Kā pareizi uzlādēt akumulatoru

Mūsdienu tirgū atkārtoti lietojamas līdzstrāvas ķīmisko avotu tirgū visizplatītākās ir šādu sešu veidu baterijas:

• Svina-skābes akumulatori;

• Niķeļa-kadmija baterijas;

• Niķeļa-metāla hidrīda akumulatori;

• Niķeļa-cinka baterijas;

• Litija jonu akumulatori;

• Litija polimēru baterijas;

Daudziem cilvēkiem bieži rodas ļoti pamatots jautājums, kā pareizi uzlādēt to vai citu akumulatoru, lai nesabojātu to pirms laika, pēc iespējas pagarinātu tā kalpošanas laiku un tajā pašā laikā iegūtu augstu darba kvalitāti? Šis raksts palīdzēs jums iegūt atbildi uz šo jautājumu saistībā ar dažāda veida akumulatoriem, kas mūsdienās ir visizplatītākie.

Drošākā, tradicionālā svina-skābes akumulatoru uzlādes metode ir līdzstrāvas uzlāde, kad tās vērtība ampēros nepārsniedz 10% (0,1C) no akumulatora jaudas vērtības ampērstundās.

Neskatoties uz šo tradīciju, daži ražotāji paši norāda precīzu maksimālās pieļaujamās uzlādes strāvas vērtību konkrētam akumulatoram, un šis rādītājs ampēros bieži vien sasniedz 20-30% (0,2C-0,3C) no akumulatora jaudas ampērstundās.Tātad, ja akumulatora jauda ir 55 ampērstundas, drošākais risinājums ir sākotnējā uzlādes strāva 5,5 ampēri.

Jāatceras, ka svina-skābes akumulatora vienas šūnas spriegums nedrīkst pārsniegt 2,3 voltus, tāpēc, uzlādējot ar līdzstrāvu, jāuzrauga spriegums, piemēram, 12 voltu akumulators sastāv no 6 akumulatora elementiem, kas nozīmē, ka kopējais spriegums akumulatora uzlādes procesa beigās nedrīkst pārsniegt 13,8 voltus.

Piemēram, ja svina-skābes akumulators ar jaudu 100 ampērstundas tika uzlādēts ar pastāvīgu 20 ampēru strāvu, tad pēc 6-7 stundām šādas uzlādes jau būs uzlādēti 90% no tā jaudas, tad konstantei vajadzētu iestatīt uz spriegumu, un pēc 17 stundām uzlāde tiks pilnībā pabeigta.

Kāpēc tik ilgi? Tā kā strāva samazināsies un spriegums lēnām pieaugs, eksponenciāli tuvojas mērķa vērtībai 13,8 volti. Šādi uzlādēts akumulators ir uzticams gan bufera, gan cikla darbībai.

Ir vēl viens veids, kā uzlādēt svina-skābes akumulatorus, kas ir piemērots cikliskai darbībai. Šī metode ļauj uzlādēt akumulatoru 6 stundas.

Uzlādes strāva ir iestatīta uz 20% no akumulatora jaudas ampērstundās, un spriegums ir iestatīts uz 14,5 voltiem (akumulatoram ar nominālo spriegumu 12 volti), un tādējādi akumulators tiek uzlādēts 5-6 stundas, tad lādētājs izslēdzas...

Godīgi sakot, jāatzīmē, ka mūsdienu augstas kvalitātes specializētie lādētāji vienkārši nepieļauj kritiskas situācijas uzlādes procesā.

Niķeļa kadmija akumulatori jāuzlādē piesardzīgi, baidoties no pārlādēšanas pašās beigās, jo pozitīvā oksīda-niķeļa elektroda uzlādes procesā skābekļa izdalīšanās pakāpeniski palielinās, un strāvas izmantošanas ātrums pakāpeniski samazinās. Tātad niķeļa-kadmija akumulatora uzlādes procesu pavada tā iekšējā spiediena palielināšanās.

Vislabāk ir uzlādēt niķeļa-kadmija akumulatorus temperatūrā no +10 līdz +30 grādiem, jo ​​skābekli optimālā ātrumā absorbē negatīvais kadmija elektrods.

Cilindriskiem rullīšu akumulatoriem ir pieļaujama ātrlādēšana, jo elektrodi tur ir cieši salikti, bet to uzlādes efektivitāte uzlādes strāvu diapazonā no 0,1C līdz 1C ir gandrīz nemainīga. Niķeļa-kadmija akumulatoru standarta uzlādes režīmā 16 stundu laikā šūna tiek pilnībā uzlādēta no 1 volta līdz 1,35 voltiem ar strāvu 0,1 C, un dažos gadījumos pietiek ar 14 stundām.

Lai paātrinātu dažu mūsdienu niķeļa-kadmija akumulatoru uzlādi, var pielietot palielinātu līdzstrāvu, taču šajā gadījumā ir nepieciešama īpaša vadības sistēma, kas neļauj uzlādēt.

Kopumā niķeļa-kadmija akumulatorus var droši uzlādēt ar pastāvīgu strāvu 0,2C-0,3C uz laiku no 6 līdz 3 stundām, svarīgi ir tikai uzraudzīt uzlādes laiku. Šeit mēs pat pieļaujam uzlādi līdz 120-140%, tad izlādes jauda būs tuvu akumulatora novērtējumam.

Niķeļa-kadmija akumulatoriem ir raksturīgs atmiņas efekts, tāpēc jāuzlādē tikai pilnībā izlādējies akumulators, pretējā gadījumā nepietiekamas izlādes, papildu dubultā elektriskā slāņa dēļ akumulators nespēs pilnībā izlādēt uzlādi. pilnībā. Glabājiet niķeļa-kadmija baterijas pilnībā izlādētā stāvoklī. Niķeļa-kadmija akumulatoru, kā arī cita veida akumulatoru uzlādēšanai tiek ražoti speciāli lādētāji.

Niķeļa-metāla hidrīda baterijas tika izstrādātas, lai aizstātu niķeļa-kadmija baterijas. Ar vienādiem izmēriem tiem ir par 20% lielāka ietilpība un tiem nav atmiņas efekta, tāpēc tos var uzlādēt jebkurā stāvoklī. Tomēr, ja NiMH akumulators ir glabāts daļēji izlādēts vairāk nekā 30 dienas, pirms lietošanas tas ir pilnībā jāizlādē un pēc tam vēlreiz pilnībā jāuzlādē.

Niķeļa-metāla hidrīda akumulatori ir jāuzglabā daļēji uzlādētā stāvoklī, aptuveni 40% no nominālās jaudas. Pirms jaunu akumulatoru uzlādes lietošanai, ir lietderīgi tos apmācīt, pilnībā izlādējot un uzlādējot 4-5 reizes, tad akumulatoru darba jauda būs lielāka nekā bez šādas apmācības.

Uzlādes apstākļi ir līdzīgi kā niķeļa-kadmija - pie strāvas 0,1C uzlāde ilgs no 15 līdz 16 stundām laikā, šie ieteikumi ir standarta visiem niķeļa-metāla hidrīda akumulatoru ražotājiem; tāpat kā niķeļa-kadmija akumulatori, arī niķeļa-metāla hidrīda akumulatori ir jutīgi pret pārkaršanu, un tos nedrīkst ļaut uzkarst virs 50 grādiem.

Šāda veida akumulatori tiek uzlādēti ar līdzstrāvu ar spriegumu no 1,4 līdz 1,6 voltiem uz vienu akumulatora elementu, un akumulators ar spriegumu 0,9 volti tiek uzskatīts par pilnībā izlādētu, turpmāka izlāde būs kaitīga akumulatoram.

Kad niķeļa-metāla hidrīda akumulators ir gandrīz pilnībā uzlādēts, tas sāk vairāk uzkarst, jo avota enerģija vairs neatbalsta lādiņa ķīmisko reakciju, un, ja uzlādes strāva ir pietiekami augsta, sākas akumulatora temperatūra. strauji pieaugt pēc sāknēšanas procesa pabeigšanas. Tātad, uzstādot temperatūras sensoru, jūs varat uzraudzīt uzlādes stāvokli, kamēr maksimālā pieļaujamā temperatūra nav augstāka par +60 grādiem. Niķeļa-metāla hidrīda akumulatoru uzlādēšanai ir pieejami speciāli lādētāji.

Niķeļa-cinka akumulatora nominālais spriegums ir 1,6 volti, tas ir, uzlādēšanai tam jāpieslēdz 1,9 volti ar strāvu 0,25 C. Pilnībā uzlādējams 12 stundās ar speciālu lādētāju un no jebkuras valsts.Tam nav atmiņas efekta, bet, lai pagarinātu kalpošanas laiku, palielinātu niķeļa-cinka akumulatora darba ciklu skaitu, to nepieciešams tikai uzlādēt līdz 90% no tās jaudas.

Pretējā gadījumā tas ir līdzīgs niķeļa-metāla hidrīda akumulatoram, taču izlādes spriegums šeit ir 1,2 volti, un darba ciklu skaits ir trīs reizes mazāks. Maksimālā pieļaujamā temperatūra ir +40 grādi.

Litija jonu akumulatorus parasti vispirms lādē ar pastāvīgu strāvu no 0,2 C līdz 1 C ar spriegumu no 4 līdz 4,2 voltiem 40 minūtes un pēc tam ar nemainīgu spriegumu 4,2 volti uz vienu elementu. Ja uzlāde tiek veikta ar strāvu 1C, litija jonu akumulatora pilnīgas uzlādes laiks būs tikai 2-3 stundas.

Ja uzlādes spriegums pārsniedz 4,2 voltus, litija jonu akumulatora darbības laiks tiks samazināts. Turklāt litija jonu akumulatorus nav ieteicams uzlādēt. tas noved pie tā, ka litija metāls tiek nogulsnēts uz negatīvā elektroda un uz anoda tiek aktīvi atbrīvots skābeklis, kā rezultātā var rasties termiskā noplūde, paaugstināts spiediens akumulatora korpusa iekšpusē, un tas var izraisīt spiedienu.

Tādējādi ir droši un pareizi uzlādēt Li-ion akumulatoru tā, lai spriegums nepārsniegtu akumulatora ražotāja ieteikto vērtību.

Daži litija jonu akumulatori satur aizsardzības shēmas, kas aizsargā litija jonu elementu no pārlādēšanas, aizsardzība tiek iedarbināta, kad akumulatora temperatūra sasniedz +90 grādus. Dažām baterijām ir iebūvēts mehāniskais slēdzis, kas reaģē uz pārspiedienu akumulatora korpusā.

Bieži vien litija jonu akumulatorā iebūvēta uzraudzības sistēma uzrauga ieejas uzlādes sprieguma vērtību, un, kad vērtība nonāk pieļaujamā diapazonā, sākas uzlādes process; ja ierobežojošais spriegums tiek pārsniegts vai zemāks par zemāko pieļaujamo vērtību, uzlāde vienkārši nesāksies.

Tomēr jums jābūt uzmanīgiem ar litija jonu akumulatoru uzlādes procesu, jāuzrauga spriegums un strāva. Būtībā jebkurai ierīcei, kurā tiek izmantots litija jonu akumulators, bieži ir iebūvēts lādētājs vai komplektā ir ārējs lādētājs.

Litija polimēru akumulatori uzlādes veidā neatšķiras no litija jonu akumulatoriem.Vienīgā atšķirība ir tāda, ka litija polimēru akumulators satur želejveida elektrolītu, nevis šķidrumu, un pat tad, ja tas ir pārlādēts vai pārkarsēts, tas neeksplodē kā litija jonu līdzinieks, bet tikai uzbriest. Tas izskaidro tendenci novirzīt litija jonu akumulatoru litija polimēru tirgu.

Lasiet arī par šo tēmu: Kā darbojas un darbojas baterijas?