Кальциевый аккумулятор плюсы и минусы

Аккумуляторная батарея — это одна из самых важных вещей в любом автомобиле, без которой он никуда не поедет. Особенно явственно все её преимущества и недостатки владелец каждого транспортного средства ощущает в холодное время года, когда температура окружающего воздуха опускается ниже нулевой отметки. Чтобы не иметь проблем с запуском двигателя в любую погоду, правильный выбор аккумуляторной батареи имеет первостепенное значение. В наше время многие автовладельцы задумываются о приобретении кальциевых аккумуляторов. Все преимущества и недостатки устройств данного типа стоит рассмотреть в подробностях, прежде чем делать окончательный выбор.

Виды аккумуляторов, используемых в автомобилях

Автомобильные аккумуляторы, в зависимости от материалов, применяемых в их производстве, бывают сурьмянистыми, кальциевыми и гибридными. При этом все типы данных аккумуляторных батарей всё равно являются свинцово-кислотными, поскольку, в любом случае, содержат и свинец, из которого отлиты решётки, и электролит – разбавленную серную кислоту, в которой они находятся.

Отличие лишь в составе самих решёток — как положительных, так и отрицательных.

Технология производства свинцово-кислотных аккумуляторов

Основное отличие свинцово-кислотной кальциевой батареи состоит том, что положительные и отрицательные решетки изготовлены из сплава свинца, содержащего в своем составе 0,1% кальция, а не сурьму.

В гибридных кальций нанесен только на отрицательную часть решетки. На положительной – сурьма.

Кроме того, при изготовлении решёток с кальцием используется более современная и надежная технология штамповки (в отличии от метода литья для сурьмянистых аккумуляторов). Всё остальное абсолютно одинаково: корпус, электролит, клеммы.

Что такое кальциевые аккумуляторы и что такое сурьма

Итак, кальциевые аккумуляторы (Ca/Ca) – это такая разновидность аккумуляторной батареи, пластины которой изготовлены из свинца, легированного кальцием (Сalcium). Количество данного химического 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.

А что такое сурьма?

Это химический элемент 15-й группы периодической системы химических элементов Дмитрия Менделеева (химический символ — Sb, от латинского Stibium), имеющий атомный номер 51.

В природе простое вещество сурьма представляет собой полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения.

Всего в мире производится до 200 тысяч тонн сурьмы ежегодно. Больше всего её добывают в Китае — 77% мирового производства. На втором месте находится Российская Федерация — 4%. В нашей стране больше всего сурьмы добывается и производится в Республике Саха-Якутия.

Серебряно – кальциевые аккумуляторные батареи

Отдельно стоит остановиться на такой разновидности аккумуляторных батарей, как серебряно – кальциевые аккумуляторы (обозначение — Ca/Ag). Автолюбители зачастую называют их просто «серебряными».

Для изготовления пластин таких батарей используется сплав свинца и кальция, но, в отличие от обычного устройства, в процессе производства в данный сплав добавляется ещё и серебро. Присутствие последнего в составе пластины позволяет избавиться почти от всех недостатков кальциевых батарей (об этом пойдёт речь ниже), сохранив при этом их достоинства. Практически единственным минусом аккумуляторных батарей с содержанием серебра остаётся их высокая цена, которая объясняется повышенной сложностью изготовления кальциево-серебряных аккумуляторов и использованием более дорогостоящего сырья.

Преимущества кальциевых аккумуляторных батарей

Что же нам даёт добавление в свинцовые пластины всего каких-то ничтожных 0,1 процента кальция?

Кальциевая аккумуляторная батарея отличается от обычной прежде всего практически нулевым расходом электролита, вода из которого не выпаривается на протяжении всего срока службы.

Именно поэтому 90 процентов необслуживаемых аккумуляторных батарей произведены по технологии Са-Са. Особенно это удобно, когда батарея стоит в труднодоступном месте и нет возможности периодически проверять уровень электролита в банках.

В аккумуляторах данного типа практически отсутствует коррозия пластин, что увеличивает срок их службы.

Благодаря уменьшению толщины пластин, появилась возможность увеличить их количество, что позволило поднять на целых 50 процентов такую важную характеристику батареи, как пусковой ток.

Итак, плюсы кальциевых АКБ — это :

• Длительный срок эксплуатации.

В среднем, срок службы кальциевого аккумулятора составляет не менее пяти лет, при правильной эксплуатации.

• Низкий уровень саморазряда

• Повышенная прочность пластин АКБ

Это свойство делает пластины аккумуляторной батареи исключительно устойчивыми к вибрациям.

• Снижение процесса электролиза воды

Благодаря этому, кальциевые аккумуляторы в большинстве своем являются абсолютно необслуживаемыми (около 90%).

• Снижение интенсивности коррозионных процессов

Данное свойство значительно увеличивает срок службы аккумуляторной батареи.

• Защита от перезаряда

Для кальциевых аккумуляторных батарей характерно свойство выдерживать напряжение до 14,8 Вольт.

• 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 абсолютном большинстве случаев) является полностью необслуживаемым, поэтому владельцу не требуется следить за уровнем и плотностью электролита – есть или нет у автомобилиста опыт работы с такими устройствами неважно. Установив новую кальциевую аккумуляторную батарею, о ней можно просто напрочь забыть на весь период её эксплуатации — не менее пяти лет.

Недостатки кальциевых аккумуляторов

Недостатков у данного типа батарей не так уж и много. Прежде всего – они не любят глубокого разряда. Также эти аккумуляторы отличаются высокой чувствительностью к работе генератора автомобиля, и полноценная зарядка осуществляется при напряжении 14,4-14,8 Вольт.

Сурьмянистые и гибридные свинцово-кислотные аккумуляторы могут заряжаться гораздо более низким напряжением, от тринадцати вольт, и именно поэтому их рекомендуется устанавливать на старые автомобили. Кальциевые батареи подходят для более современных машин, имеющих большое количество бортовой электроники, в том числе и оборудованных электронной системой «старт-стоп».

Кроме того, кальциевые батареи более дорогие, нежели традиционные сурьмянистые. В среднем, стоимость свинцовой аккумуляторной батареи — 1,5 раза дешевле кальциевой.

Технология производства

Технологический процесс производства аккумуляторов (известный также как «кальциевая технология») имеет некоторые отличия от схемы изготовления сурьмянистых батарей. В первую очередь, это касается решёток, 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 решёток попросту выгорает.
По этой причине решётки для кальциевых аккумуляторов стали производить с использованием технологии штамповки, что означает следующее: предварительно изготовленная сплошная лента из металлосплава 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.

Какой лучше?

Прежде, чем ответить на вопрос – какой аккумулятор лучше, кальциевый или свинцовый, необходимо определить, на какое авто он будет устанавливаться, и проверить работу генератора, о чем писалось выше. Также немаловажный фактор – режим поездок (к примеру – городской, на короткие расстояния или смешанный, количество запусков двигателя в день, удобное ли расположение АКБ в машине и т.д.).

Популярные модели аккумуляторов кальциевого и гибридного типа

• ALFA Hybrid (60 Ah) – классическая обслуживаемая гибридная батарея, идеально подходит для старого автопарка, автомобилей с карбюраторным двигателем. Нуждается в периодической проверке уровня электролита, заряжается даже самым слабым генератором.

• AKOM (100 Ah) — производства Российской Федерации, представитель технологии Са-Са. Считается мало обслуживаемым, а пробки созданы в нём только для контроля состояния батареи после очень длительной эксплуатации.

• Tesla Premium Energy LB (85 Ah)
  Аккумулятор Tesla Premium Energy LB (85 Ah). Европейская батарея, полностью герметичная и необслуживаемая. В корпус встроены клапаны сброса высокого давления. Кальциевая технология позволяет эксплуатацию на самых современных автомобилях, насыщенных электроникой.

• BOSCH S50 04 61Ah 600 En — модель повышенной прочности с увеличенным эксплуатационным ресурсом, изготовленная по технологии Power Frame.

• EXIDE Premium 90Ah 720 En — АКБ с технологией Carbon Boost 2.0, адаптированная для кратковременных городских поездок и высокого энергопотребления.

Поддержание высокого уровня зарядки в аккумуляторной батарее

Для корректной работы и длительной эксплуатации автомобильной аккумуляторной батареи первостепенное значение имеет поддержание заряда на должном уровне.

• Если автомобиль с кальциевым аккумулятором эксплуатируется в «городском режиме», поддержать его работоспособность поможет «профилактическая» зарядка. Можно приобрести специальное устройство (стоит оно недорого), и раз в 1-2 месяца недели полностью заряжать аккумуляторную батарею. Тогда долгие простои и передвижения на небольшие расстояния не повлияют на срок её службы. Во всех остальных случаях устройство будет требовать подзарядки вдвое реже.

• Современную свинцово-кальциевую батарею рекомендуется заряжать до 14,4 Вольт, при этом производители указывают, что необходим заряд током не выше 1/10 от заявленной ёмкости.

• Напряжение в клеммах будет не лишним регулярно замерять с помощью вольтметра. Если прибор показывает 12Вольт – значит, устройство требуется подзарядить, в противном случае избежать потери ёмкости будет практически невозможно.

• 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.

• «Кипячение» кальциевым аккумуляторным батареям 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.

• Такой прибор, как ареометр, в случае, если автомобиль оснащен кальциевой АКБ, абсолютно бесполезен. Современный аккумулятор с пластинами из свинцово-кальциевого сплава устроен так, что электролит в нём 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.

***

Технологии в современном мире не стоят на месте, приёмы производства аккумуляторов постоянно совершенствуются. Вот появились батареи с добавлением серебра, кальциевая технология развилась в EFB производство, наладился выпуск гелевых и AGM батарей без жидкого электролита, и практически под каждый автомобиль уже можно стало найти оптимальный вариант аккумуляторной батареи — в зависимости от его характеристик, режима поездок и эксплуатации.