Кальцієві акумулятори. Що це таке, принцип роботи, а також плюси і мінуси

2

Я вже розповідав про вибір акумуляторів для вашого автомобіля, стаття вийшла дуже повна і пізнавальна (однозначно читайте). У ній я краєм зачепив типи виготовлення батарей, основних зараз всього три – сурьмянистая, гібридна і одна з найдосконаліших кальцієва. Якщо перших дві технології я вже розглядав, та й багато хто знає про них, то ось остання викликає у людей багато суперечок про плюси — мінуси, зарядці експлуатації і т. д. Сьогодні я постараюся простими словами розповісти вам — що це таке, чому вона так називається, як зазвичай і корисне відео …


ЗМІСТ СТАТТІ

  • Технології виробництва АКБ
  • Що таке кальцієвий акумулятор?
  • Плюси і мінуси
  • Три різні технології, як боротьба з сульфатами
  • ВІДЕО ВЕРСІЯ
  • Майбутнє кальцієвих акумуляторів

Зараз технології виробництва батарей пішли далеко вперед, з’явилися EFB, AGM і навіть GEL (гелеві) акумулятори. Однак поки вони не отримали широкого застосування в ряд деяких причин (основна це звичайно ціна). Тому основні технології всього три

Технології виробництва АКБ

Як нам відомо, у пластинах використовується свинець, а це дуже м’який метал, який від циклів заряду – розряду, від температурних коливань може руйнуватися.

Не буду сильно затягувати (про це говорив вже багато разів) але варто згадати технології виробництва:

  • Сурьмянистая – пластини почали додавати такий метал як СУРМА «Sb», вони стали набагато міцніше, тепер температурні перепади їм були не страшні. АЛЕ мінусами можна назвати кипіння при 100% заряді проходить інтенсивний процес електролізу, втрачається велика частина води з електроліту). А також інтенсивний саморозряд
  • Кальцієва технологія («Ca» — Кальцій). Про неї я розповім трохи нижче, важливо зрозуміти, що вона була другим поколінням
  • Гібридна – це щось середнє між кальцієм і сурмою, тут одна пластина з добавками кальцію, а інша сурми, позначення «Sb/Ca» або «Ca+». Цей вид увібрав в себе переваги однієї й іншої технологій

АЛЕ на даний момент, однією з найпрогресивніших технологій вважається саме другий тип, і зараз він дуже сильно еволюціонував.

Що таке кальцієвий акумулятор?

Це батарея в якій свинцеві решітки легированы невеликою кількістю кальцію (Ca), близько 0,07 — 0,1% від загальної ваги (в сучасних типах може бути трохи більше). На корпусі можна бачити такі написи — Ca/Ca (говорить про те, що обидві пластини і «плюсова», і «мінусова» легированы цією добавкою).

Для чого додавали? Причин тут багато, але основних усього дві — це зменшення саморозряду (до речі він зменшився в 6 разів), а також знизити втрату води з електроліту (тут цей процес не такий інтенсивний, а тому батарею можна зробити майже необслуживаемой)

Справедливості заради варто відзначити, що зараз є три покоління цих батарей, і вони реально різні за технологіями виробництва, але для початку давайте подивимося на основні плюси і мінуси

Плюси і мінуси

Позитивних моментів тут не мало:

  • Більш висока ємність, через використання очищеного свинцю
  • Великі струми запуску
  • Вода з електроліту випаровується повільно, а тому можна зробити практично обслуговує АКБ
  • Не такий високий саморозряд

Але є і негативні пункти і вони істотні:

  • Боїться глибоких розрядів (старі покоління після 2 – 3 втрачали ємності на 50%), це основний мінус!
  • Дорожче ніж попередники (ціна може бути дуже високою, іноді в два рази вище, ніж у опонентів)
  • Обслуговує. Найчастіше у них немає кришок і ви не можете фізично залізти в банки і довести рівень електроліту до норми, не можете повірити і його щільність.

Три різні технології, як боротьба з сульфатами

Що ж друзі кальцієві акумулятори всім добре, але в них є один ДУЖЕ великий мінус, це глибокий розряд.

Трохи про принцип роботи:

Як ми з вами знаємо, при розрядці акумуляторної батареї на пластинах утворюється сульфат свинцю (утворюються кристали) — це нормальне явище (якщо розряджати до належних значень), при цьому щільність електроліту падає.

Коли ставите на зарядку, то під впливом електричного струму, ці кристали починають розпадатися, щільність зростає і ємність відновлюється. Так власне працює процес заряду – розряду.

Якщо ж розрядити глибоко (скажімо навіть до нуля Вольт), то кристали сульфату почнуть рости і збільшуватися, і вже при заряді вони не зможуть зруйнується – цей процес називається сульфатація акумулятора.

Для замітки, якщо батарею після глибокого розряду відразу підключити його до зарядного пристрою (не зволікаючи ні хвилини), то вона може втратити не значну ємність

АЛЕ у кальцієвих акумуляторів, ситуація ускладнюється ще й тим, що при глибокої розрядки утворюється сульфат кальцію! А це на відміну від сульфату свинцю — не розчинний ні у воді, ні в кислотах субстанція, причому з підвищенням температури кристали стають тільки міцніше. Причому вони не проводять електрику, і є прекрасним діелектриком, таким чином закупоривши пластину, вони як би її вимикають з усього хімічного процесу, що вкрай знижує ємність! А як кажуть експерти, вони починають утворюватися вже при 10В!

Таким чином, САМЕ ДЛЯ КАЛЬЦІЄВИХ БАТАРЕЙ глибокі розрядки особливо згубні!

Так як технологія перспективна, вчені почали її трансформувати і зараз є умовно три типи таких АКБ

  • Старий тип. Такі кальцієві АКБ містять у своїй будові «Ca» (близько 0,1%) і Олово (Sn) також близько 0,1 – 0,2%. Вони умовно переносять 2 – 3 глибоких розряду (ГР)
  • Передовий тип. Ще 20 років тому в пластини з «Ca» почали додавати срібло «Ag» близько 0,28%, виробляти їх складніше, причому вони найдорожчі, однак можуть витримувати до 10 (ГР) майже без втрати ємності

  • Проміжний тип. Зараз в сучасних реаліях у виробників є завдання знизити вартість батареї, а тому поряд з «Ca» додаються різні добавки (виробники досі експериментують), наприклад Мідь, Селен, Кадмій і т. д. Тут стійкість від 3 до 5 (ГР)

Хто не зрозумів, подивіться невеликий відео ролик

Майбутнє кальцієвих акумуляторів

Як я писав на початку статті, зараз починають з’являтися EFB, AGM та GEL технології. Всі вони є також свинцево-кислотними кальцієвими батареями з додаванням срібла в пластини, тільки в трохи зміненій формі.

EFB – пластини товщі і запечатані в спеціальні сепаратори, також електроліту набагато менше

AGM – електроліт запакований в спеціальну склотканина причому він не випливає

GEL – електроліт запечатаний в спеціальний гель.

Це якщо коротко, як бачите, промисловість розвивається, а ми будемо за нею спостерігати.

На цьому все, думаю було корисно, ЩИРО ВАШ АВТОБЛОГГЕР.

Як працює акумулятор автомобіля. Коротко про будову + ві…
Щільність акумулятора. Яка в електроліті вважається нормальн…
Як і будь вибрати зарядний пристрій для автомобільного акк…