Как правильно заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля?

Кальциевые аккумуляторы (или батареи, содержащие в составе своих пластин некоторый процент кальция) обладают большой устойчивостью к разрушению. Это позволяет достичь срока службы такого аккумулятора до 15 лет. Однако подобные устройства следует правильно заряжать. Тонкости процесса рассмотрим более подробно в статье.

АКБ свинцово-кальциевого строения подразумевает наличие 0,07% кальция по массе в составе положительного и отрицательного электродов. Это позволяет им продержаться значительно дольше, чем их полностью свинцовым собратьям: кальций относится к легирующей добавке, уменьшающей сульфатацию пластин при интенсивной эксплуатации такой батареи. Даже в необслуживаемых АКБ, в которых доступ к электролиту (серной кислоте) затруднён, наличие кальция играет положительную роль в продлении срока службы батареи.

В обслуживаемых батареях отслеживание за их исправностью облегчено. Дело в том, что существует ещё один немаловажный показатель, влияющий на способность аккумулятора отдавать стартерный ток в нагрузку, – плотность электролита. Идеальным значением плотности считается величина, равная 1,27 см3. Серная кислота в чистом виде свободно не продаётся – это сильнейшее химическое средство, при неправильном обращении способное нанести не просто ожог, а травму. Доливание производят в автосервисном центре. Единственное, что сможет сделать автовладелец, – долить дистиллированную воду, которую легко получить из пара, используя стеклянные сосуды и трубки.

При заряде вода, входящая в состав раствора серной кислоты, диссоциирует на ионы, которые рекомбинируются в нейтральный водород и кислород. Около положительного электрода из раствора выделяется водород, около отрицательного – кислород. В норме плотность электролита при расходе воды повышается. Если плотность превышает нормированный предел, то процесс сульфатации ускоряется. Не разбавив слишком крепкий раствор, автовладелец рискует довести пластины до состояния, при котором они начинают осыпаться, превратившись в сульфат свинца. Чтобы сульфат превратить обратно в серную кислоту, требуется десульфатация, осуществляемая методом тренировки АКБ.

Более дорогостоящие АКБ дополнительно усиливают небольшим количеством серебра. Этот металл менее активен, чем медь, он способен продлить срок службы АКБ до 15 лет без частой тренировки. Поскольку серебро – металл благородный, оно вступает в реакцию с серной кислотой крайне неохотно, при особых условиях. Его количество таково, чтобы создать на поверхности пластины тончайший слой (всего в несколько микрометров).

Правильно заряжать кальциевый аккумулятор автомобиля – это не только поднять напряжение до рабочего уровня, поддерживая его, например, при помощи автомобильного генератора при езде на авто. В домашних условиях такой подзаряд осуществляется лишь при помощи зарядных устройств. Использование кальциевых аккумуляторов позволило перейти на семибаночную конструкцию, которой для подзаряда требуется не 14,4, а примерно 16,6 вольт. Генератор автомобиля вырабатывает не больше 15 В, отчего кальциевый аккумулятор заряжается не полностью. В лучшем случае он зарядится лишь наполовину, чего мало при частых поездках по городу с многократными запусками двигателя.

Стартеру требуется разовое потребление тока в 500 ампер, в то время как ёмкость АКБ начинается от 55 ампер-часов. Чем меньше уровень заряда, тем быстрее можно посадить напряжение до граничных 11,8 В, ниже которых пластины электродов начинают активно сульфатироваться.

Производители перешли с 12 на 14 В с коммерческой целью, чтобы автомобилисты чаще меняли АКБ на новый, при этом комплектация авто, особенно старых, без замены генератора с большим выдаваемым вольтажом затруднена. Для этого и требуются зарядные устройства, выдающие ЭДС от 16,5 вольт. Универсальные зарядники с регулируемым напряжением стоят дороже, чем их более простые аналоги.

Простейший алгоритм при подзаряде АКБ, которая из-за мороза или недостатка подзаряда перестала выдавать требуемый стартерный ток, заключается в следующем.

• Используя фару или любой другой контрольный прибор (не разрядную вилку), понизьте напряжение под нагрузкой до 118 В.
• Подключите почти полностью разряженный аккумулятор к зарядному устройству, в котором имеется стабилизация по току. Установите значение, равное 1/10 от токовой ёмкости. Например, для АКБ на 75 А/ч выставьте 7,5 А. Аккумулятор пытается при разряде потребить намного больший ток, но устройство даёт ему только выставленный на переключателе или регуляторе зарядного прибора номинал.
• Дождитесь, пока при подключённом ЗУ напряжение не достигнет 16,1 В. Автоматическое ЗУ с защитой от перезаряда само отключит зарядный ток либо понизит его, например, до 1/40 от ёмкостного ампеража АКБ.
• Подключите АКБ к машине и попробуйте стартовать. Если батарея полностью исправна, то, скорее всего, авто заведётся без особых проблем.

Независимо от технологии исполнения электродов готовность АКБ к ударной токовой нагрузке определяется двумя способами. Прямой способ – замер вольтажа на ЗУ или отдельным мультиметром, косвенный – с помощью определения плотности электролита.

Технология исполнения АКБ такова, что напряжение, не соответствующее заданным пределам (11,8-15 В), сообщает об изношенности аккумулятора либо о его неправильном использовании. К примеру, когда неисправен стартер, он потребляет гораздо больший ток (не 500-600 А, а 1 кА и более). Напряжение даже у нового и только что заряженного аккумулятора падает не до 10, а до 7 В, что разрушает пластины с катастрофической скоростью. Замер напряжения производится при помощи тестера: щупы прикладываются к колодкам клемм или выводам АКБ. При подключённом ЗУ, обладающем функцией тренировки аккумуляторов (специальное разрядное устройство, которое представляет собой, скажем, контрольную лампу высокой мощности) напряжение покажет встроенный тестер, отображающий и его, и зарядный/разрядный ток. Значение в 13,7 сообщает, что кальциевая АКБ заряжена лишь на 25%, 11,8 – аккумулятор почти полностью разряжен, а 16 – полностью заряжен.

Вольтаж АКБ при полной зарядке после простоя равен не 12,6, как это бывает у свинцово-кислотных аналогов, а 13,7. При циклическом заряде полностью заряженная батарея выдаёт почти 15 В. Это заметное отличие сделано, чтобы бортовая электроника авто работала чётко и без сбоев: в каждом приборе осуществляется импульсная стабилизация питающего напряжения до 12 В. Если АКБ разряжена, то многие устройства (навигатор, камера задней парковки, автосвет) работают со сбоями, а то и вовсе отключаются, отчасти поэтому и важно следить за уровнем заряда батареи. По инструкции, замер напряжения батареи производят в режиме холостого хода и под нагрузкой, к примеру, от испытательного прожектора, рассчитанного на мощность потребления до нескольких сотен ватт.

Плотность электролита невозможно измерить лишь косвенными методами. Для определения значения плотности есть прибор – ареометр, в котором капсула с водой погружена в больший сосуд, имеющий сообщение с внешней жидкой средой, куда опускают прибор. С помощью резиновой груши, надетой на верхний торец прибора, происходит забор электролита в измерительную колбу. От того, на какой уровень приподнимется капсула с водой в толще внешнего сосуда с электролитом, и зависит значение плотности. Для удобства замеров капсула проградуирована: прибор позволяет замерить плотность от 1,1 до 1,5 г/см3 и рассчитан на жидкости, которые заметно тяжелее воды. Такой жидкостью и являются некоторые минеральные кислоты, в том числе и серная.

Порядок проведения замеров на кальциевом аккумуляторе следующий. Если плотность электролита превысила 1,27 г/см3, то следует долить дистиллированной воды до уровня, который также определяется с помощью стеклянной трубки с нанесёнными на неё делениями. При меньшей плотности стоит отогнать машину в автосервисный центр, где мастера осуществят диагностику АКБ и при необходимости дольют кислоту до нужного предела плотности, а также протестируют её работоспособность с помощью разрядно-зарядного анализатора состояния аккумуляторов. Если всё же удалось раздобыть серную кислоту, то наливать её следует постепенно и тонкой струйкой в отдельную стеклянную посуду с водой, постоянно помешивая с помощью стеклянной палочки или трубки.