Как правилно да зареждате батерията

На съвременния пазар за химически източници на постоянен ток за многократна употреба най -често срещаните са батерии от следните шест вида:

• Оловно -кисели батерии;

• Никел-кадмиеви батерии;

• Никел -метални хидридни батерии;

• Никел-цинкови батерии;

• Литиево-йонни батерии;

• Литиево -полимерни батерии;

Много хора често имат много разумен въпрос, как правилно да зареждаме тази или онази батерия, за да не я разваляме преди време, да удължим експлоатационния й живот до възможно най -много и в същото време да получим високо качество на работата си? Тази статия ще ви помогне да получите отговор на този въпрос във връзка с различни видове батерии от най -разпространените днес.

Най -сигурният, традиционен метод за зареждане оловно -кисели батерии е DC зареждане, когато стойността му в ампери не надвишава 10% (0.1C) от стойността на капацитета на батерията в ампер-часове.

Въпреки тази традиция, някои производители сами посочват точната стойност на максимално допустимия ток на зареждане за конкретна батерия, като тази цифра в ампери често достига 20-30% (0.2C-0.3C) от капацитета на батерията за ампер-часове. Така че, ако батерията има капацитет от 55 ампер-часа, тогава първоначалният ток на зареждане от 5,5 ампера е най-безопасното решение.

Трябва да се помни, че напрежението на една клетка на оловно-киселинна батерия не трябва да надвишава 2,3 волта, следователно, при зареждане с постоянен ток, трябва да наблюдавате напрежението, например 12 -волтова батерия се състои от 6 акумулаторни клетки, което означава, че общото напрежение в края на процеса на зареждане на батерията не трябва да надвишава 13,8 волта.

Например, ако оловно-киселият акумулатор с капацитет 100 ампер-часа е бил зареден с постоянен ток от 20 ампера, тогава след 6-7 часа от такова зареждане 90% от капацитета му вече ще бъдат заредени, тогава константата трябва да бъде зададен режим на напрежение и след 17 часа зареждането ще бъде напълно завършено.

Защо толкова дълго? Тъй като токът ще спадне и напрежението бавно, експоненциално ще се доближи до целевата стойност от 13,8 волта. Батерията, заредена по този начин, е надеждна както за работа с буфер, така и за циклична работа.

Има и друг начин за зареждане на оловно -киселинни батерии, който е подходящ за циклична работа. Този метод ви позволява да зареждате батерията за 6 часа.

Токът на зареждане е настроен на 20% от капацитета на батерията в ампер-часове, а напрежението е зададено на 14,5 волта (за батерия с номинално напрежение 12 волта) и така батерията се зарежда за 5-6 часа, тогава зарядното устройство се изключва …

Честно казано, трябва да се отбележи, че съвременните висококачествени специализирани зарядни устройства просто не допускат критични ситуации по време на процеса на зареждане.

Никелови кадмиеви батерии трябва да се зарежда с повишено внимание, страхувайки се от презареждане в самия край, тъй като в процеса на зареждане на положителния оксидно-никелов електрод отделянето на кислород постепенно се увеличава, а скоростта на използване на тока постепенно намалява. Така че процесът на зареждане на никел-кадмиева батерия е придружен от повишаване на вътрешното й налягане.

Най-добре е да зареждате никел-кадмиеви батерии при температури от +10 до +30 градуса, тъй като кислородът се абсорбира от отрицателния кадмиев електрод с оптимална скорост.

За цилиндрични ролкови батерии е допустимо зареждане с висока скорост, тъй като електродите са плътно сглобени там, но ефективността на тяхното зареждане в диапазона на зарядните токове от 0.1C до 1C почти не се променя. В стандартния режим на зареждане за никел-кадмиеви батерии, за 16 часа клетката се зарежда напълно от 1 волта до 1,35 волта при сила на тока 0,1 С, а в някои случаи са достатъчни и 14 часа.

За да се ускори зареждането на някои съвременни никел-кадмиеви батерии, може да се приложи увеличен постоянен ток, но в този случай е необходима специална система за управление, която не позволява презареждане.

По принцип никел-кадмиевите батерии могат безопасно да се зареждат с постоянен ток от 0.2C-0.3C за период от 6 до 3 часа, като е важно само да се следи времето за зареждане. Тук дори допускаме презареждане до 120-140%, тогава капацитетът на разреждане ще бъде близо до номинала на батерията.

За никел-кадмиевите батерии ефектът на паметта е присъщ, следователно трябва да се зарежда само напълно разредена батерия, в противен случай поради произтичащото недоразреждане, допълнителен двоен електрически слой, батерията няма да може да разреди напълно зареждането напълно. Съхранявайте никел-кадмиевите батерии в напълно разредено състояние. За зареждане на никел-кадмиеви батерии, както и за други видове, се произвеждат специални зарядни устройства.

Никел -метални хидридни батерии са разработени за подмяна на никелови кадмиеви батерии. Със същите размери те имат 20% по -голям капацитет и са свободни от ефекта на паметта, така че могат да се зареждат във всяко състояние. Ако обаче NiMH батерията е била съхранявана частично разредена за повече от 30 дни, тя трябва да бъде напълно разредена преди употреба и след това напълно заредена отново.

Необходимо е да се съхраняват никел-метал хидридни батерии в частично заредено състояние, приблизително 40% от номиналния му капацитет. Новите батерии, преди да се заредят за употреба, е полезно да се тренират, като се разреждат напълно и се зареждат 4-5 пъти, тогава работният капацитет на батериите ще бъде по-голям, отколкото без такова обучение.

Условията за зареждане са подобни на никел-кадмиевите-при ток от 0,1С зареждането ще продължи от 15 до 16 часа във времето, тези препоръки са стандартни за всички производители на никел-метал хидридни батерии; подобно на никел-кадмиевите батерии, никел-метал хидридните батерии са чувствителни към прегряване и не трябва да се оставят да се нагряват над 50 градуса.

Батериите от този тип се зареждат с постоянен ток при напрежение от 1,4 до 1,6 волта на клетка на батерията, и Батерия с напрежение 0,9 волта се счита за напълно разредена, по -нататъшното разреждане ще бъде вредно за батерията.

Когато никел-метал хидридната батерия е почти напълно заредена, тя започва да се нагрява повече, тъй като енергията на източника вече не отива за поддържане на химическата реакция на заряда, а ако зарядният ток е достатъчно висок, температурата на батерията започва да се покачва рязко след приключване на процеса на зареждане. Така че, като инсталирате температурен сензор, можете да наблюдавате състоянието на зареждане, докато максимално допустимата температура е не повече от +60 градуса. Предлагат се специални зарядни устройства за зареждане на никел-метал хидридни батерии.

Никел-цинкова батерия има номинално напрежение 1,6 волта, тоест за зареждане трябва да приложите 1,9 волта към него, с ток 0,25С. Може да се зареди напълно за 12 часа със специално зарядно устройство и от всяка държава.Той няма ефект на памет, но за удължаване на експлоатационния живот, увеличаване на броя на работните цикли на никел-цинкова батерия, трябва да се зарежда само до 90% от капацитета си.

В противен случай тя е подобна на никел-метал хидридна батерия, но разрядното напрежение тук е 1,2 волта, а броят на работните цикли е три пъти по-малък. Максимално допустимата температура е +40 градуса.

Литиево -йонни батерии обикновено се зарежда първо при постоянен ток от 0,2C до 1C при напрежение от 4 до 4,2 волта за 40 минути, а след това при постоянно напрежение от 4,2 волта на клетка. Ако зареждането се извършва с ток от 1С, времето за пълно зареждане на литиево-йонната батерия ще бъде само 2-3 часа.

Ако напрежението на зареждане надвиши 4,2 волта, животът на литиево-йонната батерия ще бъде намален. Освен това, литиево-йонните батерии са силно обезкуражени от презареждане. това води до факта, че метален литий се отлага върху отрицателния електрод и кислородът се освобождава активно върху анода, в резултат на което може да настъпи термично изтичане, повишаване на налягането вътре в кутията на батерията и това може да доведе до намаляване на налягането .

По този начин е безопасно и правилно да зареждате литиево-йонната батерия по такъв начин, че напрежението да не надвишава стойността, препоръчана от производителя на батерията.

Някои литиево-йонни батерии съдържат защитни вериги, които предпазват литиево-йонната клетка от презареждане, защитата се задейства, когато температурата на батерията достигне +90 градуса. Някои батерии имат вграден механичен превключвател, който реагира на свръхналягане в кутията на батерията.

Често система за мониторинг, вградена в литиево-йонна батерия, следи стойността на входното зареждащо напрежение и когато стойността попадне в допустимия диапазон, процесът на зареждане започва; ако граничното напрежение е надвишено или под долната допустима стойност, зареждането просто няма да започне.

Въпреки това трябва да внимавате с процеса на зареждане на литиево-йонни батерии, да следите напрежението и тока. По принцип всяко устройство, използващо литиево-йонна батерия, често има вградено зарядно устройство или идва с външно зарядно устройство.

Литиево -полимерни батерии не се различават по начина на зареждане от литиево-йонните батерии. Единствената разлика е, че литиево-полимерната батерия съдържа подобен на гел електролит, а не течен и дори когато е презаредена или прегрята, тя не експлодира, както се случва с литиево-йонния си колега, а само набъбва. Това обяснява тенденцията за изместване от пазара на литиево-йонни батерии литиево-полимерни.

Прочетете също по тази тема: Как работят и работят батериите?