Cum să încărcați corect bateria

Pe piața modernă a surselor chimice de curent continuu reutilizabil, cele mai comune sunt bateriile de următoarele șase tipuri:

• Baterii plumb-acid;

• Baterii nichel-cadmiu;

• Baterii nichel-hidrură metalică;

• Baterii nichel-zinc;

• baterii litiu-ion;

• Baterii cu litiu polimer;

Mulți oameni au adesea o întrebare foarte rezonabilă, cum să încărcăm corect cutare sau cutare baterie pentru a nu o strica din timp, să-i prelungească durata de viață cât mai mult posibil și, în același timp, să obținem o calitate înaltă a muncii noastre? Acest articol vă va ajuta să obțineți un răspuns la această întrebare în legătură cu diferite tipuri de baterii dintre cele mai comune astăzi.

Cea mai sigură și tradițională metodă de încărcare a bateriilor cu plumb-acid este încărcarea DC, atunci când valoarea acesteia în amperi nu depășește 10% (0,1C) din valoarea capacității bateriei în amperi-ore.

În ciuda acestei tradiții, unii producători indică înșiși valoarea exactă a curentului de încărcare maxim admisibil pentru o anumită baterie, iar această cifră în amperi ajunge adesea la 20-30% (0,2C-0,3C) din capacitatea bateriei pentru amperi-ore.Deci, dacă bateria are o capacitate de 55 amperi-oră, atunci un curent de încărcare inițial de 5,5 amperi este cea mai sigură soluție.

Trebuie amintit că tensiunea unei celule a unei baterii cu plumb-acid nu trebuie să depășească 2,3 volți, prin urmare, la încărcarea cu curent continuu, ar trebui să monitorizați tensiunea, de exemplu, o baterie de 12 volți este formată din 6 celule de baterie, ceea ce înseamnă că tensiunea totală la sfârșitul procesului de încărcare a bateriei nu trebuie să depășească 13,8 volți.

De exemplu, dacă o baterie cu plumb-acid cu o capacitate de 100 amperi-ore a fost încărcată cu un curent constant de 20 amperi, atunci după 6-7 ore de încărcare, 90% din capacitatea sa va fi deja încărcată, atunci constanta ar trebui să fie încărcată. fi setat la tensiune și după 17 ore încărcarea va fi complet finalizată.

De ce atât de mult timp? Pe măsură ce curentul va scădea și tensiunea se va apropia lent, exponențial de valoarea țintă de 13,8 volți. O baterie încărcată în acest mod este fiabilă atât pentru funcționarea tampon, cât și pentru ciclul.

Există o altă modalitate de a încărca bateriile cu plumb-acid care este potrivită pentru funcționarea ciclică. Această metodă vă permite să încărcați bateria timp de 6 ore.

Curentul de încărcare este setat la 20% din capacitatea bateriei în amperi-oră, iar tensiunea este setată la 14,5 volți (pentru o baterie cu o tensiune nominală de 12 volți), astfel încât bateria este încărcată timp de 5-6 ore, apoi incarcatorul se opreste...

Pentru a fi sincer, trebuie remarcat faptul că încărcătoarele moderne specializate de înaltă calitate pur și simplu nu permit situații critice în timpul procesului de încărcare.

Bateriile nichel-cadmiu trebuie încărcate cu prudență, temându-se de supraîncărcare la sfârșit, deoarece în procesul de încărcare a electrodului pozitiv oxid-nichel, evoluția oxigenului crește treptat, iar rata de utilizare a curentului scade treptat. Deci procesul de încărcare a unei baterii nichel-cadmiu este însoțit de o creștere a presiunii sale interne.

Cel mai bine este să încărcați bateriile cu nichel-cadmiu la temperaturi de la +10 la +30 de grade, deoarece oxigenul este absorbit de electrodul negativ de cadmiu la o rată optimă.

Pentru bateriile cu role cilindrice, încărcarea de mare viteză este permisă deoarece electrozii sunt strâns asamblați acolo, dar eficiența lor de încărcare în domeniul curenților de încărcare de la 0,1C la 1C este aproape neschimbată. În modul de încărcare standard pentru bateriile nichel-cadmiu, în 16 ore celula este încărcată complet de la 1 volt la 1,35 volți la un curent de 0,1 C, iar în unele cazuri sunt suficiente 14 ore.

Pentru a accelera incarcarea unor baterii moderne nichel-cadmiu se poate aplica un curent continuu crescut, dar in acest caz este necesar un sistem de control special care sa nu permita reincarcarea.

În general, bateriile nichel-cadmiu pot fi încărcate în siguranță cu un curent constant de 0,2C-0,3C pentru o perioadă de 6 până la 3 ore, este important doar să monitorizați timpul de încărcare. Aici permitem chiar și reîncărcarea până la 120-140%, atunci capacitatea de descărcare va fi apropiată de capacitatea bateriei.

Pentru bateriile cu nichel-cadmiu, efectul de memorie este inerent, prin urmare, trebuie încărcată doar o baterie complet descărcată, altfel, din cauza subdescărcării rezultate, un strat electric dublu suplimentar, bateria nu va putea descărca complet încărcarea. complet. Depozitați bateriile cu nichel-cadmiu într-o stare complet descărcată. Pentru încărcarea bateriilor nichel-cadmiu, precum și pentru alte tipuri, se produc încărcătoare speciale.

Bateriile nichel-hidrură metalică au fost dezvoltate pentru a înlocui bateriile cu nichel-cadmiu. Cu aceleasi dimensiuni, au o capacitate cu 20% mai mare si sunt lipsite de efectul de memorie, astfel incat se pot incarca in orice stare. Cu toate acestea, dacă bateria NiMH a fost depozitată parțial descărcată mai mult de 30 de zile, aceasta trebuie să fie complet descărcată înainte de utilizare și apoi încărcată complet din nou.

Este necesar să depozitați bateriile nichel-hidrură metalică în stare parțial încărcată, aproximativ 40% din capacitatea sa nominală. Înainte de a încărca baterii noi pentru utilizare, este util să le antrenați descarcându-le complet și încărcându-le de 4-5 ori, atunci capacitatea de lucru a bateriilor va fi mai mare decât fără o astfel de pregătire.

Condițiile de încărcare sunt similare cu nichel-cadmiul - la un curent de 0,1C, încărcarea va dura de la 15 la 16 ore în timp, aceste recomandări sunt standard pentru toți producătorii de baterii nichel-hidrură metal; precum bateriile nichel-cadmiu, bateriile nichel-hidrură metalică sunt sensibile la supraîncălzire și nu trebuie lăsate să se încălzească peste 50 de grade.

Bateriile de acest tip sunt încărcate cu curent continuu la o tensiune de 1,4 până la 1,6 volți per celulă a bateriei, iar o baterie cu o tensiune de 0,9 volți este considerată complet descărcată, descărcarea ulterioară va fi dăunătoare bateriei.

Când o baterie nichel-hidrură metalică este aproape complet încărcată, începe să se încălzească mai mult, deoarece sursa de energie nu mai va susține reacția chimică a încărcării, iar dacă curentul de încărcare este suficient de mare, temperatura bateriei începe. să crească brusc după finalizarea procesului de pornire. Deci, prin instalarea unui senzor de temperatură, puteți monitoriza starea de încărcare în timp ce temperatura maximă admisă nu este mai mare de +60 de grade. Sunt disponibile încărcătoare speciale pentru încărcarea bateriilor nichel-hidrură metalică.

O baterie nichel-zinc are o tensiune nominală de 1,6 volți, adică pentru încărcare trebuie să-i aplici 1,9 volți, cu un curent de 0,25C. Poate fi încărcat complet în 12 ore cu un încărcător special și din orice țară.Nu are efect de memorie, dar pentru a prelungi durata de viață, crește numărul de cicluri de lucru ale unei baterii nichel-zinc, trebuie doar încărcată la 90% din capacitatea sa.

În caz contrar, este similar cu o baterie nichel-hidrură metalică, dar tensiunea de descărcare aici este de 1,2 volți, iar numărul de cicluri de funcționare este de trei ori mai mic. Temperatura maximă admisă este de +40 de grade.

Bateriile litiu-ion sunt de obicei încărcate mai întâi la un curent constant de 0,2C până la 1C la o tensiune de 4 până la 4,2 volți timp de 40 de minute și apoi la o tensiune constantă de 4,2 volți pe celulă. Dacă încărcarea se face cu un curent de 1C, timpul de încărcare completă a bateriei litiu-ion va fi de numai 2-3 ore.

Dacă tensiunea de încărcare depășește 4,2 volți, durata de viață a bateriei Li-ion va fi redusă. În plus, bateriile cu litiu-ion sunt foarte descurajate să fie reîncărcate. acest lucru duce la faptul că litiu-metal este depus pe electrodul negativ și oxigenul este eliberat activ pe anod, în urma căreia se poate produce o scurgere termică, o creștere a presiunii în interiorul carcasei bateriei și acest lucru poate duce la o scădere a presiune.

Astfel, este sigur și adecvat să încărcați bateria Li-ion în așa fel încât tensiunea să nu depășească valoarea recomandată de producătorul bateriei.

Unele baterii litiu-ion conțin circuite de protecție care protejează celula litiu-ion de supraîncărcare, protecția este declanșată atunci când temperatura bateriei atinge +90 de grade. Unele baterii au un comutator mecanic încorporat care răspunde la suprapresiune din carcasa bateriei.

Adesea, un sistem de monitorizare încorporat într-o baterie litiu-ion monitorizează valoarea tensiunii de încărcare de intrare, iar atunci când valoarea se încadrează în intervalul permis, începe procesul de încărcare; dacă tensiunea limită este depășită sau sub valoarea inferioară permisă, încărcarea pur și simplu nu va începe.

Cu toate acestea, ar trebui să fiți atenți la procesul de încărcare a bateriilor litiu-ion, să monitorizați tensiunea și curentul. Practic, orice dispozitiv care folosește o baterie litiu-ion are adesea un încărcător încorporat sau vine cu un încărcător extern.

Bateriile cu litiu-polimer nu diferă în ceea ce privește modul de încărcare de bateriile cu litiu-ion.Singura diferență este că o baterie litiu-polimer conține un electrolit asemănător gelului, nu un lichid și, chiar și atunci când este supraîncărcată sau supraîncălzită, nu explodează așa cum o face omologul său litiu-ion, ci doar se umflă. Aceasta explică tendința de deplasare de pe piața bateriilor litiu-ion litiu-polimer.

Citește și pe acest subiect: Cum funcționează și cum funcționează bateriile?