Благодаря одному из моих читателей ко мне в руки попали весьма интересные аккумуляторы. Правда стоит сразу сказать, что больше всего ими сейчас интересуются аффинажники, кто это такие думаю знают многие радиолюбители.

Как обычно, напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт

Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog

Как я уже написал, один из моих читателей предложил сделать обзор весьма необычных аккумуляторов. Нет, они не редкие, хотя встречаются не часто, производились серийно, использовались также много, но тем не менее, в быту их вряд ли можно было встретить в заметных количествах.
При встрече я получил такой вот необычный комплект, пластиковая бутылочка, шприц с трубочкой и небольшой пакетик с ручкой :)


А внутри пакетика лежали.... да, три аккумулятора, да не простых, а золотых серебряных, а точнее, серебряно-цинковых. Кому интересно почитать подробнее, это можно сделать здесь. я же буду относительно краток.

Аккумуляторы изначально сухие, что способствует долгому сроку сохраняемости, получил я их уже залитыми, еще раз спасибо, потому как я вообще не химик, совершенно, ну а в бутылочке естественно электролит, на всякий случай.


Дата выпуска аккумуляторов октябрь 1970 года, т.е. на несколько лет старше меня и на текущий момент им уже 52 года!


В гугле вы легко можете найти кучу фото этих аккумуляторов, причем там даты есть и постарее и поновее, например сходу есть как 1962, так и 1988 год.


Естественно меня заинтересовало, кто же их производил, тем более что на всех аккумуляторах данного типа был один и тот же логотип.
Сначала поиск меня вывел на статью, где упоминается завод Юпитер в Припяти, цитата оттуда


Но меня терзали сомнения, тем более что я немного слышал про этот завод, потому сделал проще, вырезал с фото логотип, скормил гуглу и он мне сходу дал название завода, это оказалась "Ленинская искра".


Перед началом более детального осмотра и тестами все таки скажу пару слов и фактов о данном типе аккумуляторов.
Вообще я об этих аккумуляторах услышал от товарища еще наверное где-то в конце 80х, тогда шла речь о неких супераккумуляторах, способных зарядиться на 80% за буквально 15 минут, что в те времена казалось просто фантастикой, особенно на фоне того хлама, которым приходилось пользоваться. Кстати до сих пор ищу упоминания про никель кадмиевые аккумуляторы похожие на АА, но длиннее примерно в два раза, применялись в милицейских радиостанциях, но почему-то они пропали вообще из виду.

Ну так вот, данные аккумуляторы по сути также в чем-то похожи на никель-кадмиевые как минимум потому, что в них также применяется щелочной электролит, но так как в пластинах применены другие материалы, то электрические параметры также отличаются.
Если коротко то имеем -
ЭДС: 1,85 В (рабочее напряжение 1,55 В), несколько выше чем у никель-кадмиевых и никель-металл гидридных.

Теоретическая удельная энергоемкость: до 425 Вт·ч/кг
Практическая удельная энергоемкость: до 150 Вт·ч/кг
А вот здесь они не сильно проигрывают и современным литиевым, где заявляется:
Удельная энергоёмкость: 110…270 Вт·ч/кг

Но еще более интересно читать о таком параметре как:
Удельная энергоплотность: до 650 Вт·ч/дм³. Т.е. сколько энергии можно запихнуть в определенный объем.
Например для литиевых этот параметр составляет около 300 Вт·ч/дм³

Получается что на данном графике серебряно-цинковые аккумуляторы были бы где-то сильно справа и просто не влезли бы в значения по горизонтальной оси.


На самом деле конечно не все так радужно и там есть приставка "до" 650Втч, но тем не менее, реально вызывает уважение, ведь разница более 50 лет!
Но даже если просто сравнить высокоемкие литиевые и обозреваемые, то СЦ-25, то можно заметить что она не так велика, при том что на фото я показал эквивалент по емкости в Втч. Для СЦ-25 этот параметр составляет около 40Втч, для пары 21700 около 38Втч, а для 3шт 18650 соответственно те же 38Втч. но у СЦ-25 корпус явно толще и занимает довольно большую часть объема.


Но при этом для серебряно-цинковых аккумуляторов заявляется и очень высокий ток нагрузки, до 50С, естественно при соответствующей конструкции пластин и токосъемов. но много ли вы знаете литиевых аккумуляторов с отдачей в 50С? Т.е. если бы обозреваемые аккумуляторы были высокотоковыми, то они могли бы отдавать ток до 1250А.

В данной серии выпускалось как минимум четыре типа:
СЦ-25
СЦК-25
СЦС-25
СЦД-25

СЦ - серебряно-цинковый, К-короткий цикл (высококтовые), С-средний цикл, Д-длительный цикл (высокоемкие), при этом что интересно, для всех в индексе указано число 25, которое эквивалентно емкости только для СЦ-25, для остальных емкость отличается, 20, 30 и 40Ач соответственно.


Помимо этого подобные аккумуляторы еще и имеют заявленный температурный диапазон от -40 до +60.

Многие конечно напишут, а почему же такие чудесные аккумуляторы не пошли в бытовое применение?
Ну во первых по сути пошли, только не аккумуляторы, а батарейки, например часовые серии СЦ, а во вторых, серебряно-цинковые аккумуляторы также имеют ряд недостатков:
Цена, например в обозреваемом СЦ-25 содержится около 80 грамм серебра, в каждом аккумуляторе!
Срок службы, а точнее, количество циклов, которое для СЦ-25 составляет всего 50, а для СЦК-25 так вообще всего 10.
Длительное время заряда, 18 часов для СЦ-25.

Но тем не менее, есть те, кто деньги особо не считает и кому далеко не всегда критично количество циклов, зато важна емкость и надежность.
Для начала это аэро-космическое применение, именно серебряно-цинковые аккумуляторы стояли в первом спутнике (СЦД-70 и СЦД-18), а также в лунном автомобиле.


Ну и конечно военные, куда тут без них. Подобные аккумуляторы применялись в торпедах, причем была даже серия аккумуляторов где в качестве электролита использовалась морская вода (т.е. в пресной воде торпеда получается не работала бы), а также в разных радиолокационных станциях и ракетах и я не удивлюсь если в том числе и в тех ракетах, что сейчас прилетают по нашим городам.


Ладно, завязываю с лирикой, перехожу к обзору.
Аккумуляторы чем-то напоминают обычные никель-кадмиевые, также есть и пробочка с клапаном, винтовые клеммы при этом похоже были смазаны чем-то типа солидола.


Резинка на клапане со временем деградировала, ну а что вы хотите за 50 лет? Любопытно посмотреть на аккумулятор смартфона через тот же срок :)


Еще раз спасибо человеку, который их прислал, потому как он приготовил раствор, залил и дал немного отстоятся. Тем более химик с меня тот еще, это вам не литий с кобальтом в подвале мешать :)
Интересно наблюдать как после заливки сразу появляется напряжение, слева еще сухой аккумулятор, справа уже залитый.


Чем заливать, написано в умных книжках. Вообще с данными аккумуляторами есть некая странность, с одной стороны информации есть много, а с другой, она какая-то совсем общая, а вот так как в современных даташитах, касательно определенной модели, где указаны токи заряда, разряда, четкие напряжения и токи, как-то мало.


Пока аккумуляторы добирались ко мне, то электролит немного впитался и собственно потому человек и дал раствор и шприц чтобы их долить.


Внешний вид с трех основных сторон.


Размеры. Здесь я решил использовать аутентичную линейку, причем выпущенную не только в примерно то же время (1967 год), а и в том же городе. Вот скажите, какой шанс что у меня дома через 50 с лишним лет встретятся эти два предмета?
Для тех кто не в курсе, на фото "калькулятор" которым в школе пользовались ваши родители, а скорее всего даже бабушки с дедушками, причем представьте, ему не нужен ни аккумулятор ни восьмиядерный процессор и на таких "калькуляторах" рассчитывали в том числе и полеты в космос.


Измерение после получения, импеданс примерно одинаков, а вот с напряжением странность, если первые два примерно похожи, то у третьего оно в два раза выше.


Доливаю электролит и здесь вот кстати вылезла особенность советских "даташитов", до какого уровня наливать? В интернете нашел информацию, мол доливать надо до красной метки на корпусе, осмотрел эти аккумуляторы, пересмотрел кучу фото по этим аккумуляторам, нигде никаких меток нет.
В итоге чисто интуитивно налил так, чтобы гарантированно были залиты пластины.


В процессе обратил внимание что у одного из аккумуляторов есть трещина в корпусе, потом на всякий случай заклеил просто изолентой, мало ли что.


Аккумуляторы отстоялись некоторое время, после чего я повторил замеры и попутно взвесил.
Картина однако изменилась, по сути только у второго результаты остались почти неизменными, зато у остальных изменилось как напряжение, так и сопротивление.


Для начальных тестов использовался тестер батарей EBC-A10H, подключение естественно четырехпроводное.


И уже на начальном этапе я столкнулся с малым количеством информации.
Дело в том, что в одних местах писали заряжать до напряжения 2.05 вольта, в других, до 2.10 вольта, в книге написано заряжать током 1.5А в течение 18 часов. Кстати уже потом обратил внимание на упоминание уровня заливки электролита, 5-10мм выше уровня пластин, но думаю что здесь уровень берется с запасом на выкипание, в моем случае вполне достаточно чтобы пластины были залиты полностью.
Но больше всего меня в данной терминологии раздражает понятие "нормальный ток", так как я привык к понятиям типа - заряжать током 0.5С доя напряжения ХХ, отключать по падению тока 0.1 от зарядного, что куда как более определенно.


Поставил на заряд при токе 1.5А, аккумулятор при этом показал завидную стабильность напряжения в процессе заряда, в начале так вообще график шел ровно с точностью до тысячных вольта в течение около 3 часов!
Примерно через 8 часов напряжение резко подскочило.


Так как у меня был график заряда подобных аккумуляторов, то я решил что аккумулятор просто зарядился.


В итоге прекратил заряд, дальше нагрузка просто мониторила напряжение на клеммах аккумулятора.


После выжидания некоторой паузы запустил разряд, ток задал 2.5А или 0.1С в более привычном понимании, посчитав что ток вполне похож на "нормальный" :)
Аккумулятор отдал почти 13Ач или около 20Втч, среднее напряжение составило 1.54 вольта, отключение было по падению до 1 вольт. Кстати напряжение отключения разряда тоже указывают разное, причем в диапазоне порядка 0.6-1.2 вольта, я думал выставить 0.9 по аналогии с никель кадмиевыми, но товарищ посоветовал выставить ровно 1 вольт.


Второй цикл я уже решил провести подольше, по крайней мере хотел 18 часов, но по техническим причинам пришлось ограничится временем в 17 часов 25 минут.


При разряде тем же током теперь я получил уже почти 25Ач, что куда как приятнее, среднее напряжение составило 1.56 вольта.

Кстати, вы думали у вас проблемы с определением процента заряда у литий-феррум аккумуляторов потому что у них пологая кривая разряда? Ха три раза, вот где пологая кривая, да какая пологая, она просто ровная....


Третий цикл заряда я уже проводил при токе 2.5А, потому как не видел смысла ждать так долго, да и 0.1С это на мой взгляд вполне нормально.
Но теперь заряда проводился немного по другому, я решил подождать и посмотреть что будет если его не останавливать.

Остановил я его в итоге вручную, но тем не менее увидел что график имеет два подъема, примерно в первой четверти цикла и в самом конце. Почему меня это интересовало? Да потому что как-то ведь их заряжают и не после полного разряда, а значит должно быть хоть какое-то определение конца этого процесса.


Далее шли тесты, в сумме вышло десять штук, с учетом долгого заряда сложно даже посчитать сколько в итоге это все заняло, и это первый аккумулятор из трех.
Проверял в режимах - 0,1, 0.2С, 8.5А (рекомендованный максимальный), 10, 12.5, 15, 20, 25 и 30А.


В процессе тестов измерял температуру, приведу ту, что была при токах 20, 25 и 30А, по моему многовато, хотя с учетом того что аккумулятор работал с трехкратной перегрузкой.


График заряда изначально у данного аккумулятора был немного странный, в процессе, перед последним тестом, попробовал ради эксперимента заряжать током 4.5А, и как ни странно, здесь даже был и график красивый и отключение, зато когда уже после всех тестов начал заряжать, то получил невозможность зарядить его снова.


Посмотрел тепловизором и увидел аномальный нагрев в одной точке.


При детальном рассмотрении выяснилась что там появилось какое-то аномальное образование.


Да и сам аккумулятор выглядел несколько странно.


Внутреннее сопротивление упало, напряжение тоже, справа для примера результаты теста второго экземпляра после первого цикла.


Судя по всему произошло внутреннее замыкание, потому как когда я его взял в руки по прошествии примерно 10 часов, то он был ощутимо теплый.


Еще в процессе тестов заметил, что пластины внутри из белых стали почти черными, потому решил заснять процесс.
Видео ускорено примерно в 30 раз, исходно 24 минуты заряда током 1.5А


А вот результат, справа новый аккумулятор, слева примерно через пол часа после начала заряда.


Второй экземпляр вел себя куда как лучше в плане заряда, правда здесь я сходу прогнал первый цикл около 18 часов с током 1.5А


Но ключевое то, что я задал порог отключения по напряжению и падению тока и при этом аккумулятор корректно отрабатывал рабочий цикл заряда, в конце я попробовал зарядить его током заметно больше рекомендованного, и даже в таком режиме он корректно завершил заряд.


С этим аккумуляторов я решил ограничится током разряда в 25А, потому как 30 для них явно много, электролит начинает перегреваться.


Температура при токах 20 и 25А


Третий экземпляр подготавливался примерно в том же режиме, по техническим причинам время получилось чуть дольше рекомендованного, у тестера нет опции ограничения времени заряда, ограничить можно только время разряда.


Также попробовал заряжать током заметно больше рекомендованного и также как у предыдущего экземпляра было корректное завершение заряда, но видно что здесь оно более затянуто.


Результаты при тех же токах, 0.1, 0.2С, 8.5, 10, 12.5, 15, 20 и 25А


И температура при токах 20 и 25А


Но более интересен сравнительный график всех трех экземпляров в трех режимах, 0.2, 0.2 и 1С. Видно что у аккумуляторов отличается не только отдача, а и сама кривая разряда, особенно на начальном участке. Можно сказать что у каждого экземпляра свой характер.


Конечные результаты измерения импеданса, напряжения и веса. Здесь также видна разница, первый экземпляр умер окончательно, у второго подросло сопротивление, единственно кто хорошо прошел тесты, так это третий.
Но при этом стоит сказать, что:
1. Первый показал самую лучшую отдачу по емкости, но умер
2. Второй лучше всех вел себя при заряде, емкость средняя
3. Третий кривой заряда был средним, но оказался хуже всех по отдаваемой емкости.


Уровень электролита в процессе тестов несколько уменьшился, причем заметно что больше всего уменьшение в центре, где температура была выше, т.е. он банально выкипал. Ну собственно да, если температура корпуса имела около 65 градусов, то внутри было явно больше.
На фото третий экземпляр, который мне оставили на память, за что отдельное спасибо :)


В качестве дополнения. Пока искал разную информацию, то наткнулся на комментарий где писалось, что щелочной электролит нельзя хранить в пластиковой упаковке, а точнее, в обычных ПЭТ бутылках из-за возможной деградации пластика из-за химической реакции пластика с электролитом.
Ну что, я то проверил, действительно, примерно за месяц-полтора пластик стал совсем слабым и бутылка начала протекать, а снаружи накапливались какие-то белые кристаллы. Так что не храните такой электролит в ПЭТ бутылках.
Пришлось перелить немного в стеклянную тару, а остальное утилизировать :(


Вот собственно такой вот необычный обзор. Выводы делать сложно, потому как корректнее было бы измерять новые аккумуляторы, хотя с другой стороны, я показал аккумуляторы которые более 50 лет хранились, после чего были залиты электролитом и вполне себе нормально работали. Мало того, при заявленном токе отдачи в 8.5А они могли отдавать и 25А.
Но что реально меня удивило, так это практически ровный график разряда, интересно, как раньше определяли процент заряда или им это не нужно было и использовались расчетные параметры емкость/ток нагрузки/время автономной работы?

На этом пока всё, спонсору спасибо за аккумуляторы, а читателям за комментарии и оценку обзора :)
Кстати, ни у кого часом ненужный РИТЭГ в кладовке не завалялся? :)

P.S. Тени забытых предков, украинский фильм 1965 года, название которого как нельзя лучше подходит к теме данного обзора. Кроме того этот фильм по сути из того же времени что и аккумуляторы.