Hvordan lade batteriet riktig

I det moderne markedet for kjemiske kilder til gjenbrukbar likestrøm er de vanligste batteriene av følgende seks typer:

• Bly-syre batterier;

• Nikkel-kadmium batterier;

• Nikkel-metallhydrid batterier;

• Nikkel-sink batterier;

• Lithium-ion-batterier;

• Lithium polymer batterier;

Mange mennesker har ofte et veldig rimelig spørsmål, hvordan man lader dette eller det batteriet riktig for ikke å ødelegge det på forhånd, forlenge levetiden så mye som mulig og samtidig få høy kvalitet på arbeidet vårt? Denne artikkelen vil hjelpe deg å få svar på dette spørsmålet i forhold til forskjellige typer batterier fra de vanligste i dag.

Den sikreste, tradisjonelle metoden for å lade blybatterier er DC-lading, når verdien i ampere ikke overstiger 10 % (0,1C) av batterikapasitetsverdien i amperetimer.

Til tross for denne tradisjonen, angir noen produsenter selv den nøyaktige verdien av den maksimalt tillatte ladestrømmen for et bestemt batteri, og dette tallet i ampere når ofte 20-30% (0,2C-0,3C) av batterikapasiteten for amperetimer.Så hvis batteriet har en kapasitet på 55 ampere-timer, så er en initial ladestrøm på 5,5 ampere den sikreste løsningen.

Det bør huskes at spenningen til en celle i et blybatteri ikke bør overstige 2,3 volt, derfor, når du lader med likestrøm, bør du overvåke spenningen, for eksempel består et 12-volts batteri av 6 battericeller, som betyr at den totale spenningen ved slutten av batteriladeprosessen ikke bør overstige 13,8 volt.

For eksempel, hvis et blybatteri med en kapasitet på 100 amperetimer ble ladet med en konstant strøm på 20 ampere, vil 90 % av kapasiteten allerede være ladet etter 6-7 timer med slik lading, så skal konstanten settes til spenning og etter 17 timer vil ladingen være fullstendig fullført.

Hvorfor så lenge? Ettersom strømmen vil falle og spenningen sakte vil nærme seg målverdien på 13,8 volt eksponentielt. Et batteri ladet på denne måten er pålitelig for både buffer- og syklusdrift.

Det finnes en annen måte å lade blybatterier på som er egnet for syklisk drift. Denne metoden lar deg lade batteriet i 6 timer.

Ladestrømmen er satt til 20 % av batterikapasiteten i ampere-timer, og spenningen er satt til 14,5 volt (for et batteri med en nominell spenning på 12 volt), og dermed lades batteriet i 5-6 timer, så slår laderen seg av...

For å være ærlig, bør det bemerkes at moderne spesialiserte ladere av høy kvalitet rett og slett ikke tillater kritiske situasjoner under ladeprosessen.

Nikkel-kadmium-batterier bør lades med forsiktighet, frykt for overlading helt på slutten, fordi i prosessen med å lade den positive oksyd-nikkel-elektroden, øker utviklingen av oksygen gradvis, og hastigheten på strømutnyttelsen avtar gradvis. Så prosessen med å lade et nikkel-kadmium-batteri er ledsaget av en økning i dets indre trykk.

Det er best å lade nikkel-kadmium-batterier ved temperaturer fra +10 til +30 grader, siden oksygen absorberes av den negative kadmiumelektroden med en optimal hastighet.

For sylindriske rullebatterier er høyhastighetslading tillatt fordi elektrodene er tett sammensatt der, men deres ladeeffektivitet i området for ladestrømmer fra 0,1C til 1C er nesten uendret. I standard lademodus for nikkel-kadmium-batterier er cellen fulladet på 16 timer fra 1 volt til 1,35 volt ved en strøm på 0,1 C, og i noen tilfeller er 14 timer nok.

For å akselerere ladingen av noen moderne nikkel-kadmium-batterier, kan en økt likestrøm brukes, men i dette tilfellet kreves et spesielt kontrollsystem som ikke tillater opplading.

Generelt kan nikkel-kadmium-batterier trygt lades med en konstant strøm på 0,2C-0,3C i en periode på 6 til 3 timer, det er bare viktig å overvåke ladetiden. Her tillater vi til og med opplading opp til 120-140 %, da vil utladingskapasiteten være nær batteriklassifiseringen.

For nikkel-kadmium-batterier er minneeffekten iboende, derfor bør bare et helt utladet batteri lades, ellers, på grunn av den resulterende underutladingen, et ekstra dobbelt elektrisk lag, vil batteriet ikke være i stand til å lade ut ladingen helt helt. Oppbevar nikkel-kadmium-batterier i fullstendig utladet tilstand. For lading av nikkel-kadmium-batterier, så vel som for andre typer, produseres spesielle ladere.

Nikkel-metallhydrid-batterier ble utviklet for å erstatte nikkel-kadmium-batterier. Med de samme dimensjonene har de 20 % mer kapasitet og er fri for minneeffekten, slik at de kan lades i alle tilstander. Men hvis NiMH-batteriet har blitt lagret delvis utladet i mer enn 30 dager, må det utlades helt før bruk og deretter lades helt opp igjen.

Det er nødvendig å lagre nikkel-metallhydridbatterier i en delvis ladet tilstand, omtrent 40 % av dens nominelle kapasitet. Før du lader nye batterier for bruk, er det nyttig å trene dem ved å lade dem helt ut og lade dem 4-5 ganger, da vil arbeidskapasiteten til batteriene være større enn uten slik trening.

Ladeforholdene ligner på nikkel-kadmium - ved en strøm på 0,1C vil ladingen vare fra 15 til 16 timer i tid, disse anbefalingene er standard for alle produsenter av nikkel-metallhydridbatterier; som nikkel-kadmium-batterier, er nikkel-metallhydrid-batterier følsomme for overoppheting og bør ikke varmes opp over 50 grader.

Batterier av denne typen lades med likestrøm ved en spenning på 1,4 til 1,6 volt per battericelle, og et batteri med en spenning på 0,9 volt regnes som helt utladet, ytterligere utlading vil være skadelig for batteriet.

Når et nikkel-metallhydridbatteri er nesten fulladet, begynner det å varmes opp mer fordi kildeenergien ikke lenger kommer til å støtte den kjemiske reaksjonen til ladningen, og hvis ladestrømmen er høy nok, starter temperaturen på batteriet å stige kraftig etter at oppstartsprosessen er fullført. Så ved å installere en temperatursensor kan du overvåke ladestatusen mens den maksimalt tillatte temperaturen ikke er mer enn +60 grader. Spesielle ladere er tilgjengelige for lading av nikkel-metallhydrid-batterier.

Et nikkel-sinkbatteri har en nominell spenning på 1,6 volt, det vil si at for lading må du bruke 1,9 volt til det, med en strøm på 0,25C. Den kan lades fullt på 12 timer med en spesiell lader og fra hvilket som helst land.Den har ingen minneeffekt, men for å forlenge levetiden, øke antall arbeidssykluser til et nikkel-sink batteri, trenger det bare å lades til 90 % av kapasiteten.

Ellers ligner det på et nikkel-metallhydridbatteri, men utladningsspenningen her er 1,2 volt, og antall driftssykluser er tre ganger mindre. Maksimal tillatt temperatur er +40 grader.

Litium-ion-batterier lades vanligvis først ved en konstant strøm på 0,2 C til 1 C ved en spenning på 4 til 4,2 volt i 40 minutter, og deretter med en konstant spenning på 4,2 volt per celle. Hvis ladingen gjøres med en strøm på 1C, vil tiden for å fullade litium-ion-batteriet bare være 2-3 timer.

Hvis ladespenningen overstiger 4,2 volt, vil levetiden til Li-ion-batteriet reduseres. I tillegg frarådes litiumion-batterier å lades opp igjen. dette fører til det faktum at litiummetall avsettes på den negative elektroden og oksygen frigjøres aktivt på anoden, som et resultat av at termisk lekkasje kan oppstå, en økning i trykket inne i batterihuset, og dette kan føre til en reduksjon i press.

Dermed er det trygt og riktig å lade Li-ion-batteriet på en slik måte at spenningen ikke overstiger verdien anbefalt av batteriprodusenten.

Noen litium-ion-batterier inneholder beskyttelseskretser som beskytter litium-ion-cellen mot overlading, beskyttelsen utløses når batteritemperaturen når +90 grader. Noen batterier har en innebygd mekanisk bryter som reagerer på overtrykk i batterikassen.

Ofte overvåker et overvåkingssystem innebygd i et litium-ion-batteri verdien av inngangsladespenningen, og når verdien faller innenfor det tillatte området, begynner ladeprosessen; hvis grensespenningen overskrides eller under den nedre tillatte verdien, vil ladingen rett og slett ikke starte.

Du bør imidlertid være forsiktig med prosessen med å lade litium-ion-batterier, overvåke spenningen og strømmen. I utgangspunktet har enhver enhet som bruker et litiumionbatteri ofte en innebygd lader eller kommer med en ekstern lader.

Litium-polymer-batterier skiller seg ikke fra litium-ion-batterier når det gjelder lading.Den eneste forskjellen er at et litium-polymer-batteri inneholder en gel-lignende elektrolytt, ikke en væske, og selv når det overlades eller overopphetes, eksploderer det ikke slik litium-ion-motstykket gjør, det bare sveller. Dette forklarer trenden med forskyvning fra markedet for litium-ion-batterier litium-polymer.

Les også om dette emnet: Hvordan fungerer og fungerer batterier?