[27.04.2005]
1.
Уровень напряжения реле-регулятора пригодный для кальциевых АКБ.
Идеальным напряжением реле-регулятора автомобиля,
оснащенного кальциевой АКБ, является 14.8 Вольт (для 25°C).
Как правило, на такое значение (или хотя бы на 14.5 Вольт) настроены
реле-регуляторы только на иномарках последних годов выпуска. На подавляющем же
большинстве старых автомобилей импортного производства, а также на всех
отечественных (даже новых) марках настройки реле-регулятора имеют значения в
диапазоне от 13.5 до 14.2 Вольт, что является неудовлетворительным для
правильной эксплуатации кальциевых АКБ и негативно сказывается на их сроке
службы. Более-менее удовлетворительным можно считать значение 14.2-14.4 Вольт,
при котором кальциевые АКБ, по крайней мере, уже не будут испытывать больших
проблем с зарядкой. Рекомендуемый же многими производителями АКБ уровень
зарядного напряжения 13.8-14.4 Вольт не совсем адекватно подходит для
кальциевых АКБ.
Причиной того, почему кальциевые АКБ требуют повышенных
зарядных напряжений по сравнению с сурьмянистыми, является необходимость в
более высоких плотностях токов зарядки. Более низкие плотности токов зарядки
приводят к постепенному уменьшению степени использования активных масс, а вследствие
этого к уменьшению фактической емкости АКБ и к увеличению ее внутреннего
сопротивления (уменьшению способности АКБ выдавать пусковые токи).
Источники информации:
1)
Статья Dan Landiss'а, человека, который попытался разобраться в вопросе правильного зарядного
напряжения пригодного для кальциевых АКБ [Ссылка] [Сохраненная
копия] [На русском языке]
2)
Генераторы 4-го поколения для Форда c
настройкой реле-регулятора 14.8 Вольт. [Ссылка] [Сохраненная копия]
3)
Информация с сайта Южно Африканского
производителя АКБ об идеальности зарядного напряжения 14.8 Вольт для кальциевых
АКБ. [Ссылка][Сохраненная копия]
Выдержка:
Вопрос: The
charge voltage for lead calcium batteries is higher than that for hybrid – what
is the ideal charging voltage for calcium and hybrid batteries?
(Зарядное
напряжение для кальциевых АКБ выше, чем для гибридных – какое идеальное
зарядное напряжение для кальциевых или гибридных АКБ?)
Ответ:
The ideal charging voltage for a hybrid battery is 14.4 V and for a calcium
battery 14.8 V. However, this does not mean that a calcium battery cannot be
fitted in place of a hybrid battery. Tests have shown that the calcium battery
will operate at a slightly lower state of charge in the car.
(Идеальным
зарядным напряжением для гибридной АКБ является 14.4 Вольт, а для кальциевой –
14.8 Вольт. Однако это не означает, что кальциевую АКБ нельзя устанавливать
вместо гибридной. Тесты показали, что кальциевая АКБ в автомобиле будет
работать в ненамного меньшем состоянии заряженности.)
4)
Инструкция к АКБ TAB
(или Topla) рекомендует настройку реле-регулятора на 14.2-14.4 Вольт. [Ссылка][Сохраненная копия]
Выдержка пункта 6.5.:
For trouble-free operation of the
battery it is recommended periodical inspection at a qualified automotive shop.
The proper voltage level of a charging system during driving is 14,2 - 14,4 V.
(Для безотказной
работы АКБ рекомендуется проводить периодические проверки на квалифицированном
автосервисе. Правильное значение напряжения зарядной системы во время движения
– 14.2-14.4 Вольт.)
5)
Шведский сайт торговой марки Tudor также рекомендует настройку реле-регулятора на 14.2-14.4 Вольт. [Ссылка][Сохраненная копия]
Выдержка со страницы163:
Normal laddningsspänning
i ett 12-voltssystem bör vara 14,2-14,4V vid +25°C, mätt över
batteriets poler med motorn vid 2 000 v/min och halvljus på.
(Нормальное
зарядное напряжение 12-вольтовой системы на клеммах АКБ должно быть в диапазоне
14.2-14.4 Вольт при температуре +25°C и оборотах коленчатого вала 2000 об/мин.)
6)
Вопрос на сайте производителя ламп OSRAM о проблеме сокращения срока службы ламп в фарах новых автомобилей [Ссылка][Сохраненная копия]
Выдержка:
Вопрос: Why not increase the
design voltage for lamps to 14 V to prevent lamps failing particularly in new
cars that supply relatively high voltages?
(Почему бы ни увеличить паспортное напряжение ламп до 14
Вольт для того, чтобы предотвращать их выход из строя, в частности, на новых
автомобилях, которые имеют относительно более высокое бортовое напряжение?)
Ответ: Because European ECE
standards prescribe a design voltage of 13.2 V for headlight lamps and 13.5 V
for auxiliary lamps. These are therefore legal requirements.
The design voltage can only be changed if the standards are changed.
The demands that the car industry currently places on lamps can be better met
with somewhat lower design voltages.
Light sources inside the vehicle do not need to be standardized but in
most cases they comply with standard lamp and base specifications.
(Европейский
стандарт ECE предписывает паспортное напряжение 13.2 Вольт для ламп передних
фар и 13.5 Вольт для дополнительных ламп. Это по закону является обязательным
требованием.
Паспортное
напряжение можно изменить только в том случае, если изменится стандарт.
Требования,
предъявляемые в настоящее время автомобильной промышленностью к лампам, могут
быть наилучшим образом удовлетворены при несколько пониженных их паспортных
напряжениях.
Требования
стандарта не распространяется на внутрисалонные источники света, но в
большинстве случаев они соответствуют стандартным лампам и основным
спецификациям.)
2.
Непереносимость кальциевыми АКБ глубоких разрядов и перезарядов.
Чем меньше содержание сурьмы (а в кальциевых АКБ ее вообще нет) в сплаве решеток положительных электродов, тем хуже АКБ переносят глубокие разряды (т.е. разряды ниже 50% состояния заряженности), а также перезаряды. Причина этого кроется в постепенном, необратимом образовании непроводящего коррозионного слоя из оксида свинца PbO в месте контакта положительной решетки и активной массы, который увеличивает внутреннее сопротивление АКБ, что ухудшает ее емкостные и стартерные характеристики.
Этого недостатка в значительной степени
лишены АКБ с решетками положительных электродов, изготовленных из
свинцово-сурьмянистого сплава (сурьмянистые или гибридные АКБ). Одним из замечательных свойств таких
сплавов является обнаруженная опытным путем хорошая проводимость контакта между
положительными решетками и активной массой, которая со временем деградирует
гораздо медленнее, чем у решеток из свинцово-кальциевых сплавов, особенно при
глубоких разрядах или перезарядах. Единого мнения о механизме этого явления
пока нет. Предполагают, что наличие сурьмы:
a) затрудняет образование непроводящего коррозионного слоя
из оксида свинца PbO
между решеткой и активной массой;
b) либо даже способствует в процессе зарядки АКБ
преобразованию непроводящего коррозионного слоя из оксида свинца PbO в проводящий диоксид свинца PbO2;
c) или просто часть активной массы, прилегающая к решетке и
находящаяся в гелеобразной форме, улучшает свою проводимость в присутствии
ионов сурьмы.
Устойчивость к глубоким разрядам кальциевых АКБ повышают добавками олова в сплав решеток, которые действует аналогично сурьме (но гораздо менее эффективно) и присадками фосфорной кислоты в электролит. Все эти меры в полной мере указанной проблемы так и не решают. Добавки серебра ингибируют коррозионные процессы на поверхности решеток и повышают стойкость кальциевых АКБ к перезарядам и к работе в условиях повышенных температур, но не имеют никакого отношения к улучшению сопротивляемости кальциевых АКБ к глубоким разрядам. Множество различных испытаний показывает, что АКБ со свинцово-сурьмянистыми решетками выдерживают существенно большее количество наработок циклами разряд-заряд чем свинцово-кальциево-оловянные (и свинцово-кальциево-оловянно-серебряные), а также более устойчивы к перезарядам.
Таким образом, кальциевые (бессурьмянистые) АКБ одинаково боятся как недозарядов, так и перезарядов (добавки серебра несколько повышают переносимость перезарядов). Поэтому напряжение реле-регулятора автомобиля, оснащенного кальциевой АКБ, должно обеспечивать стабильное зарядное напряжение с точностью 0.1 Вольт. Для кальциевых АКБ оно должно быть 14.2-14.4 Вольт (для 25°C), а для серебряно-кальциевых АКБ – 14.6-14.8 Вольт (для 25°C).
Хотя все стартерные АКБ не рассчитаны на глубокие разряды, но, если сурьмянистые АКБ еще как-то более-менее сносно переваривают их, то кальциевые этого не прощают совсем. Несколько глубоких разрядов приводят к тому, что внутреннее сопротивление кальциевых АКБ необратимо возрастает, а их стартерные возможности заметно ухудшаются. Эксплуатация кальциевых АКБ в условия перезаряда также быстро убивает их.
Таким образом, не стоит обольщаться высоким пусковым токам, которые предлагают кальциевые АКБ в сравнении с сурьмянистыми или гибридными. Эти токи имеют отношение только к свежим кальциевым АКБ и довольно быстро деградируют, особенно при неправильной их эксплуатации.
Источники информации:
1) Из всех производителей АКБ наиболее честную и открытую позицию занимает фирма TAB. В их инструкции по эксплуатации [Ссылка][Сохраненная копия] про кальциевые АКБ в таблице после пункта 5.2 сказано следующее:
Very deep discharged batteries are difficult to recharged.
(Сильно разряженные
АКБ невозможно зарядить.)
2) Вот что по поводу добавок серебра
сказано на сайте Южно Африканского производителя АКБ: [Ссылка][Сохраненная копия]
Вопрос: Why is the battery referred to as Silver Calcium? What
does the silver do?
(Почему АКБ называется серебряно-кальциевой?
Что делает серебро?)
Ответ: An addition to the calcium in the grid alloys,
silver is added to the positive grid. Silver inhibits/reduces corrosion and
improves high temperature performance.
(В дополнение к
кальцию в составе решеток серебро добавляется в положительные решетки. Оно
игибирует/замедляет коррозию и повышает устойчивость к высоким температурам.)
3) Статья
в журнале The Battery Man, автор которой продвигает какие-то новые
сепараторы, способные улавливать в растворе электролита ионы сурьмы и
необратимо их связывать. Такие сепараторы по идее должны предотвращать
отравление поверхности отрицательных электродов сурьмой, что, по мнению автора,
позволит создать гибридные АКБ, по расходу воды сравнимых с кальциевыми. Почти
треть статьи посвящена преимуществам сурьмянистых АКБ и изобилует повторами. [Ссылка][Сохраненная копия]
4) Картинка с изображением коррозионного слоя взята из японской статьи. [Ссылка][Сохраненная копия]
