Hur man laddar batteriet korrekt

På den moderna marknaden för kemiska källor för återanvändbar likström är de vanligaste batterierna av följande sex typer:

• Bly-syra batterier;

• Nickel-kadmium-batterier;

• Nickel-metallhydridbatterier;

• Nickel-zink-batterier;

• Litiumjonbatterier;

• Litiumpolymerbatterier;

Många människor har ofta en mycket rimlig fråga, hur man laddar det här eller det batteriet korrekt för att inte förstöra det i förväg, förlänga dess livslängd så mycket som möjligt och samtidigt få hög kvalitet på vårt arbete? Den här artikeln hjälper dig att få svar på denna fråga i förhållande till olika typer av batterier från de vanligaste idag.

Den säkraste, traditionella metoden för att ladda blybatterier är DC-laddning, när dess värde i ampere inte överstiger 10 % (0,1C) av batterikapacitetsvärdet i amperetimmar.

Trots denna tradition anger vissa tillverkare själva det exakta värdet av den maximalt tillåtna laddningsströmmen för ett visst batteri, och denna siffra i ampere når ofta 20-30% (0,2C-0,3C) av batterikapaciteten för amperetimmar.Så om batteriet har en kapacitet på 55 amperetimmar, så är en initial laddningsström på 5,5 ampere den säkraste lösningen.

Man bör komma ihåg att spänningen för en cell i ett blybatteri inte bör överstiga 2,3 volt, därför bör du, när du laddar med likström, övervaka spänningen, till exempel består ett 12-volts batteri av 6 battericeller, vilket innebär att den totala spänningen i slutet av batteriladdningsprocessen inte bör överstiga 13,8 volt.

Till exempel, om ett blybatteri med en kapacitet på 100 amperetimmar laddades med en konstant ström på 20 ampere, efter 6-7 timmar av sådan laddning kommer 90% av dess kapacitet redan att laddas, då bör konstanten ställas in på spänning och efter 17 timmar kommer laddningen att vara helt slutförd.

Varför så länge? Eftersom strömmen kommer att sjunka och spänningen sakta kommer att närma sig målvärdet 13,8 volt exponentiellt. Ett batteri laddat på detta sätt är tillförlitligt för både buffert- och cykeldrift.

Det finns ett annat sätt att ladda blybatterier som är lämpligt för cyklisk drift. Denna metod låter dig ladda batteriet i 6 timmar.

Laddningsströmmen är inställd på 20% av batterikapaciteten i amperetimmar, och spänningen är inställd på 14,5 volt (för ett batteri med en nominell spänning på 12 volt), och så laddas batteriet i 5-6 timmar, så stängs laddaren av...

För att vara ärlig bör det noteras att moderna specialiserade laddare av hög kvalitet helt enkelt inte tillåter kritiska situationer under laddningsprocessen.

Nickel-kadmium-batterier bör laddas med försiktighet, rädsla för överladdning i slutet, eftersom under laddningen av den positiva oxid-nickelelektroden ökar utvecklingen av syre gradvis, och strömutnyttjandet minskar gradvis. Så processen att ladda ett nickel-kadmiumbatteri åtföljs av en ökning av dess inre tryck.

Det är bäst att ladda nickel-kadmium-batterier vid temperaturer från +10 till +30 grader, eftersom syre absorberas av den negativa kadmiumelektroden med en optimal hastighet.

För cylindriska rullbatterier är höghastighetsladdning tillåten eftersom elektroderna är tätt sammansatta där, men deras laddningseffektivitet i området för laddningsströmmar från 0,1C till 1C är nästan oförändrad. I standardladdningsläget för nickel-kadmiumbatterier är cellen fulladdad på 16 timmar från 1 volt till 1,35 volt vid en ström på 0,1 C, och i vissa fall räcker 14 timmar.

För att påskynda laddningen av vissa moderna nickel-kadmiumbatterier kan en ökad likström appliceras, men i detta fall krävs ett speciellt styrsystem som inte tillåter omladdning.

I allmänhet kan nickel-kadmium-batterier laddas säkert med en konstant ström på 0,2C-0,3C under en period av 6 till 3 timmar, det är bara viktigt att övervaka laddningstiden. Här tillåter vi till och med laddning upp till 120-140%, då blir urladdningskapaciteten nära batteriklassificeringen.

För nickel-kadmium-batterier är minneseffekten inneboende, därför bör endast ett helt urladdat batteri laddas, annars, på grund av den resulterande underurladdningen, ett extra dubbelt elektriskt lager, kommer batteriet inte att kunna ladda ur laddningen helt fullständigt. Förvara nickel-kadmium-batterier i helt urladdat tillstånd. För laddning av nickel-kadmium-batterier, såväl som för andra typer, tillverkas speciella laddare.

Nickel-metallhydridbatterier utvecklades för att ersätta nickel-kadmiumbatterier. Med samma dimensioner har de 20 % mer kapacitet och är fria från minneseffekten, så de kan laddas i alla lägen. Men om NiMH-batteriet har förvarats delvis urladdat i mer än 30 dagar måste det laddas ur helt före användning och sedan laddas helt igen.

Det är nödvändigt att lagra nickel-metallhydridbatterier i ett delvis laddat tillstånd, cirka 40 % av dess nominella kapacitet. Innan du laddar nya batterier för användning är det användbart att träna dem genom att ladda ur dem helt och ladda dem 4-5 gånger, då blir batteriernas arbetskapacitet större än utan sådan träning.

Laddningsförhållandena liknar nickel-kadmium - vid en ström på 0,1C varar laddningen från 15 till 16 timmar i tid, dessa rekommendationer är standard för alla tillverkare av nickel-metallhydridbatterier; Liksom nickel-kadmium-batterier är nickel-metallhydridbatterier känsliga för överhettning och bör inte tillåtas värmas över 50 grader.

Batterier av denna typ laddas med likström vid en spänning på 1,4 till 1,6 volt per battericell, och ett batteri med en spänning på 0,9 volt anses vara helt urladdat, ytterligare urladdning kommer att vara skadlig för batteriet.

När ett nickel-metallhydridbatteri är nästan fulladdat börjar det värmas upp mer eftersom källenergin inte längre kommer att stödja laddningens kemiska reaktion, och om laddningsströmmen är tillräckligt hög startar batteriets temperatur att öka kraftigt efter att uppstartsprocessen är klar. Så genom att installera en temperatursensor kan du övervaka laddningsstatusen medan den högsta tillåtna temperaturen inte är mer än +60 grader. Särskilda laddare finns för laddning av nickel-metallhydridbatterier.

Ett nickel-zinkbatteri har en nominell spänning på 1,6 volt, det vill säga för laddning måste du applicera 1,9 volt på det, med en ström på 0,25C. Den kan laddas helt på 12 timmar med en speciell laddare och från vilket land som helst.Den har ingen minneseffekt, men för att förlänga livslängden, öka antalet arbetscykler för ett nickel-zinkbatteri behöver det bara laddas till 90 % av sin kapacitet.

Annars liknar det ett nickel-metallhydridbatteri, men urladdningsspänningen här är 1,2 volt, och antalet arbetscykler är tre gånger mindre. Den högsta tillåtna temperaturen är +40 grader.

Litiumjonbatterier laddas vanligtvis först med en konstant ström på 0,2C till 1C vid en spänning på 4 till 4,2 volt under 40 minuter, och sedan vid en konstant spänning på 4,2 volt per cell. Om laddningen görs med en ström på 1C kommer tiden att ladda litiumjonbatteriet helt att vara endast 2-3 timmar.

Om laddningsspänningen överstiger 4,2 volt kommer livslängden på Li-ion-batteriet att förkortas. Dessutom avskräcks litiumjonbatterier från att laddas om. detta leder till det faktum att litiummetall avsätts på den negativa elektroden och syre aktivt frigörs på anoden, som ett resultat av vilket termiskt läckage kan uppstå, en ökning av trycket inuti batterihöljet, och detta kan leda till en minskning av tryck.

Det är således säkert och korrekt att ladda Li-ion-batteriet på ett sådant sätt att spänningen inte överstiger det värde som rekommenderas av batteritillverkaren.

Vissa litiumjonbatterier innehåller skyddskretsar som skyddar litiumjoncellen från överladdning, skyddet utlöses när batteritemperaturen når +90 grader. Vissa batterier har en inbyggd mekanisk strömbrytare som reagerar på övertryck i batterihöljet.

Ofta övervakar ett övervakningssystem inbyggt i ett litiumjonbatteri värdet på den ingående laddningsspänningen, och när värdet faller inom det tillåtna intervallet börjar laddningsprocessen; om gränsspänningen överskrids eller under det lägre tillåtna värdet kommer laddningen helt enkelt inte att starta.

Du bör dock vara försiktig med processen att ladda litiumjonbatterier, övervaka spänningen och strömmen. I princip har alla enheter som använder ett litiumjonbatteri ofta en inbyggd laddare eller kommer med en extern laddare.

Litiumpolymerbatterier skiljer sig inte i laddningssättet från litiumjonbatterier.Den enda skillnaden är att ett litiumpolymerbatteri innehåller en gelliknande elektrolyt, inte en vätska, och även när det är överladdat eller överhettat exploderar det inte som dess litiumjonmotsvarighet, det sväller bara. Detta förklarar trenden av förskjutning från marknaden för litium-jonbatterier litium-polymer.

Läs även om detta ämne: Hur fungerar och fungerar batterier?