобилях, легких грузовиках, минивэнах, микроавтобусах и других видах транспорта. По сути, это разновидность традиционных кислотно-свинцовых аккумуляторов, пластины которых изготовлены из свинца, легированного кальцием. Поэтому правильнее стоило бы называть такие АКБ как «свинцово-кальциевые батареи».
Однако в обиходе используется упрощенная бытовая формулировка «кальциевые», под которой подразумевают обычные современные АКБ с обозначением Ca/Ca, у которых кальцием легированы как положительные, так и отрицательные пластины. Что касается конкретно словенских аккумуляторов, то решетки батарей изготавливают из свинцовой ленты по технологии Expanded Metal Technology (ЕМТ), которая позволяет существенно улучшить их антикоррозионые и прочностные свойства.
По типу использования все современные автомобильные батареи делятся на обслуживаемые и необслуживаемые. Банки обслуживаемых АКБ в ходе эксплуатации и при зарядке приходится периодически открывать, проверять плотность электролита, доливать в них воду. Необслуживаемые АКБ (обозначаются индексом SMF), которые оснащены герметичной лабиринтной крышкой с системой возврата конденсата, при правильной эксплуатации вообще не требуют долива воды. Подробнее об этом можно узнать из видеоролика, в котором показаны особенности заряда кальциевых батарей.
В ролике, кстати, отмечены и обязательные правила, касающиеся этой процедуры. Одно из них состоит в том, что заряд АКБ должен проводиться при плюсовой (оптимально – это +20…+25 градусов) температуре, причем в хорошо проветриваемом пожаробезопасном помещении. Очевидно, что заряжать автомобильные АКБ проще всего с помощью автоматического зарядного устройства. Его зажимы закрепляются на клеммах АКБ согласно полярности, после чего устройство подключают к бытовой электросети. В качестве таковых себя хорошо зарекомендовали ЗУ популярных брендов «Кулон» фирмы «Новые технологии», а также «Вымпел».
В случае применения автоматических или ручных «зарядок», имеющих режимы предустановки максимального зарядного тока и напряжения, на аппарате нужно сначала выставить требуемые значения этих параметров. Такая настройка необходима для обеспечения оптимального алгоритма заряда. Для традиционных (то есть с жидким электролитом) свинцово-кальциевых батарей максимальное значение зарядного напряжения не должно превышать 14,8 Вольт, а максимальное значение зарядного тока – одной десятой емкости батареи, указанной на ее этикетке.
То есть, если емкость АКБ равна 60 А*ч, то максимальный ток заряда должен быть выставлен на значение 6 ампер. Окончанием заряда можно считать момент снижения тока до 0,4-0,8 А и его стабилизацию в течение двух часов. Аккумулятор считается полностью заряженным, если напряжение на его клеммах, измеренное через 8-12 часов после отключения от ЗУ, будет составлять не менее 12,8 В. Подробности — на фирменном сайте TABrussia.ru
Наша страница на DRIVE2:
Комментарии 22
1. «Одни утверждают, что оно не должно превышать 14,6 В, другие говорят, что его значение может быть и 14,8 В, а третьи и вовсе считают, что заряжать АКБ надо при напряжении не менее 16 В. Так кто же прав?»
2. «Для…свинцово-кальциевых батарей максимальное значение зарядного напряжения не должно превышать 14,8 Вольт, а максимальное значение зарядного тока – одной десятой емкости батареи, указанной на ее этикетке. То есть, если емкость АКБ равна 60 А*ч, то максимальный ток заряда должен быть выставлен на значение 6 ампер.»
— — — — — —
Проблема в том, что напряжение и ток напрямую не связаны. Да ещё в этом процессе «участвует» плотность электролита. Посудите сами: зимой (пишу по памяти, не уверен, что всё полностью точно) время заводки немного увеличилось, проверил аккумулятор — никакой плотности, где-то около 1,2; заряжаю-заряжаю правильным напряжением, а плотность не растёт, тогда (начитавшись советов) поднимаю его до 16 В и только тогда часов за восемь-десять плотность смог довести где-то до 1,26 (а аккумулятору не более двух лет). Больше не росла.
Сейчас — то же самое: решил ПРОСТО ПРОВЕРИТЬ как там и что, хоть и хорошо заводится, но езжу-то мало; и вот СНОВА: плотность 1,2; начинаю зарядку на 14-ти Вольтах — ток всего 3 А и плавно падает, переключаю зарядник через две позиции до 15,6 В — ток 2,8 А, ещё через час на следующую: 15,9 В — 3,5 А. (За три часа плотность поднялась всего на одну десятую)
НУ И ГДЕ при 14,8 В можно получить 6 А?
Здравствуйте. Скажите пожалуйста, почему ваши аккумуляторы не соответствует заявленным характеристикам?
Написал сюда tabrussia.ru может ответят
Здравствуйте, Alexey.
На официальном сайте нашел только ваши контакты, не могли бы вы уточнить или прокоментировать данные с вашего сайта по напряжению зарядки ваших батарей, тем более там ссылки идут на автоматические зарядные устройства :
1. В случае применения автоматических ЗУ с ручной установкой максимального зарядного тока и напряжения на аппарате необходимо сначала выставить требуемые значения этих параметров. Это необходимо для достижения оптимального алгоритма заряда. Для традиционных кислотных («кальциевых») батарей TAB максимальное значение зарядного напряжения составляет 14,8 Вольт
2. Для EFB-батарей TAB максимальное значение зарядного напряжения составляет 14,8 Вольт,
3. Для AGM-батарей TAB максимальное значение зарядного напряжения составляет 14,2-14,4 Вольт,
Хотя к примеру автоматическое зарядное :
1. ЗУ CTEK MXS10 имеет четыре основных режима работы: зарядка стандартных аккумуляторных батарей с конечным напряжением 14,4 В, зарядка батарей AGM (с окончательным напряжение 14,7 В), режим восстановления, при котором добавляется этап зарядки АКБ повышенным напряжением 15,8 В (производитель рекомендует использовать его раз в год для восстановления стандартных батарей и чаще – для работы с аккумуляторами Ca/Ca).
2. Battery Service Expert PL-C010P —
Заряд стандартных свинцово-кислотных батарей — обычные свинцово-кислотные батареи, а также АКБ с гелевым электролитом. Три тока зарядки (2,5, 6 и 10 А) и конечное напряжение 14,4 В, при котором батарея считается заряженной.
Заряд батарей AGM
В этом режима аккумуляторы заряжаются при одном из трех значений силы тока (2,5, 6 или 10 А), но напряжение доводится до 14,7 В.
Заряд кальциевых батарей (Ca/Ca)
Режим отличается от перечисленных выше конечным напряжением. При его включении окончание цикла заряда АКБ происходит при достижении на клеммах 16,0 В
3. зарядное устройство Bosch C7 предназначено для зарядки стандартных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, гелевых батарей и батарей с абсорбированным электролитом (AGM) напряжением 12 В
Режим заряда автомобильных батарей.
Режим предназначен для подзарядки АКБ в нормальном режиме. Максимальное напряжение здесь составляет 14,4 В
Режим зарядки батарей AGM или холодных батарей.
При включении этого режима аккумуляторы заряжаются также максимальным током 7 А, но при этом напряжение доводится до 14,7 В. Это позволяет полностью зарядить аккумуляторы с абсорбированным электролитом и заряжать АКБ при минусовой температуре.
4. Optimate 7 Select TM250.
Кнопка позволяет выбрать напряжение окончания заряда – 14,4 или 14,7 В. Первое необходимо для работы со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами, второе – для зарядки батарей AGM.
Во всех четырех вышеперечисленных автоматических зарядных устройствах максимальное напряжение для обычных батарей 14,4 в. у вас на сайте 14,8В. Для AGM батареи соответственно 14,7в у вас на сайте 14,2-14,4 вольта.
Буду благодарен если вы прокомментируете данную ситуацию, насколько корректна информация указанная у вас на сайте.
информацию по зарядке свинцовых батарей брал здесь
tabrussia.ru/servis-akb/zaryad-akb-tab/
информация по зарядке АГМ батарей брал здесь
Зарядка кальциевого аккумулятора
Зарядку кальциевого аккумулятора следует проводить согласно инструкции по эксплуатации на аккумулятор. А вот если ее нет с аккумулятором, то у пользователя возникает очень много вопросов:, например: «как правильно зарядить кальциевый аккумулятор?», и мы постараемся на него ответить.
Перво наперво стоит зайти на сайт производителя.
Как правило, кальциевые аккумуляторы необходимо заряжать до 16В, если это не возбраняется производителем, только не думайте, что выставив на зарядном устройстве с ручной регулировкой напряжения и силы тока 16В и ток эквивалентный 10% от емкости батареи все пройдет как по маслу. Скорее вы очень быстро вскипятите батарею и придется ее нести в утиль.
Даже зарядные устройства, которые проводят десульфатацию при 16В или 22В (как optimate) на начальном этапе, делают это бережно, учитывая температуру батареи, а также время такого этапа строго ограничено во избежании кипения и выпаривания электролита. А зарядные устройства с режимом десульфатации на финальной стадии зарядки (заряд до 16В) делают это кратковременно и только после того, как батарея максимальное кол-во емкости на более низком напряжении.
И так, производитель Акком, например, в своей инструкции указывает: «Для эффективной и полной зарядки АКБ, изготовленных по технологии Ca/Cа зарядное устройство должно обеспечивать зарядное напряжение 16,0 В»
Только пользователю все равно не понятно, заряжать при 16В или до 16В. Благо есть более развернутая информация «Начинать заряд рекомендуется током не более 5% от номинальной емкости в течении двух часов, с последующим повышением тока зарядки до 10% от номинальной емкости «. И уже в этом случае специалист поймет о чем идет речь.
Другие отечественные производители не обременяют себя публикацией инструкции по эксплуатации вовсе. Например Тубор.
Завод Тангстоун не приводит каким образом нужно заряжать батарею, и оставляет это на усмотрение производителя зарядных устройств:
«Заряд вести до тех пор, пока не наступит интенсивное газовыделение во всех банках, после чего зарядный ток следует уменьшить в два раза и проводить заряд до достижения постоянства напряжения и электролита в течение двух часов, т.е. до полного заряда.»
Компания Jhonson Controls (Varta) вообще очень скупа на объяснения:
«Использовать только подходящие зарядные устройства постоянного тока и соблюдать соответствующие инструкции по эксплуатации»
Поэтому при работе с кальциевыми аккумуляторными батареями, если отсутствует информация, где четко и понятно написано, что необходимо заряжать их до 16В, обслуживать такие батареи стоит как обычные свинцово-кислотные. И во избежании бурного кипения электролита, снижения общей плотности в следствие выкипания и снижение ресурса батареи, ее заряд следует проводить до 14,4В или при 14.4В в зависимости от методики зарядки и модели зарядного устройства. Если батарея уже старая и Вам все равно, то можно использовать режим регенерации или восстановления в популярных современных зарядных устройствах. Обычно данный режим включается в ручную и обеспечивает окончание зарядки на 15.8-16В.
Наиболее эффективным методом зарядки в настоящее время является заряд постоянным током до достижения напряжения 14.4В (14.7В для AGM и батарей глубокого разряда; 15-16В для определенных кальциевых батарей), а затем выравнивание напряжения на этом уровне и дальнейший дозаряд при снижающемся токе зарядки (так называемая абсорбция — принятие заряда), альтернативным по мнению части производителей, более эффективным способом является замена последней стадии на импульсы тока, вместо удержания напряжения и падения силы тока.
10 мифов о кальциевых аккумуляторах
Речь пойдёт об очень распространённых сегодня свинцово-кислотных аккумуляторах с добавкой кальция в материал пластин. Аккумуляторные батареи (АКБ) с кальцием в минусовых решётках и сурьмой в плюсовых называют гибридными (Ca+, Sb/Ca), с кальцием во всех решётках — кальций-кальциевыми (Ca/Ca), те и другие — просто кальциевыми. Также в технические сплавы для кальциевых аккумуляторов может добавляться серебро (Silver, Ag), потому иногда говорят о «серебряных» АКБ.
Чаще всего кальциевыми являются автомобильные стартерные аккумуляторы с жидким (свободно плещущимся) электролитом, которые для краткости будем называть наливными, даже если пробки заливных горловин защищены от открывания или вообще отсутствуют. Однако кальций всё чаще встречается и в тяговых (циклируемых, глубокого цикла), а также резервных (для систем бесперебойного питания) аккумуляторах. Таковые часто выполнены по технологиям AGM (впитывающие маты-сепараторы из стекловолокна) и GEL (загущённый силикагелем электролит), причём может сочетаться то и другое, так что название AGM-GEL — не всегда ошибка.
Кальций, серебро, гель кремниевой кислоты в таких АКБ — не действующие вещества токообразующей реакции, а вспомогательные для улучшения технических характеристик, потому кальциевые, «серебряные» и гелевые — разновидности свинцово-кислотных аккумуляторов, в отличие от других химических источников тока, в которых электродом может быть серебро и так далее.
При упоминании напряжений будем считать, что говорим о наиболее распространённых АКБ — 12-вольтовых, т.е. состоящих из шести последовательно соединённых ячеек (банок). Зарядный ток выражается в процентах от ёмкости. Например, 10-часовой ток, он же 0.1С, он же 10%, — это 6 ампер для 60 А*ч.
В ходе внедрения кальциевых аккумуляторов в жизнь, т.е. в работу устройств, изначально рассчитанных на сурьмянистые, сложились и распространились мифы и заблуждения, несколько из которых мы сегодня рассмотрим.
Миф 1: чтобы полностью зарядить кальциевую АКБ, её надо «кипятить» напряжением 16 вольт током 10% ёмкости
Реальность: этапы дозаряда с перенапряжением до 16В и выше предусматриваются только после завершения основного заряда до достижения некоторого напряжения (чаще всего в диапазоне 14-15В) и снижения зарядного тока при стабилизации напряжения на этом уровне до некоторой величины. Сила тока на этапах «высоковольтного» (далее без кавычек) дозаряда не должна превышать 5% номинальной ёмкости. Исключения составляют умные ЗУ, осуществляющие заряд импульсами или модулированным током сложной формы, в т.ч. асимметричным (реверсивным). Благодаря электронному управлению, амплитудные и средние (интегральные) значения токов и напряжений при этом могут быть без вреда и опасности выше, чем при заряде просто источником питания со стабилизацией (ограничением) тока и напряжения.
Миф 2: кальциевую АКБ нельзя заряжать напряжением выше 15 (плюс-минус десятые доли) вольт
Реальность: совершенно верно, нельзя заряжать АКБ полутораступенчатым (стабилизация тока, затем напряжения) профилем с параметрами из мифа 1, (если не стоит цель намеренно навредить батарее и тому, что её окружает). Чтобы полностью зарядить кальциевый аккумулятор, необходимо соблюсти многоступенчатый профиль заряда, либо вручную наблюдая за его ходом и управляя стабилизированным источником питания с регулировкой напряжения и тока, либо используя автоматическое зарядное устройство (ЗУ), реализующее нужный профиль. Но один только первый этап до 15 вольт для полного заряда кальциевой АКБ недостаточен.
Миф 3: простым пользователям не сообщают тонкостей и секретов, которыми пользуются профессионалы
Реальность: простым пользователям сообщают то, что они могут безопасно применить с помощью имеющихся у них инструментов и знаний.
Миф 4: перемешивание электролита бесполезно и вредно. Вся кислота должна быть в глубине намазок, там от неё больше всего пользы
Реальность: при разряде аккумулятора губчатый свинец отрицательных активных масс (АМ) и оксид свинца положительных превращаются в сульфат свинца, c затратой серной кислоты из электролита и выделением воды. При заряде наоборот: затрачиваются электроэнергия и вода, выделяется кислота, сульфат разряженных активных масс преобразуется в металл и оксид заряженных. Это двойная сульфатация Гладстона-Трайба — основная токообразующая реакция. Её общеизвестное уравнение описывает далеко не все процессы в АКБ, зато даёт ключи к их пониманию.
Серная кислота тяжелее воды, потому применительно к свинцовому аккумулятору концентрация и плотность электролита — синонимы.
ЭДС — электродвижущая сила электрохимической ячейки свинцового аккумулятора — пропорциональна концентрации кислоты, температуре и, конечно же, степени заряженности, то есть, доле заряженных активных масс в их общем объёме. ЭДС без нагрузки называется НРЦ — напряжением разомкнутой цепи.
Если заряженные активные массы окружены электролитом с избытком воды и недостатком кислоты, они не смогут адекватно отдавать при разряде ток (амперы) и полезную ёмкость (кулоны, ампер*часы), так как недостаёт кислоты для превращения свинца и его оксида в сульфат. Также при этом снизится ЭДС под нагрузкой и соответственно полезная мощность и энергия (ватты, ватт*часы).
Если разряженные АМ окружены электролитом с недостатком воды, то они не смогут заряжаться, т.к. без воды неоткуда взять водород для превращения сульфат-иона в серную кислоту и кислород для образования оксида свинца. Для осуществления электрохимических превращений должен идти зарядный ток, а для его протекания источнику (зарядному устройству) необходимо преодолеть ЭДС электрохимической ячейки. Локальный избыток кислоты при расслоении создаёт повышенную ЭДС, чем препятствует заряду.
По высоте банки аккумулятора может наблюдаться неравномерность и концентрации кислоты, и заряженности активных масс, причём последние имеют пористую объёмную структуру. Потому существует как вертикальное расслоение электролита, обуславливаемое гравитацией, (серная кислота тяжелее воды и стремится вниз, выталкивая воду вверх), так и горизонтальное, в порах активных масс и сепараторов — диэлектрических перегородок и конвертов, препятствующих короткому замыканию и разрушению пластин.
В итоге, реальный свинцовый аккумулятор имеет в своих банках участки повышенной и пониженной концентрации электролита, а также заряженных и разряженных активных масс. Электрически в каждой банке все участки активных масс каждого полублока пластин соединены параллельно, потому подключенный к перемычкам вольтметр покажет общее напряжение, могущее сильно отличаться от действительной ЭДС в разных местах банки.
Повышенная концентрация кислоты внизу банки и в глубине активных масс, а также пузырьки газов в порах и распределение ионов, диффузии которых мешает структура АМ и сепараторов, ведут к завышенным НРЦ банки и батареи. При этом значительная часть АМ может быть разряженной и сульфатированной, полезная ёмкость снижена. Это явление называется «мнимым зарядом».
Там, где недостаёт кислоты, заряженные АМ не будут адекватно разряжаться на пользу потребителю, а где недостаёт воды, разряженные не будут заряжаться при приложении зарядного напряжения. При этом в других участках может наблюдаться газовыделение, из чего можно сделать ошибочный вывод о том, что аккумулятор полностью заряжен.
От концентрации кислоты зависит и температура замерзания электролита. Если при низкой температуре в банке окажется слой электролита пониженной плотности, он замёрзнет и при этом расширится, так как плотность льда меньше плотности воды и объём соответственно больше, что ведёт к разрушению аккумуляторной батареи.
Но устранение расслоения электролита необходимо и в тёплое время, иначе будут прогрессировать саморазряд, сульфатация и снижение эксплуатационных характеристик АКБ вплоть до выхода из строя.
Миф 5: кальциевые аккумуляторы боятся глубоких разрядов, потому что при таких разрядах образуется нерастворимый и не проводящий ток сульфат кальция — гипс, необратимо «запечатывающий» активные массы, а стало быть, ёмкость и токоотдачу
Реальность: кальция в кальциевом аккумуляторе на самом деле мало. Это дорогой и агрессивно взаимодействующий с другими веществами, особенно кислотами, щёлочноземельный металл, и применяется он как легирующая присадка, причём в материале не активных масс, испытывающих химические превращения, а решёток, выполняющих несуще-токоведущую функцию. Никакой гипс на рабочей поверхности активных масс при разряде не образуется.
Но почему же тогда на практике глубокий разряд действительно сильно снижает эксплуатационные характеристики кальциевой АКБ, а то и вообще делает её применение невозможной: батарея отказывается заряжаться и от генератора автомобиля, и от зарядного устройства?!
Дело в том, что при глубоком разряде аккумулятора возникает сильное расслоение электролита, плотные сепараторы современных кальциевых аккумуляторов, особенно EFB и им подобных, мешают его перемешиванию и диффузии ионов, а кальций препятствует выделению водорода, особенно в нижней части пластин, где перемешивание особенно необходимо. В итоге, при недостаточном зарядном напряжении, подаваемом генератором автомобиля или ЗУ для классических сурьмянистых АКБ, значительная часть АМ не заряжается, т.к. не соблюдены условия реакции Гладстона-Трайба, и электролит не перемешивается. АКБ не функционирует должным образом, её деградация прогрессирует.
Заряд такого аккумулятора профилем, адекватным его материалу и конструкции, позволит вернуть его в строй, но после следующего глубокого разряда, или некоторого времени при частичном недозаряде, такое обслуживание потребуется снова, иначе АКБ опять перестанет выполнять штатные функции.
Миф 6: электролит прекрасно перемешивается при движении автомобиля, потому перемешивание при стационарном заряде не нужно
Реальность: для перемешивания электролита в современной наливной стартерной АКБ требуется довольно значительный пробег транспортного средства с соответствующей затратой топлива, потому целесообразно полностью перемешать электролит в ходе стационарного обслуживания. К тому же, как уже упоминалось, расслоение мешает заряду, т.е. там, где остались локальные аномалии концентрации кислоты, активные массы останутся недозаряженными и сульфатированными.
Миф 7: выравнивающий дозаряд даёт очень незначительный прирост отдаваемой полезной ёмкости, потому им лучше пренебречь, чтобы не расходовать напрасно электроэнергию, время и ресурс аккумуляторной батареи
Реальность: АКБ с неустранёнными недозарядом, сульфатацией и расслоением электролита будет хуже отдавать и восполнять заряд, будут прогрессировать упомянутые проблемы плюс саморазряд.
Миф 8: высоковольтный дозаряд постоянным током или импульсами желательно производить как можно чаще
Реальность: всё хорошо в меру. Лучше производить выравнивающий дозаряд с перенапряжением не часто, но полностью, чем часто и не в полной мере.
Миф 9: добавлять кальций придумали вредители, чтобы снизить срок службы и наживаться на продажах новых АКБ
Реальность: применять кальциевые сплавы и улучшенные сепараторы придумали для повышения прочности и долговечности пластин, снижения расхода воды. Но современный аккумулятор, созданный по таким (Ca/Ca, EFB и т.д.) технологиям требует соответствующих параметров обслуживания и оборудования для их обеспечения (зарядных устройств), отличных от предназначавшихся для малосурьмянистых аккумуляторов прошлых поколений.
Миф 10: высоковольтный дозаряд предназначен только для наливных стартерных АКБ
Реальность: как минимум два производителя тяговых аккумуляторов рекомендуют осуществить этап заряда напряжением до 16.02В, но током 1% ёмкости, не более 2 часов, после завершения основного заряда и двух этапов дозаряда, и при условии, что основной заряд продолжался более 3 часов, т.е. аккумулятор имел значительную глубину разряда. Что интересно, это рекомендуемые производителями профили для гелевых АКБ — Chilwee EVF и Tianneng TNE.