Двойное преимущество аккумуляторов DSP

Среди современных разработок  технология Double Side Pasting отличается своей универсальностью. Из мира высоких технологий, где с ее помощью делали напыление на электронные компоненты, она пришла к автомобилистам. Теперь с использованием технологии DSP делают катоды для гибридных батарей. Они выдерживают эксплуатацию в условиях нашего непростого климата, требуют минимального ухода.  Одновременно обеспечивают преимущества кальциевых и свинцово-сурьмянистых АКБ.

Технология DSP: что это?

Аккумуляторная пластина — не просто кусок металла. Это мелкоячеистая сетка, поры которой заполнены специальной пастой из оксида свинца и добавок, которые увеличивают срок службы смеси. Сетка вставлена внутрь прочной рамки. Сечение жилок, которые образуют сетку, их количество, рассчитывается по силе стартового тока и назначения пластинки. Для катода они должны быть тоньше, чем для анода.

Конфигурация электрода может быть одной из трех типов:

1. Панцирная: литая решетка, заполненная пастой, закрыта изолирующим материалом.
2. Намазная: внутрь ячеек литой решетки втерта паста.
3. Коробчатая: пластина сделана из двух литых решеток, закрытых с одной стороны листом перфорированного свинца толщиной в четверть миллиметра. Внутрь втерта паста, потом они соединены, как бы закрыты внутри коробки из свинца.

Катоды делают намазными или коробчатыми. Самое сложное — сделать тонкую пластинку с намазанной пастой. Чем она тоньше, тем больше их войдет в заданный объем аккумуляторной коробки. Тем выше будет производительность готовой АКБ.

Зафиксировать пасту внутри ячеек помогает уникальный способ —  Double Side Pasting. Для этого используют специальное оборудование: готовую решетку фиксируют на металлическом барабане, на высокой скорости втирают однородную массу одновременно с двух сторон. При этом способе погрешность в весе смеси не превышает ± 2 грамма на готовую пластинку.

Использование новой методики производства, позволяет:

• увеличить площадь контакта между электродом и электролитом;
• стабилизировать геометрию рамки и электрические характеристики всей пластинки;
• снизить чувствительность батареи к саморазрядке;
• увеличить морозостойкость, величину токов холодной прокрутки при -30 ºC;
• повысить стартерный ток без снижения электрической емкости устройства;
• снизить чувствительность АКБ к циклическим нагрузкам.

Перечисленные свойства сделали возможным выпуск гибридных батарей, у которых анод — кальциевая пластина с добавлением серебра, катод — сурьмянистый.

Зачем к свинцу добавляют другие металлы

Мягкий и легкоплавкий свинец прослужит недолго, если во время литья не пройдет легирование. Оно повышает прочность изделий из свинца, их устойчивость к действию агрессивных сред, низких температур. Во время легирования добавляют 0,1 — 0,5% других металлов или микроэлементов: селен, кальций, сурьму, кадмий и так далее. Они увеличивают коррозионную  устойчивость в десять раз.

Самые первые пластинки для батарей делали из сплава с сурьмой (Sb), но у них был существенный недостаток: во время работы часть электронов Sb переходила с анода на катод, приводя к смене полярности пластин, самопроизвольной разрядке АКБ.

Тогда обратили внимание на комбинацию свинца и кальция, но у них быстро проявился другой минус: высокая чувствительность к холодному пуску, непереносимость коротких циклов работы. За время движения в условиях городских пробок, аккумулятор зарядиться не успевал, быстро приходил в негодность. Чтобы исправить столь существенный дефект, наносили на решетку тонкий слой серебра. Результат получился отличный по эксплуатационным характеристикам, но малопривлекательный по цене. АКБ Са/Са, в котором пластинки защищены серебром, стоит в 2 — 3 раза дороже обычного.

Стали искать выход, получилось, что оптимальное соотношение цена/срок службы + харектеристики у гибридной батареи. В ней анод сделан из свенца, легированного кальцием, покрытого серебром. Катод изготовлен с использованием технологии DSP из свинца, легированного сурьмой. Обозначение такие устройства получили Sb/Ca.

Плюсы устройств Sb/Ca

Благодаря смешанной компоновке устранили недостатки кальциевых батарей, сохранили плюсы сурьмянистых. Характеристики гибридов:

• процесс электролиза стартует на 14 — 15 Вольтах;
• расширен диапазон рабочих температур: от — 50ºC до + 100ºC;
• в 12 раз уменьшен расход воды, можно обслуживать;
• при надлежащем уходе работают до 7 лет, гарантия до 3 лет;
• саморазрядка на 35% меньше, чем устройств Sb/Sb, но настолько же выше, чем у Са/Са;
• высокая устойчивость решеток к вибрации, коррозии;
• выдерживают до 20 циклов глубоких разрядов;
• требуют технического обслуживания раз в 4 — 4,5 месяца;
• есть трехцветное индикаторное окно: зеленый — все в порядке, белый — добавьте воды, черный — пора подзарядиться;
• максимальное напряжение 14,4 В;
• на 50 — 60% дешевле кальциевого аналога.

Несмотря на то, что аккумуляторы этого типа обслуживать нужно, его рекомендуют новичкам. Особенно тем, кто живет в Сибири, ездит только по городу. Эти АКБ лучше переносят пуск в сильный мороз, а доливать дистиллированную воду все равно когда-нибудь придется научиться. К тому же покупка такого устройства действительно сэкономит деньги: стоит он всего на 10 — 15% дороже качественного сурьмянистого, а служит в 2 — 3 раза дольше. Прибавьте к этому меньший размер при большей мощности: с использованием технологии DSP в аккумуляторах толщина решеток снизилась в 2 — 3 раза, а количество их на столько же выросло. Площадь соприкосновения пасты с электролитом выросла в десятки раз.

Как обслуживать гибридный АКБ

Несмотря на устойчивость к низким температурам и варварскому обращению, следить за гибридным устройством все же надо. Если живете в городе, зимой ездите на работу и домой, возьмите за правило: раз в неделю отправляйтесь к родственникам, живущим подальше, или в крупный торговый центр на окраине. Так АКБ успеет зарядиться во время поездки.

Проверяйте уровень электролита в банках, хотя бы по индикаторному окну. Летом — раз в месяц, при стабильной сильной жаре — раз в 2 недели. Современные авто выдают большие токи, во время жары нет холодных пусков, запасы у батареи остаются неизрасходованными. При напряжении в 14,4 В электролит закипает (это нормально), но если оно повышается, долго держится на высоких значениях, он будет кипеть и кипеть. А вода — испаряться. Если надо — долейте дистиллированной воды. Нормально измерить плотность в гибриде не получится. Кальциевая пластина быстро осаждает кислоту вниз, на дне раствор будет плотнее, чем вверху.

Купите автоматическое зарядное устройство, или с ручными настройками. При необходимости (черный цвет индикаторного окна) — подзарядите батарею. Неплохо проводить процедуру хотя бы раз в 4 месяца. Для частичной подпитки используйте ток в 2А, для полной — 1/10 часть от паспортной емкости. То есть, если емкость 60 А/ч, то подзаряжайте на 6 А. Заканчивайте зарядку, когда при напряжении в 13,8 — 14,4 Вольта сила тока упадет до 0,3 — 0,5 ампер. Можно контролировать зарядку по процессу закипания: как только пузырьки стали появляться постоянно, прекращайте процесс.