Батарейки алкалиновые – недорогие и надежные элементы питания, которые служат дольше солевых аналогов. Однако далеко не все знают о том, какие батарейки лучше и в чем разница между теми или иными типами элементов. Многие ошибочно полагают, что солевые и алкалиновые АКБ – это одно и то же. Для того чтобы не совершать подобных ошибок, нужно разобраться в вопросе подробнее.

Ключевое понятие в данном случае – это химический состав электролита в элементе. Если коротко, состав электролита у солевых батареек – это, разумеется, солевой раствор, а у алкалиновых – щелочь. Во избежание путаницы следует знать о том, что само понятие «батарейки alkaline» – не что иное, как именно щелочные (таков перевод английского слова).

В качестве примера можно привести популярные солевые элементы, электролит которых состоит из хлорида цинка. Алкалиновые АКБ содержать в себе жидкость, в качестве которой применяется не солевой, а щелочной раствор (обычно это гидроксид калия). При взаимодействии с полюсами аккумулятора щелочь выделяет гораздо больше химической энергии, чем соль. Именно поэтому щелочные батарейки отличаются лучшей производительностью, и их ОКПД (общий коэффициент полезного действия) намного выше, чем у солевых аналогов.

Многие считают, что наилучшие алкалиновые элементы – это Duracell, которые уже в течение долгого времени являются лидирами на рынке. Среди отечественных производителей неплохо показали себя батарейки «Космос», хотя российская алкалиновая АКБ отличается от мощной «дюраселки» более скромным показателем емкости и стоит намного дешевле.

Классификатор продукции, обычно, маркирует алкалиновые, солевые и элементы питания буквенными обозначениями, например, АА и ААА. В зависимости от размера, их можно использовать в фонариках, настенных часах, электронных игрушках, пультах для телевизоров и так далее. Можно сказать, что батарейки алкалиновые – лучшие после литиевых, от покупки которых потребителей часто удерживает цена.

Коротко различия между щелочными и солевыми батарейками можно обозначить в нескольких пунктах.

Характеристики солевых батареек:

• После 2-3 лет хранения они полностью разряжаются и больше непригодны к использованию.
• Неустойчивы к перепадам температуры , вследствие чего их емкость может быстро уменьшаться.
• Часто «протекают» по причине того, что ближе к концу разряда солевой раствор дает сильную химическую реакцию. Если планируется долгое время не пользоваться устройством, их нельзя надолго оставлять внутри него.
• Цена их минимальна : конечно, в этом есть и плюс, но и по времени работы они – далеко не лучший из возможных вариантов.
• Если, все же, их использовать, оптимально будет ограничиться устройствами с самым низким потреблением энергии (часы, весы, пульты дистанционного управления).

В свою очередь, алкалиновая «линейка» имеет следующие преимущества:

• Щелочные АКБ можно хранить к течение 3-5 лет , и их производительность будет хорошей, с минимальным разрядом.
• Для алкалиновых аккумуляторов характерна стойкость к температурным колебаниям .
• Они не протекают , их безопасно хранить внутри устройства, которое не используется.
• Существенное отличие в плане производительности: удельная емкость алкалиновой батарейки в полтора раза больше , чему у солевой , при минимальных нагрузках. Если же нагрузка максимальна, работоспособность щелочной АКБ превышает этот показатель у солевой в 4-10 раз.
• Самые высокие результаты работы щелочной аккумулятор будет показывать при условии равномерной нагрузки .
• Цена – средняя, выше, чем у солевых , но это себя оправдывает.

Результаты тестирования

Многие спрашивают о том, какие батарейки лучше, потому что в многочисленных фирмах-производителях бывает легко запутаться, а постоянно покупать тот же Duracell может позволить себе не каждый. Поскольку очень часто батарейки типа АА и ААА применяются в детских игрушках, неудивительно, что и дети, и родители очень хотят, чтобы пушистый механический друг работал гораздо дольше.

Как уже было сказано, среди отечественных аналогов алкалиновых элементов в плане показателей емкости неплохим вариантом является «Космос». В России существует несколько компаний, которые проводят батарейкам специальный тест и на основании его показателей помогают людям выбрать лучший из недорогих отечественных вариантов.

Одной из таких компаний является «Источник». Для того чтобы тест аккумулятора на работоспособность был правдивым и точным, в качестве «подопытных» были взяты шесть приборов, напоминающие детские игрушки. Они были поставлены в интенсивные рабочие условия, с максимальным потреблением энергии от батареек.

Тест показал, что сила разрядного тока составила около 1000 миллиампер. Разные батарейки алкалинового типа подвергались такому разряду вплоть до падения уровня напряжения в 0,9 вольт. Все показатели фиксировались в специальной таблице. Главным «мерилом» эффективности была емкость каждого элемента, оставшаяся после испытаний.

Среди восьми батареек разных производителей в эксперименте участвовали марки «Фотон» и «Космос», емкость которых даже после серьезных испытаний оставалась на приличном уровне. Таким образом, если есть желание приобрести недорогие алкалиновые элементы, которые обладают неплохой производительностью, можно спрашивать в магазинах именно эти марки.

Тестирование доказало, что эти варианты являются очень удобными и выгодными в том случае, когда нет возможности приобрести литиевые или более дорогие алкалиновые батарейки.

Можно ли заряжать щелочные элементы

Многие спрашивают о том, можно ли заряжать алкалиновые батарейки, «раскачав» их с помощью тех или иных показателей тока, чтобы они могли дольше работать, не уменьшая своей производительности.

Если подходить к делу с максимальной «строгостью», обычные батарейки даже не принято называть аккумуляторами, поскольку повторной зарядке они не подлежат, и она рискует закончиться плачевно: перегрев, утечка электролита, а если кому-то взбредет в голову подзарядить литиевые элементы «экстремальными» токами – в некоторых случаях может произойти и взрыв, так как литий является наиболее опасным веществом.

Следует иметь в виду то, что существуют как перезаряжаемые, так и неперезаряжаемые элементы питания. На корпусе батареи всегда есть обозначение о том, перезаряжаемая она или нет. Если элемент импортный, на нем можно найти английское слово rechargeable, что в переводе означает «перезаряжаемый». В случае, когда приходится иметь дело с обычными недорогими батарейками, чаще всего на них можно увидеть надпись do not recharge («не перезаряжать»).

Однако в народе всегда находятся смельчаки и умельцы, которые, невзирая на потенциальную опасность, могут «реанимировать» элементы со слабым уровнем емкости. В этом случае не лишним будет все же напомнить о том, что литиевые батарейки не стоит подвергать такому эксперименту: «тест» может быть небезопасным для смельчака. По идее, обыкновенные АКБ не предназначены для подзарядок, и любой электролит может либо вытечь или взорваться.

Можно ли зарядить их – в принципе, да, но после такой «реанимации» они не будут работать долго.

Как это сделать

Перед тем как зарядить батарейку в домашних условиях, следует принять к сведению несколько простых советов:

• Не рекомендуется вскрывать элемент.
• Нельзя его разбирать.
• Не стоит делать надрезы на корпусе, стучать по элементу.

Такая техника безопасности поможет не только уберечь себя от возможных неприятных последствий, но и будет способствовать тому, чтобы зарядка алкалиновых батареек прошла успешно, и они смогли выработать свой остаточный потенциал.

Для «реанимации» потребуются:

• Сам щелочной элемент питания , нуждающийся в экстренной подзарядке.
• Зарядное устройство с показателем постоянного тока от 9 до 12 вольт.
• Провода – для того, чтобы правильно собрать простую схему.
• Мультиметр , с помощью которого будет проводиться тест напряжения.
• Желательно наличие термопары или термометра для измерения температуры элементов.

Алкалиновые батарейки можно заряжать, но с условием соблюдения техники безопасности и знанием основ сборки простой электронной схемы. Для начала следует понять, какой у них уровень остаточного заряда. Будет достаточно вставить их в то устройство, которое используется, и замерить показатели с помощью мультиметра или вольтметра. Затем можно приступить к самому процессу «реанимации», памятуя о том, что любая ошибка может быть чревата неприятными последствиями:

1. Оголяем у зарядного устройства контакты .
2. Подключаем его к розетк е.
3. Присоединяем к контактам «зарядника» батарейку с помощью соединительных проводов, строго соблюдая полярность (минус к минусу, а плюс – к плюсу).
4. Далее батарейка начнет нагреваться , внимательно контролируем этот процесс с помощью термопары.
5. По достижении температуры в 50°С отключаем цепь .
6. Ждем две минуты до остывания батарейки.
7. Снова замыкаем цепь включением «зарядника» в розетку.
8. Следим за температурой .

Такую манипуляцию следует проводить в течение пяти минут, затем вставить элемент питания обратно в устройство и проверить его работу. Лучшим «тестером» может стать обычный карманный фонарик. Если он будет светить ярко, значит, подзарядка прошла успешно.

Теперь подзаряжаем батарейку так называемым «шоковым» способом:

1. Подключаем ее обратно в цепь .
2. Коротко включаем «зарядник» в розетку и тут же вынимаем его .
3. Так сделать нужно несколько раз , в течение полутора-двух минут.
4. Замеряем показатели напряжения (они могут быть выше прежних).
5. После всех «мучений» народные умельцы рекомендуют охладить батарейки в морозильнике, затем, после извлечения оттуда, довести их до комнатной температуры и вставить в устройство.

Если зарядить алкалиновые батарейки таким способом, это поможет ненадолго продлить им жизнь. Безусловно, метод может оказаться и полезным – в случае, если у вас нет подходящего .

Но лучше всего приобрести новые элементы и всегда держать их поблизости в качестве запасных. Тем более, щелочные батарейки хранятся долго, не теряя своей работоспособности.

Часто мы упускаем хорошие кадры в лесу или на море, можем опоздать или споткнуться в темноте, потому что неожиданно разрядилась простая батарейка от фотоаппарата, часов или фонарика. Когда именно израсходуется заряд, сказать сложно, разве что это не модель Duracell с индикатором. Но не отчаивайтесь! Благодаря нескольким советам вы сможете избежать непредсказуемых ситуаций и сделать задуманные фотоснимки с цифровика, узнать точное время, осветить дорогу и т.д. В этой статье мы подскажем вам, как зарядить батарейки в домашних условиях без зарядного устройства, что значительно облегчит жизнь в непредсказуемых ситуациях.

Знайте, что для зарядки алкалиновых батареек можно воспользоваться специальным зарядным устройством, способным сравнительно быстро восстановить разрядившейся объект. Но каждый сеанс заряда будет сокращать срок ее работы приблизительно на 1/3. Вдобавок, возможно протекание.

Обратите внимание! В домашних условиях можно заряжать: щелочные (алкалиновые) пальчиковые батарейки. Нельзя: солевые. Не исключается возможность вытекания или даже взрыва!

Зарядка может осуществляться различными методами. Поэтому не стоит выкидывать элемент, как только он перестал служить. Несколько рекомендаций – и он опять в строю. Первый метод, применив который вы сможете самостоятельно зарядить пальчиковые батарейки без зарядного устройства. Подсоединяем блок питания к сети. Далее, воспользовавшись проводами для соединения, подключаем к блоку израсходованную батарейку. Не забываем про полярность: плюс подсоединяется к плюсу, и минус подсоединяется к минусу. Самому найти, где у разряженного объекта «-\+» довольно просто: они обозначены на корпусе.

Присоединив батарейку к источнику питания, ждём, пока она нагреется до пятидесяти градусов, и отключаем питание. Далее ожидаем несколько минут, чтобы нагретый объект охладился. В противном случае возможен его взрыв. Затем, пока АА еще тёплая, ее нужно зарядить иным способом. Заключается он в следующем: подсоединяем блок питания к электричеству и отсоединяем. Проделать это нужно около 120 секунд. Далее помещаем объект для зарядки в «морозилку» на 10 минут, потом достаем и ожидаем 2-3 минуты, что бы он нагрелся. Всё, заряд восстановлен прямо дома без зарядного устройства! Можете смело использовать её для той же компьютерной мышки.

Главные правила:

1. Заряд неосуществим, если вы расположите + и – иным образом. Наоборот, батарейка еще быстрей разрядится.
2. Зарядить объект в домашних условиях позволительно 1-2 раза.
3. Способом, описанным выше, можно заряжать только простые пальчиковые алкалиновые батарейки.
4. Заряд осуществим в любых температурных условиях окружающей среды.

Еще один метод зарядки – это метод обычного нагревания. Но он чреват последствиями (взрывом). Таким образом можно восстанавливать, опять же, маленькие алкалиновые батарейки в домашних условиях. Зарядить их также можно и более простым способом – поместить разряженные объекты в горячую воду, но не более чем на 20 секунд, иначе возможны печальные итоги. Еще один незамысловатый способ заключается в том, что бы сплющить или уменьшить объем элемента своими руками. Так можно зарядить различные пальчиковые батарейки. Имеется пример, когда человек по истечению заряда литейно-ионного аккумулятора просто доставал и топтал его, после чего показатели заряженности показывали сто процентов.

Восстановить заряд без зарядного устройства можно ещё и так: делаем 2 отверстия шилом около каждого угольного стержня глубиной три четвертых от высоты самого элемента. В них заливаем жидкость, и закупориваем их, замазывая с помощью смолы или пластилина. Заливать можно не просто жидкость, а восьми-десятипроцентный раствор соляной кислоты или же двойного уксуса. Заливаем раствор несколько раз для достаточного насыщения. Такой способ позволяет зарядить до семидесяти-восьмидесяти процентов от начальной емкости.

Видео инструкция по восстановлению Duracell с помощью телефонной зарядки

Ещё способ зарядить изделие: вскрываем ножиком крышку элемента. Если цилиндр из цинка, стержень объекта и угольный порошок невредимы, тогда погружаем объект в раствор соли. Соотношение его следующее: 2 ложки поваренной соли на несколько стаканов жидкости. Далее кипятим раствор вместе с элементом около десяти-пятнадцати минут. Потом возвращаем на место прокладки, отвечающие за герметизации, и замазывай воском или пластилином.

Альтернативный способ зарядки

В наше время в качестве источников тока для приборов широко используются батарейки. Подразделяются они на дешевые одноразовые и более дорогие заряжаемые аккумуляторные батареи. Можно ли заряжать батарейки, если они одноразовые? Можно, но это не эффективно и не безопасно:

1. Проще и безопасней зарядить батарейку в зарядном устройстве для аккумуляторов такого же размера, что и батарейка. Однако с каждым зарядом время работы батарейки сокращается на треть и увеличивается вероятность того, что батарейка может потечь.
2. Можно поместить разряженную батарейку между двумя заряженными +к+ и -к-. Лучше использовать более мощные батарейки или аккумуляторы. Заряженная таким образом батарейка работать будет не долго.
3. Нагреть батарейку. После нагрева батарейка еще какое-то время проработает, но при нагреве существует опасность того, что батарейка потечет, загорится или даже взорвется.
4. Проколоть небольшое отверстие иглой и на 20 секунд бросить в кипящую воду. Как и при нагреве другим способом рискуете, что батарейка потечет или взорвется.
5. Если надо срочно восстановить работоспособность батарейки на короткое время, ее можно слегка сплющить молотком, физически уменьшив ее объем.

Эти советы годятся только для зарядки солевых и шелочных батареек. Ни в коем случае нельзя пытаться повторно заряжать литиевые батареи, так как они сильно греются при подачи напряжения, в результате чего происходит взрыв, который может не только испортить зарядное устройство, но и причинить серьезные травмы.

Выгодней и удобней использовать аккумуляторные батарейки, допускающие многократную зарядку. Аккумуляторы заряжаются в специальных зарядных устройствах, которые подбираются по типу и мощности аккумуляторов.

Перед тем, как зарядить батарейку, убедитесь, что она аккумуляторная, посмотрев на маркировку:

• На аккумуляторах всегда указывается емкость (750,100 и т.д.), напряжение 1,2 V и слово RECHARGEABLE, означающее перезаряжаемый.
• На батарейках емкость не указывается, только напряжение 1,5 V и надпись “Не заряжать!”.

Как правильно заряжать батарейки-аккумуляторы

1. Приобретите зарядное устройство, подходящее для заряда аккумулятора вашего типа.
2. Поместите аккумуляторы в устройство, соблюдая полярность.
3. Подключите устройство в сеть.
4. Современные зарядные устройства сами контролируют время заряда и после его окончания отключают заряд. Если ваше зарядное устройство не снабжено такой функцией, следует следить за временем зарядки – оно должно соответствовать времени, указанном в инструкции к зарядному устройству.

Как заряжать автомобильный аккумулятор: требования безопасности, советы

Как правильно зарядить автомобильный аккумулятор зарядным устройством?

От правильности процесса зависит результат, поэтому необходимо учесть все нюансы. Если человек ранее не проводил процедуру, ему придётся разобраться, как заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством.

Перед подзарядкой нужно снять батарею, а затем очистить от грязи и кислоты. Можно смочить лоскут ткани в растворе воды и соды, чтобы быстро привести в порядок поверхность. После чистки нужно выкрутить пробки, если они присутствуют. Рекомендуется проверить уровень электролита и восполнить недостаток жидкости.

Далее нужно тщательно изучить, как зарядить аккумулятор зарядным устройством, чтобы не допустить ошибок. Следует выставить ограничения силы тока и напряжения. Безопасным считается порог в 14,7 В. Количество ампер зависит от типа АКБ. Рекомендуемое ограничение – 1/10 от ёмкости батареи. Чем меньше будет сила тока, тем ниже риск перегреть аккумулятор. Необходимо придерживаться показателя, который лучше восстанавливает ёмкость. То есть, сила тока должна быть 2-3 А.

Сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор?

Отдельно следует рассмотреть вопрос, сколько времени заряжать аккумулятор. Обычно на это дело уходит от 8 до 10 часов. Чтобы узнать точный ответ, можно использовать калькулятор зарядки аккумулятора. Если столько времени нет, можно попробовать другой метод. Например, люди увеличивают потолок амперов, а затем каждые 2 часа уменьшают. Такая зарядка занимает от 4 до 6 часов, но не считается качественной. Из-за неё можно сократить срок эксплуатации батареи. По этой причине нужно помнить, сколько по времени заряжать автомобильный аккумулятор.

Когда завершится цикл зарядки, нужно проверить плотность электролита. Если они достигла нормального значения, то всё в порядке. В ином случае нужно зарядить напряжением 16,3 В и уменьшить силу тока до 0,5.

Важно разобраться не только в том, сколько нужно времени, чтобы зарядить аккумулятор. Рекомендуется запомнить, что глубокий заряд батареи уменьшает ёмкость, так как происходит химическая реакция свинца из-за влияния тока. Рабочая поверхность пластин забивается, и обычно уже спустя 3-4 процедуры можно выбрасывать АКБ. Чтобы этого избежать, следует проводить зарядку при силе тока 0,5-1А. Максимальное напряжение должно быть 16,3 В. По этой причине важно знать, как правильно заряжать аккумулятор автомобиля. Если не учесть некоторые нюансы, наступят вышеуказанные последствия.

Средства для зарядки АКБ

Разобравшись с вопросом, сколько времени заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством, можно перейти к следующему моменту. Есть разные средства, которые используются для выполнения данной задачи. Это поможет понять, как зарядить аккумулятор без зарядного устройства. Бывают разные ситуации, и не всегда под рукой есть нужная вещь. Можно с особой осторожностью попробовать другие средства, но помнить о том, что лучше правильно зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством дома. Так будет безопаснее и надёжнее.

У людей возникает вопрос, сколько нужно времени, чтобы зарядить аккумулятор авто зарядкой для телефона. Этот способ можно даже не пробовать, так как он неэффективен. Зарядка для телефона не подойдёт для выполнения рассматриваемой задаче. Максимальное напряжение, которое она выдаёт, в 10 раз меньше нужного.

Зарядка ноутбука больше подходит для этого дела. Она способна выдавать до 18 В, а автомобилю нужно не больше 16,7 В. Опытные электрики добавляют в цепь дополнительный источник потребления тока. Допустим, им может выступить лампочка от фар. Сколько времени нужно заряжать аккумулятор этим способом? Около суток.

Некоторые автомобилисты создают самодельные зарядки, которые не всегда правильно работают. Если их вовремя не выключить, то батарея может сломаться. Когда человек слишком рано отключает зарядку, то приходится повторять процедуру. По этой причине важно точно знать, сколько времени заряжать аккумулятор зарядным устройством, и почему лучше не использовать самодельный вариант.

Проблемы возникают, если были неверно подобраны провода, резисторы, транзисторы. Любые недоработки нарушают технику безопасности. Сколько времени заряжать АКБ самодельным устройством? Данный процесс может занять недели, так как придётся устранять допущенные ошибки.

Как заряжать автомобильный аккумулятор, чтобы не навредить?

Сначала разбираемся, как зарядить аккумулятор, заряжаем правильно и соблюдаем требования безопасности. Только в этом случае не придётся рисковать батареей и покупать новую. Также нужно соблюдать технику безопасности, чтобы не навредить людям и имуществу. Необходимо запомнить, как заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством правильно и без последствий.

Основные правила:

1. Нельзя курить сигареты рядом с зарядкой.
2. Запрещено проводить процедуру в жилых помещениях и недалеко от открытого огня.
3. Сначала АКБ нужно подключить к зарядному устройству, затем к сети. Отключать нужно в обратной последовательности.
4. Если у батареи есть пробке, их нужно будет выкрутить и поставить на место, но не затягивать.

Теперь должно быть понятно, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор. Важно придерживаться всех требований, чтобы никому не навредить.

Полезные советы

Если нужно быстро оживить батарею, то есть несколько простых способов — это сделать. В этом случае не придётся разбираться, как правильно зарядить аккумулятор зарядным устройством.

Советы:

• Можно «прикурить» АКБ от другой работающей машины, используя пусковые провода.
• Можно попробовать буксиром или с толчка завести транспортное средство.
• Сначала следует поставить живой аккумулятор, а потом поменять на свой.

Сколько времени нужно заряжать аккумулятор автомобиля в этих случаях? Обычно на это уходит от нескольких минут до часа.

Как рассчитать время зарядки аккумулятор?

Точное время сложно назвать, так как оно зависит от некоторых факторов. Можно использовать калькулятор расчёта зарядки аккумулятора, если хочется быстро узнать ответ. На время влияет процент разряженности и степень износа батареи. Также важную роль играют сила тока, скорость приёма заряда. Сколько времени заряжать аккумулятор автомобиля? При правильной эксплуатации устройства от 2-3 часов до нескольких суток.

Калькулятор времени зарядки аккумулятора точно ответит на вопрос, эта новинка решит проблемы водителей. Главное, ответственно подойти к процессу, хорошо подготовиться и учесть требования безопасности. В этом случае процедура пройдёт успешно, а батарею не придётся выбрасывать.

Запись на диагностику электрики

Калькулятор зарядки аккумулятора автомобиля

Читайте также

Как правильно заряжать тяговые аккумуляторные батареи?

Аккумуляторные батареи часто называют «сердцем электропогрузчика». Поэтому важно как можно лучше заботиться о них. На что нужно обратить внимание, чтобы зарядить тяговые аккумуляторные батареи максимально эффективно? Ниже представлены несколько советов.

Когда нужно заряжать аккумуляторную батарею?

Лучше всего заряжать аккумуляторную батарею сразу после того, как она разрядится. Поэтому никогда не следует оставлять тяговые аккумуляторные батареи
в незаряженном состоянии.

Аккумуляторные батареи никогда не разряжаются более чем на 80 % от их номинальной мощности. Разрядка ниже этого предела приводит к износу активной массы, в результате чего эффективная емкость снижается.

Сколько времени следует заряжать аккумуляторную батарею?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Время зарядки аккумуляторной батареи зависит от коэффициента заряда, с одной стороны, и от типа зарядного устройства, с другой стороны.

Коэффициент заряда

Зарядка аккумуляторной батареи осуществляется за счет подачи на нее энергии большего уровня по сравнению с уровнем расхода энергии. Коэффициент заряда (КЗ) аккумуляторной батареи — это отношение между ампер-часами до заряженного состояния и ампер-часами (А-ч) израсходованной энергии. Большинство аккумуляторных батарей имеют коэффициент заряда 1,2.

Пример. Тяговая аккумуляторная батарея номинальной мощностью 1000 А-ч разрядилась на 80 % (800 А-ч). При коэффициенте заряда (КЗ) 1,2 аккумуляторная батарея должна обратно получить 1,2 х 800 А-ч = 960 А-ч.

Тип зарядного устройства

На рынке представлены различные типы зарядных устройств. Кроме обычного или низкочастотного зарядного устройства еще одним распространенным вариантом является высокочастотное зарядное устройство. Высокочастотное зарядное устройство стоит немного дороже, но заряжает аккумуляторные батареи быстрее и более экономичным способом по сравнению
с обычным зарядным устройством. Аккумуляторная батарея служит дольше благодаря использованию технологии интеллектуальных зарядных устройств. Высокочастотное зарядное устройство осуществляет зарядку эффективно и предотвращает преждевременный износ как аккумуляторной батареи, так и зарядного устройства.

Риски при зарядке

При зарядке тяговых аккумуляторных батарей необходимо учитывать определенные риски.

• Нагрев. При зарядке аккумуляторной батареи вырабатывается тепло. Если генерируется слишком много тепла, может начаться пожар.
• Водородокислородная смесь. При зарядке влажных аккумуляторных батарей выделяется водород, который образуется при электролизе электролита.
  В соединении с кислородом в воздухе, выделяемый водород (Н2) может образовывать взрывоопасную смесь (оксигидроген). Водород легче воздуха и поднимается до самой высокой точки. Поэтому при зарядке всегда необходимо обеспечить достаточную вентиляцию.
• Искры. При отсоединении аккумуляторной батареи от зарядного устройства, когда на нее подается питание, могут образовываться искры. Искры могут привести к взрыву образовавшейся водородокислородной смеси.

Меры предосторожности при зарядке

1. Организуйте для зарядки отдельную рабочую зону.
2. Удалите легковоспламеняющиеся материалы, находящиеся вблизи аккумуляторной батареи и зарядного устройства.
3. Обеспечьте наиболее оптимальную вентиляцию в зоне зарядки. Тем самым можно предотвратить накопление оксигидрогена.
4. В зоне зарядки запрещены курение, сварка или шлифовка.
5. Используйте взрывозащищенное электрическое оборудование (это относится также к осветительным приборам, розеткам и т. д.).
6. Не допускайте возникновения коротких замыканий: никогда не кладите металлические предметы на аккумуляторную батарею.
7. Если возможно, помещайте зарядное устройство на подставку. Таким образом можно избежать накопления пыли и возгорания.
8. Регулярно проверяйте кабели для зарядки и немедленно ремонтируйте их, если обнаружите какие-либо повреждения.
9. Выключайте зарядное устройство перед подключением или отсоединением аккумуляторной батареи.
10. Все операции, связанные с зарядкой, должны выполняться только хорошо обученным персоналом.

Дополнительная информация о зарядных устройствах для аккумуляторных батарей представлена на веб-сайте компании Energic Plus.

Annelies, TVH blogger

Как работают зарядные устройства?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 апреля 2021 г.

Power to go – разве аккумуляторы не великолепны? Проблема в том, что они хранят только фиксированное количество электрического заряда перед разрядкой, обычно не более неудобные времена. Если вы используете аккумуляторные батареи, это меньше проблемы: вставьте батарейки в зарядное устройство, подключите и вставьте Через несколько часов они как новенькие и снова готовы к использованию.Типичный аккумулятор можно заряжать сотни раз, может хватить вы любите от трех-четырех лет до десяти или более лет, и будете вероятно сэкономите сотни долларов на покупке одноразовых изделий (так что это отлично подходит для окружающей среды). Но насколько хорошо твои батареи производительность зависит от того, как вы их используете и насколько тщательно вы заряжаете их. Вот почему приличное зарядное устройство так же важен, как и батарейки, которые вы в него вставляете. Что такое зарядное устройство и как работает это работает? Давайте посмотрим внимательнее!

Artwork: Зачем использовать сотни батареек один раз, когда можно использовать одну батарею сотни раз заправив его электрическим зарядом? Перезаряжаемые батареи для начала стоят немного дороже, но, относитесь к ним осторожно, и они сэкономят вам состояние за долгие годы их жизни.Они намного лучше для окружающей среды.

Что такое батарейки и как они работают?

Фото: Обычные батареи (например, эта бытовая угольно-цинковая батарея). не предназначены для использования более одного раза, поэтому не пытайтесь их перезаряжать. если ты Не любите угольно-цинковые батареи, не пытайтесь их перезарядить: для начала купите аккумуляторные.

Если вы читали нашу основную статью о батареях, вы будете знать все об этих портативных источниках питания растения.Пример того, что ученые называют электрохимией, они используют силу химии для высвобождения накопленной электроэнергии очень постепенно.

Что происходит внутри типичной батареи – например, в фонарике? Когда вы нажимаете выключатель питания, вы дает зеленый свет химическим реакциям внутри батареи. Когда ток начинает течь, ячейки (энергогенерирующие отсеки) внутри батареи начинают превращаться в поразительные, но совершенно невидимые пути. Химические вещества, из которых состоят их компоненты заставляют себя переставлять.Внутри каждой клетки химическое реакции происходят с участием двух электрических клемм (или электроды) и химикат, известный как электролит которые их разделяют. Эти химические реакции вызывают появление электронов ( крошечные частицы внутри атомов, которые переносят электричество), чтобы перекачивать цепь, к которой подключен аккумулятор, обеспечивающий питание фонарик. Но элементы внутри батареи содержат только ограниченные запасы химикатов, поэтому реакции не могут продолжаться бесконечно. Как только химикаты истощается, реакции останавливаются, электроны перестают течь через внешняя цепь, аккумулятор практически разряжен – и лампа гаснет. из.

Это плохие новости. Хорошая новость заключается в том, что если вы используете аккумулятор, вы можете заставьте химические реакции протекать в обратном направлении с помощью зарядного устройства. Зарядка аккумулятора – полная противоположность его разрядке: где разрядка отдает энергию, зарядка забирает энергию и сохраняет ее восстановив исходные химические вещества батареи. В Теоретически заряжать и разряжать аккумулятор можно любым количество раз; на практике даже аккумуляторные батареи разлагаются со временем, и в конечном итоге наступает момент, когда они больше не готов хранить заряд.На этом этапе вы должны утилизировать их или выкинь их.

Как работают зарядные устройства

Фото: Это зарядное устройство для быстрой зарядки аккумуляторов предназначено для зарядить четыре цилиндрических никель-кадмиевых (никадовых) аккумулятора за пять часов или одна батарея RX22 квадратной формы за 16 часов. Его легко использовать, и так же легко использовать неправильно: он не выключается, когда аккумуляторы полностью заряжены и нечего сообщит вам, когда зарядка будет завершена. С помощью такого зарядного устройства аккумуляторы заряжаются это полные догадки.

Все зарядные устройства имеют одну общую черту: они работают, питая электрический ток через батареи в течение некоторого времени в надежде, что элементы внутри удерживайте часть энергии, проходящей через них. Это примерно где сходство зарядных устройств начинается и заканчивается!

Самые дешевые и грубые зарядные устройства используют либо постоянное напряжение, либо постоянный ток и подавайте его на батареи, пока не отключите их. Забудьте, и вы перезарядите батареи; снимите зарядное устройство слишком рано, и вы не будете заряжать их достаточно, так что они разойдутся быстрее.Более качественные зарядные устройства используют гораздо более низкий, более щадящий «струйный» заряд (возможно, 3–5 процентов от максимального номинального тока аккумулятора) на более длительный срок. промежуток времени.

чем-то похожи на чемоданы: чем больше вы кладете, тем сложнее упаковать еще – и тем дольше это займет. Это легко понять, если вспомнить, что зарядка аккумулятора, по сути, включает обращая вспять химические реакции, которые происходят при его разряде. В аккумуляторе ноутбука например, зарядка и разрядка включают шунтирование ионов лития (атомы, у которых отсутствуют электроны) назад и вперед, от одного электрода (где их много) к другому электроду (где их мало).Поскольку все ионы несут положительный заряд, вначале их легче переместить к «пустому» электроду. В качестве они начинают накапливаться там, становится труднее собрать их больше, что усложняет работу на более поздних этапах зарядки, чем на более ранних.

График: Аккумуляторы труднее заряжать на более поздних стадиях. Зарядка последних 25 процентов батареи (оранжевая область) может занять столько же времени, как и первых 75 процентов (желтая область). Об этом стоит помнить, если вы имеете ограниченное время для зарядки аккумулятора и беспокоитесь, что это займет слишком много времени: возможно, вы сможете зарядить его на полпути за гораздо меньшее время, чем вы думаете.

Перезарядка обычно хуже, чем недозаряд. Если аккумуляторы полностью заряжены и вы не выключайте зарядное устройство, придется избавиться от лишних энергия, которую вы им даете. Они делают это, нагревая и создавая повышенное давление внутри, что может привести к их разрыву, утечке химикатов или газ, да еще и взорваться. (Думайте о перезарядке как о переваривании аккумулятор, и вы можете просто помнить, чтобы не делать этого!)

Фото: Innovations Battery Manager, популярный в 1990-х годах, продавался как интеллектуальное зарядное устройство, способное заряжать даже обычные угольно-цинковые и щелочные батареи.Справа: цифровой дисплей показал напряжение каждой батареи при зарядке (в данном случае 1,39 вольт). После зарядки появилась небольшая гистограмма, показывающая, в каком хорошем состоянии находится аккумулятор (сколько еще раз вы можете зарядить его). Было продано много тысяч таких зарядных устройств, но были разные мнения от того, насколько хорошо они работали.

Чуть более сложные зарядные устройства с таймером отключаются через заданный период времени, хотя это не обязательно предотвращает перезарядку или недозаряд, потому что идеальное время зарядки варьируется для всех типов причины (сколько заряда держала батарея вначале, насколько она горячая сколько ей лет, работает ли одна ячейка лучше других, и так далее).Лучшие зарядные устройства работают грамотно, используя электронные схемы на основе микрочипов, чтобы определить, сколько заряда хранятся в батареях, выясняя такие вещи, как изменения в напряжение батареи (технически называемое дельта V или ΔV) и температура элемента (дельта T или ΔT), когда зарядка, вероятно, будет “завершена”, а затем отключение тока или переход на малую капельную зарядку на подходящее время; теоретически невозможно перезарядить интеллектуальное зарядное устройство.

Зарядка различных типов аккумуляторных батарей

Еще больше усложняет ситуацию то, что разные типы аккумуляторных батарей лучше всего реагируют на разные типы зарядки, поэтому зарядное устройство, подходящее для одного типа аккумулятора, может не работают с другим.

Никелевые батареи

Фотографии. Электрическая зубная щетка обычно содержит никадовые или никель-металлгидридные батареи и медленно или капельно заряжается на подставке, которая на самом деле является индукционным зарядным устройством.

кадмий никель (также называемый «никад» или NiCd), самый старый и, возможно, все еще лучший аккумуляторные батареи известного типа, лучше всего реагируют на быстрая зарядка (при условии, что они не нагреваются) или медленная струйка зарядка.

изготовлены по новейшей технологии и выглядят точно то же самое, что и никады, но обычно они дороже, потому что в них можно хранить больше заряда (указано на упаковке аккумулятора как более высокий рейтинг) в мАч или миллиампер-часах).NiMH аккумуляторы можно быстро заряжать (на большой ток в течение нескольких часов, риск перегрева), медленный заряжен (около 12–16 часов при более низком токе) или струйкой заряжены (с намного меньшим током, чем у nicad), но они должны действительно заряжать только зарядным устройством NiMH: быстрое зарядное устройство nicad может привести к перезарядке никель-металлгидридных аккумуляторов.

Эксперты расходятся во мнениях относительно того, испытывают ли никелевые батареи так называемый эффект памяти. Это хорошо известное явление, когда не удается разрядить никелевый аккумулятор перед зарядкой (когда вы “доливаете” частично разряженный аккумулятор с помощью быстрая перезарядка), по общему мнению, вызывает необратимые химические изменения, которые уменьшают аккумулятор будет принимать в будущем большой заряд.Некоторые люди клянутся усилие памяти реально; другие также настаивают на том, что это миф. Настоящее объяснение явного эффекта памяти таково: понижение напряжения , где батарея не была полностью разряжена перед временной зарядкой «думает», что у него более низкое напряжение и меньшая емкость для хранения заряда, чем должно быть. Эксперты по аккумуляторным батареям настаивают на том, что эту проблему можно решить с помощью зарядки и разрядки. аккумулятор полностью в несколько раз больше.

Принято считать, что никелевые батареи необходимо «заправлять». (полностью заряжены перед первым использованием), поэтому обязательно точно следуйте тому, что говорят производители, когда вы берете свой новый батарейки из упаковки.

Как долго нужно заряжать аккумуляторы?

Есть две простые причины, по которым существует так много батарей разных размеров и типов: в большей батарее больше химикатов, поэтому она может накапливать больше энергии и отпустить на более длительный срок; батареи большего размера также обычно содержат больше ячеек внутри, поэтому они могут производить более высокое напряжение. и ток для питания более крупных вещей (более яркие лампы для фонарей или более мощные двигатели). Точно так же большие аккумуляторные батареи нуждаются в более длительной зарядке.Чем больше энергии вы ожидаете получить от аккумуляторной батареи (чем дольше вы ожидаете, что он прослужит), тем дольше вам нужно его заряжать (или тем выше ток зарядки, который вам понадобится). Основной закон физики, называемой сохранением энергии, говорит нам вы не можете получить от батареи больше энергии, чем вложили в нее.

Большинство людей склонны ставить вещи на зарядку «на ночь», не обращая особого внимания на то, как именно что это значит – но ваши батареи будут работать лучше и дольше, если вы заряжаете их нужное количество часов.Как долго это длится? Это может сбивать с толку, особенно если вы используете батареи, которых не было в комплекте с зарядным устройством. Не бойся! Все, что вам нужно сделать, это прочитать, что написано на ваших батареях, и вы должны найти (часто мелкими буквами) рекомендуемый ток зарядки и время зарядки. Если у вас есть базовое зарядное устройство, просто проверьте его номинальный ток и соответствующим образом отрегулируйте время зарядки. Однако помните, что мы говорили в другом месте о согласовании зарядного устройства с батареями.

Фото: Аккумуляторная наука – это не ракетостроение. Заряжать аккумуляторные батареи легко, если вы будете следовать инструкциям, обычно написанным на батареях или на упаковке, в которой они поставлялись.

Например, эти три обычных 1,2-вольтовых аккумулятора на никелевой основе имеют совершенно разные рекомендации:

1. Вверху бело-зеленая батарея nicad рекомендует медленную зарядку 60 мА (миллиампер) в течение 14–16 часов или быструю зарядку 390 мА (ток более чем в шесть раз выше) всего за два часа (2 часа). Полный заряд аккумулятора равен току, умноженному на время, поэтому умножьте числа, и вы получите значение около 800–900 мАч. Сама батарея заявляет, что ее емкость равна 0.65 Ач (650 мАч), но не забывайте, что процесс зарядки не на 100 процентов эффективен: аккумулятор не будет поглощать всю электрическую энергию, проходящую через него. Таким образом, количество заряда, которое вы подаете, и количество, которое может поглотить аккумулятор, находятся в одном и том же парке.
2. Посередине серебряный никель-металлгидридный аккумулятор рекомендует заряд 200 мА (миллиампер) в течение 7 часов, что дает нам заряд около 1400 мАч. Опять же, сама батарея утверждает, что ее емкость ниже этой (1000 мАч).
3. Внизу зелено-оранжевый NiMH аккумулятор рекомендует заряд 63 мА (миллиампер) в течение 18 часов, что дает чуть более 1000 мАч.Емкость аккумулятора чуть ниже (970 мАч).

Литий-ионные батареи

обычно встраиваются в такие устройства, как сотовые телефоны, Mp3-плееры, цифровые фотоаппараты и ноутбуки. Обычно они поставляются со своими зарядными устройствами, которые автоматически распознают при зарядке завершено и отключите питание в нужное время. Литий-ионные батареи могут стать опасно нестабильными, если напряжение батареи либо слишком высокое, либо слишком низкое, поэтому они разработаны никогда не работать в таких условиях.Если напряжение становится слишком низкий (если аккумулятор разряжается слишком сильно во время использования), прибор должен отключиться автоматически; если напряжение становится слишком высоким (во время зарядки) вместо этого отключится зарядное устройство. Несмотря на то что литий-ионные батареи не проявляют эффекта памяти, они разлагаются по мере того, как они стареют. Типичный симптом старения – постепенная разрядка промежуток времени (может, час или около того), за которым следует внезапное драматическое, и после этого совершенно неожиданное отключение прибора. Узнайте больше о том, как работают литий-ионные батареи.

Фото: Защищенное от идиотов зарядное устройство Canon для литий-ионных аккумуляторов фотоаппарата. Когда аккумулятор требует зарядки, камера заранее предупреждает вас. Просто извлеките аккумулятор (очень просто для цифровой камеры), вставьте отдельное зарядное устройство, и индикатор загорится красным, а когда аккумулятор полностью заряжен, загорится зеленым. Весь процесс происходит автоматически и безопасно: камера прекращает использование батареи до того, как ее напряжение станет слишком низким; зарядное устройство прекращает зарядку до того, как напряжение станет слишком высоким.

Свинцово-кислотные батареи

Самые большие, самые тяжелые и самые старые аккумуляторные батареи получили свое название от (разбавленный) серно-кислотный электролит и электроды на основе свинца. Они самые нам знакомы как автомобильные аккумуляторы (начальная энергия обеспечивает довести двигатель автомобиля до того, как начнет гореть газ), хотя немного другие типы свинцово-кислотных аккумуляторов также используются в таких вещах, как гольф багги и электрические инвалидные коляски.

Фото: Свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы были первоначально разработаны в 19 веке, задолго до того, как появились технологии перезарядки на основе никеля и лития.

популярны, потому что они просты, дешевы, надежны и используют хорошо зарекомендовавшие себя технологии. восходит к середине 19 века. Обычно они длятся несколько лет, хотя это полностью зависит от того, насколько хорошо они поддерживаются – другими словами, заряжаются и разряжаются. Они действительно заряжаются довольно долго (обычно до 16 часов – в несколько раз дольше, чем требуется для полной разрядки), и это может привести к тенденции к недозаряду (если у вас нет времени правильно зарядить их, прежде чем использовать их в следующий раз) или перезарядить (если вы поместите их на зарядку и забудете о них).Недозаряд, зарядка с неправильным напряжением или неиспользование аккумуляторов вызывает проблему, известную как сульфатирование (образование твердых кристаллов сульфата свинца), в то время как перезаряд вызывает коррозию (необратимая деградация положительной свинцовой пластины из-за окисления, аналогично ржавлению железа и стали. ). И то, и другое повлияет на производительность и срок службы свинцово-кислотной батареи. Перезарядка также имеет тенденцию к разложению электролита, разлагая воду (путем электролиза) на водород и кислород, которые выделяются в виде газов и, следовательно, теряются в батарее.Это делает кислоту более сильной и с большей вероятностью атакует пластины, что снизит производительность аккумулятора. Это также означает, что для взаимодействия с пластинами доступно меньше электролита, что также снижает производительность. Время от времени в такие батареи необходимо доливать дистиллированную воду (не обычную воду), чтобы поддерживать кислоту в оптимальном состоянии и на достаточно высоком уровне, чтобы покрыть пластины.

Подбор аккумуляторов к зарядному устройству

Разные зарядные устройства предназначены для работы по-разному на разных скоростях. в основном подходит для разных типов батарей.Первое правило зарядка аккумулятора – это зарядное устройство, предназначенное для одного типа аккумулятора. может не подходить для зарядки другого: вы не можете зарядить мобильный телефон с автомобильным зарядным устройством, но заряжать его тоже нельзя NiMH аккумуляторы с зарядным устройством nicad. Многие современные аккумуляторные бытовая техника и гаджеты, например ноутбуки, MP3-плееры и сотовые телефоны – при покупке приходят с их собственным специальным зарядным устройством, так что вы не нужно беспокоиться о согласовании зарядного устройства с аккумулятором. Но если вы покупаете в магазине пачку обычных аккумуляторных батарей, это важно, чтобы вы купили аккумуляторы, подходящие к имеющемуся у вас зарядному устройству, или замените зарядное устройство соответствующим образом.Обратите внимание на напряжение и ток, которые требуются батареи (это будет указано на упаковке с батареями или на сами аккумуляторы) обязательно выбирайте зарядное устройство с правильным напряжение и ток, чтобы идти с ними, и заряд для правильного количество времени. Если вы хотите купить себе аккумулятор батареи, но вы не совсем уверены, как подобрать батареи и зарядное устройство, выберите комбинированный набор, в котором вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство. в той же упаковке.

Фото: Подгонка аккумулятора к зарядному устройству.По мере того, как мир переходит на более экологически чистые электромобили с батарейным питанием, нам потребуется гораздо больше правильно оборудованные, удобно расположенные зарядные станции. В нем используются фотоэлектрические солнечные батареи (в навесе) для зарядки автомобилей, припаркованных ниже. Фото Денниса Шредера любезно предоставлено NREL.

На сколько хватает заряда аккумуляторных батарей?

Неудивительно, что это зависит от того, как вы относитесь к ним, храните и используете. Небольшие перезаряжаемые аккумуляторы (такие как NiCd, NiMH и литий-ионные) обычно служат сотни «циклов». (вы можете заряжать и разряжать их столько раз), что может означать что угодно от нескольких лет достойной жизни в ноутбуке до десятилетия использования в портативном радио.Лечится хорошо, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы обычно годны для тысяч циклов и могут легко прослужить 5–10 лет в машине, которую водят каждый день. Но если оставить аккумуляторы в продукте, которым вы почти никогда не пользуетесь, никогда не заряжайте и не разряжайте их, не перезаряжайте их, дайте им перегреться или храните их в плохих условиях, не ждите, что они прослужат долго.

Как узнать, что пора заменить батарейки? В чем-то вроде ноутбука вы можете Заметьте, что литий-ионный аккумулятор какое-то время разряжается нормально, а затем внезапно теряет все оставшиеся заряжается очень быстро.Если вы используете аккумуляторные батареи NiCd или NIMH в таких вещах, как фонарики, вы увидите, что емкость очень постепенно снижается, и необходимость подзарядки возникает гораздо чаще.

Лучшие советы по увеличению срока службы батареи

Как добиться максимальной отдачи от батарей? Вот несколько полезных советов, которые я нашел прочитав различные сайты экспертов по батареям:

1. Аккумуляторы работают лучше всего при регулярном использовании. Не оставляй их сидеть в вашем сарае, полностью заряженным или полностью разряженным в течение нескольких месяцев.
2. Эксперты по аккумуляторным батареям предлагают «привести в состояние» или «восстановить». ваши батареи. Это означает, что вы регулярно позволяете им разряжаться. существенно перед подзарядкой, если сможете (хотя полностью разряжать их не нужно).
3. Совместите зарядное устройство с аккумуляторами. Например, используйте NiMH зарядное устройство для NiMH аккумуляторов. и убедитесь, что зарядное устройство использует соответствующее напряжение и ток.
4. Не перезаряжайте аккумуляторы. Вы их повредите.
5. Не позволяйте батареям становиться слишком горячими или слишком холодными во время зарядки, хранения и т. Д. или использовать (это вредит им).Во время зарядки они нагреваются, но если сильно нагреются, значит, что-то не так.
6. Не экономьте на покупке приличного интеллектуального зарядного устройства. Ваших батарей хватит на много дольше, если зарядное устройство относится к ним правильно!
7. По возможности следуйте инструкциям, прилагаемым к вашему прибору. Например, инструкции, прилагаемые к роботу-пылесосу Roomba®, говорят вам оставить его “пристыкован” (сидит на зарядном устройстве), непрерывная зарядка, все время не используется. Если вы этого не сделаете, вы обнаружите, что ваш Roomba очень быстро разряжается (даже если вы им не пользуетесь), и вы вполне можете сократить срок службы батареи.
8. Если вы используете что-то вроде ноутбука, постоянно подключенного к сети, возьмите за привычку позволяя ему работать от батареи, возможно, один раз в неделю или около того, пока он не разрядится почти полностью, чтобы поддерживать аккумулятор в хорошем состоянии. Вы обнаружите, что это помогает продлить срок службы вашей батареи.

Фото: Батареи бывают всех форм и размеров. Вы не всегда можете сказать, какие из них перезаряжаемые просто глядя. Из показанных здесь батарей можно заряжать только никель-кадмиевые и литий-ионные батареи; остальные – одноразовые.Большой литий-ионный аккумулятор серебристого цвета слева от ноутбука, а меньший (справа) – от iPod. Никель-кадмиевые батареи представляют собой универсальные перезаряжаемые аккумуляторы, которые подходят для универсальных аккумуляторных батарей. зарядное устройство, такое как на самом верхнем фото.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

статей

• Стеклянная батарея, которая становится все лучше? Марка Андерсона. IEEE Spectrum, 30 мая 2019 г.Нарушают ли батареи, состояние которых со временем улучшается, основной закон физики?
• Он большой и долговечный, и он не загорится: Ванадиевая батарея Redox-⁠Flow, созданная З. Гэри Янгом. IEEE Spectrum, 26 октября 2017 г. Станут ли VRFB следующим большим достижением в аккумуляторных технологиях?
• «Потенциальные опасности на обоих концах жизненного цикла литий-ионных аккумуляторов», автор Марк Андерсон. IEEE Spectrum, 1 марта 2013 г. Исследует опасности производства и переработки литий-ионных батарей.
• Мощный химический коктейль с недостатком Мэтью Уолджана.The New York Times, 17 января 2013 г. Риск возгорания вызывает все большую озабоченность, поскольку литий-ионные батареи становятся все более распространенным явлением.
• Перезаряжаемые аккумуляторы, наносимые распылением, могут хранить энергию где угодно, Лиат Кларк, Wired, 2 июля 2012 г. Если бы мы могли превратить компоненты аккумуляторов в жидкости, мы могли бы распылять их на любую плоскую поверхность для хранения электроэнергии.
• Вирусная батарея может «приводить в действие автомобили»: BBC News, 2 апреля 2009 г. Ученые Массачусетского технологического института построили новую мощную батарею от вирусов.
• Батарея, которая «заряжается за секунды»: BBC News, 11 марта 2009 г.Новый способ изготовления литий-ионных аккумуляторов может значительно сократить время зарядки.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2021.Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2021) Зарядные устройства. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-battery-chargers-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Зарядные батареи | Mastervolt

Напряжение заряда

Mastervolt gel (2 В, 12 В) и Mastervolt AGM (6 В, 12 В) следует заряжать напряжением 14,25 В для систем 12 В и 28,5 В для систем 24 В. За фазой поглощения следует фаза подзарядки (см. 3-ступенчатая + характеристика зарядки на стр. 242), в которой напряжение снижается до 13,8 В для систем 12 В и 27,6 В для систем 24 В.Эти цифры предполагают температуру 25 ° C.

Для влажных свинцово-кислотных аккумуляторов напряжение поглощения составляет 14,25 В для систем 12 В и 28,5 В для систем 24 В. Напряжение холостого хода для этого типа батареи составляет 13,25 В для 12 В и 26,5 В для систем на 24 В. Все эти цифры приведены для 25 ° C.

заряжаются напряжением поглощения 14,25 В для 12 В и 28,5 В для систем на 24 В. Напряжение холостого хода составляет 13,5 В для 12 В и 27 В для 24 В.

Ток заряда

Практическое правило для гелевых и AGM аккумуляторов гласит, что минимальный зарядный ток должен составлять от 15 до 25% емкости аккумулятора.Во время зарядки вы обычно продолжаете подавать питание на подключенные устройства, и эту потребляемую мощность следует прибавить к 15-25%.

Это означает, что для аккумуляторной батареи на 400 Ач и подключенной нагрузки в десять ампер требуется зарядное устройство емкостью от 70 до 90 ампер, чтобы зарядить аккумулятор за разумное время.

Максимальный ток зарядки составляет 50% для гелевой батареи и 30% для батареи AGM. Литий-ионные аккумуляторы Mastervolt могут подвергаться гораздо более высоким токам заряда.Однако, чтобы максимально продлить срок службы литий-ионной батареи, Mastervolt рекомендует максимальный зарядный ток 30% от емкости. Например, для батареи на 180 Ач это означает максимальный зарядный ток 60 ампер.

Зарядное устройство с температурной компенсацией для оптимальной защиты

Для обеспечения максимально длительного срока службы гелевых, AGM и литий-ионных аккумуляторов требуется современное зарядное устройство Mastervolt с трехступенчатой ​​+ зарядной характеристикой. Эти зарядные устройства для аккумуляторов непрерывно регулируют напряжение заряда и ток заряда.

Для влажных гелевых и AGM аккумуляторов рекомендуется иметь датчик для измерения температуры аккумулятора. Это регулирует напряжение заряда в соответствии с температурой аккумулятора, продлевая срок его службы. Мы называем это «температурной компенсацией».

Кривая температурной компенсации

Поскольку устройства, такие как холодильники, всегда потребляют энергию от аккумулятора, даже когда он заряжается, температурная компенсация Mastervolt включает максимальный эффект компенсации для защиты подключенных устройств.Компенсация составляет не более 14,55 В для системы 12 В и 29,1 В для системы 24 В.

При очень высоких (> 50 ° C) и низких (<-20 ° C) температурах влажные гелевые и AGM-аккумуляторы больше не могут заряжаться. За пределами этих пределов зарядное устройство Mastervolt будет продолжать питать подключенных потребителей, но не заряжать батареи.

Для литий-ионных батарей не требуется регулировка напряжения на более высокую или более низкую температуру.

Приведенная ниже формула используется для расчета времени зарядки гелевого или AGM аккумулятора:

Приведенная ниже формула используется для расчета времени зарядки литий-ионной батареи:

Lt = время зарядки
Co = емкость аккумулятора
eff = эффективность; 1.1 для гелевой батареи, 1,15 для батареи AGM и 1,2 для залитой батареи
Al = ток зарядного устройства
Ab = потребление подключенного оборудования в процессе зарядки

Расчет времени зарядки

При расчете времени зарядки аккумулятора необходимо учитывать следующее:

Первое, на что следует обратить внимание – это эффективность батареи. В стандартной влажной батарее это около 80%. Это означает, что если 100 Ач разряжены от батареи, необходимо зарядить 120 Ач, чтобы снова можно было извлечь 100 Ач.У гелевых и AGM аккумуляторов эффективность выше – от 85 до 90%, поэтому потери меньше и время зарядки меньше по сравнению с мокрыми батареями. В литиево-ионных батареях КПД достигает 97%.

Еще одна вещь, которую необходимо иметь в виду при расчете времени зарядки, заключается в том, что последние 20% процесса зарядки (от 80 до 100%) занимают около четырех часов с влажными, гелевыми и AGM батареями (это не относится к литий-ионным батареям. батареи). Во второй фазе, также называемой фазой поглощения или постзарядки, тип батареи определяет, сколько тока потребляется, независимо от емкости зарядного устройства.

Явление фазы постзарядки снова не относится к литий-ионным батареям, которые заряжаются намного быстрее.

Вредное воздействие пульсаций напряжения на аккумуляторы

Батарея может выйти из строя преждевременно из-за пульсаций напряжения, создаваемых зарядными устройствами. Чтобы предотвратить это, пульсации напряжения, вызванные зарядным устройством, должны оставаться как можно более низкими.

Пульсации напряжения приводят к токам пульсаций. Как показывает практика, пульсирующий ток должен оставаться ниже пяти процентов от установленной емкости батареи.Если к аккумулятору подключено навигационное или коммуникационное оборудование, такое как устройства GPS или VHF, пульсации напряжения не должны превышать 100 мВ (0,1 В). Дальнейшее действие может привести к неисправности оборудования.

Mastervolt оснащены отличным стабилизатором напряжения, а создаваемое ими пульсирующее напряжение всегда ниже 100 мВ.

Еще одним преимуществом низкого напряжения пульсаций является предотвращение повреждения системы, например, если клемма аккумулятора не закреплена должным образом или подверглась коррозии.Благодаря низкому напряжению пульсаций зарядное устройство Mastervolt может питать систему даже без подключения к аккумуляторной батарее.

Определение степени заряда аккумулятора

Приведенное рядом объяснение, касающееся экспоненты Пойкерта, показывает, что состояние заряда батареи не может быть просто определено на основе, например, измерения напряжения батареи.

Самый лучший и самый точный способ проверить состояние заряда – использовать амперметр (монитор батареи).Примером такого измерителя является монитор батареи Mastervolt MasterShunt, BTM-III или BattMan. Помимо тока заряда и разряда, этот монитор также показывает напряжение батареи, количество потребляемых ампер-часов и время, оставшееся до того, как аккумуляторная батарея потребует подзарядки.

Одна из вещей, которая отличает Mastervolt Battery Monitor от других поставщиков, – это наличие исторических данных. Это показывает, например, циклы заряда / разряда батареи, самый глубокий разряд, средний разряд, а также самое высокое и самое низкое измеренное напряжение.

Закон Пойкерта

На первый взгляд кажется несложным подсчитать, сколько еще батарея будет обеспечивать достаточную мощность. Один из наиболее распространенных методов – разделить емкость аккумулятора на ток разряда. Однако на практике такие расчеты часто оказываются неверными. Большинство производителей аккумуляторов указывают емкость аккумулятора, исходя из того, что время разряда составляет 20 часов. Например, батарея на 100 Ач должна обеспечивать 5 ампер в час в течение 20 часов, в течение которых напряжение не должно опускаться ниже 10.5 В (1,75 В / элемент) для аккумулятора 12 В. К сожалению, при разряде при уровне тока 100 ампер аккумулятор на 100 Ач обеспечивает всего 45 Ач, а это означает, что его можно использовать менее 30 минут.

Это явление описывается формулой – законом Пойкерта – изобретенной более века назад первопроходцами в области аккумуляторных батарей Пойкертом (1897) и Шредером (1894). Закон Пейкерта описывает влияние различных значений разряда на емкость батареи, то есть то, что емкость батареи уменьшается при более высоких скоростях разряда.Все мониторы аккумуляторов Mastervolt учитывают это уравнение, поэтому вы всегда будете знать правильное состояние своих аккумуляторов.

Пойкерта не применяется к литий-ионным батареям, поскольку подключенная нагрузка не влияет на доступную емкость.

Формула Пейкерта для определения емкости аккумулятора при заданном токе разряда:

Cp = емкость батареи, доступная при заданном токе разряда
I = уровень тока разряда
n = показатель Пейкерта = log T2 – logT1: log I1 – log I2
T = время разряда в часах

I1, I2 и T1, T2 можно найти, выполнив два испытания на разряд.Это включает в себя двукратную разрядку аккумулятора при двух разных уровнях тока.

Один высокий (I1) – скажем, 50% емкости батареи – и один низкий (I2) – около 5%. В каждом из тестов регистрируется время T1 и T2, которое проходит до того, как напряжение батареи упадет до 10,5 В. Провести два испытания на разряд не всегда просто. Часто большая нагрузка будет недоступна или не будет времени для теста медленной разрядки. Вы можете получить данные, необходимые для вычисления показателя Пойкерта, из технических характеристик батареи.

Вентиляция

В нормальных условиях гелевые, AGM и литий-ионные аккумуляторы практически не выделяют опасного газообразного водорода. Утечка газа незначительна. Однако, как и в случае со всеми другими батареями, во время зарядки выделяется тепло. Чтобы обеспечить максимально долгий срок службы, важно, чтобы это тепло отводилось от батареи как можно быстрее. Следующая формула может использоваться для расчета вентиляции, необходимой для зарядных устройств Mastervolt.

Q = требуемая вентиляция в м³ / ч
I = максимальный ток заряда зарядного устройства
f1 = 0.5 уменьшение для гелевых батарей
f2 = уменьшение 0,5 для закрытых батарей
n = количество используемых элементов (12-вольтовая батарея имеет шесть элементов по 2 вольта каждая)

Возвращаясь к примеру аккумуляторной батареи 12 В / 400 Ач и зарядного устройства на 80 А, минимальная необходимая вентиляция будет: Q = 0,05 x 80 x 0,5 x 0,5 x 6 = 6 м³ / ч

Этот воздушный поток настолько мал, что обычно достаточно естественной вентиляции. Если батареи установлены в закрытом корпусе, потребуются два отверстия: одно сверху и одно снизу.Размеры вентиляционного отверстия можно рассчитать по следующей формуле:

A = отверстие в см²
Q = вентиляция в м³

В нашем случае это составляет 28 x 6 = 168 см² (около 10 x 17 см) для каждого отверстия.

не выделяют водород и поэтому безопасны в использовании. Когда батареи заряжаются быстро, происходит некоторое выделение тепла, и в этом случае приведенная выше формула может использоваться для отвода тепла.

Обратитесь к установщику для более крупных систем с несколькими зарядными устройствами.

<< Назад к обзору

Можно ли оставлять литий-ионную батарею в зарядном устройстве? Часто задаваемые вопросы по зарядке аккумуляторов вилочного погрузчика и других устройств

Что такое ‘ Battery SoC’ and ‘ Battery DoD ’ ?

SoC или состояние заряда батареи – это уровень заряда электрической батареи относительно ее емкости: 0% – разряжена, а 100% – полна.Обратной формой этого показателя является DoD или глубина разряда, при которой 100% пусто, а 0% – заполнено.

Термин «батарея SoC» обычно относится к состоянию батареи во время ее использования, тогда как термин «батарея DoD» обычно означает, какая часть общей емкости батареи была разряжена.

Существует несколько способов измерения SoC, применимых к разным типам батарей. Свинцово-кислотные батареи с жидким электролитом могут быть измерены химически с помощью ареометра, в то время как большинство других батарей, включая литий-ионные, измеряются по их напряжению холостого хода.

Измерение напряжения батареи необходимо производить после того, как она проработала в разомкнутой цепи в течение как минимум нескольких часов, иначе на показания будут влиять ток и температура батареи, и они будут неточными.

Как можно перезарядить аккумулятор?

Перезаряд происходит, когда аккумулятор заряжается до напряжения выше указанного. Это может быть очень опасным для аккумуляторов вилочного погрузчика и, если его не контролировать, опасно для пользователей.

Правильное зарядное устройство для вашей батареи имеет решающее значение для предотвращения перезарядки; зарядное устройство должно соответствовать аккумулятору с точки зрения выходного напряжения и номинальной мощности в ампер-часах.

В литий-ионных аккумуляторах легче избежать перезарядки, поскольку они могут частично заряжаться или заряжаться с перерывами.

Свинцово-кислотные батареи имеют более сложный процесс зарядки и должны полностью заряжаться каждый раз, когда они вставляются в розетку; по этой причине легче случайно перезарядить.

в среднем рассчитаны на 1500 циклов зарядки, поэтому не рекомендуется заряжать их частично – вы должны делать это каждый раз полностью, чтобы продлить срок службы аккумулятора.

По тому же принципу, начинать зарядку свинцово-кислотного аккумулятора, когда его емкость превышает 50-60%, также является пустой тратой срока службы аккумулятора. Каждый цикл зарядки, независимо от SOC, по-прежнему считается одним циклом. Таким образом, чем чаще заряжается свинцово-кислотный аккумулятор, тем короче срок его службы.

Каковы последствия перезарядки аккумулятора?

В литий-ионном аккумуляторе перезарядка может создать нестабильные условия внутри аккумулятора, повысить давление и вызвать тепловой разгон.

должны иметь схему защиты для предотвращения чрезмерного повышения давления и отключения потока ионов при слишком высокой температуре.

Большинство литий-ионных аккумуляторных батарей также содержат систему управления батареями для контроля их состояния заряда и отключения тока при достижении предела.

Избыточный заряд свинцово-кислотной батареи вызывает коррозию катодов, приводит к повышенному расходу воды и повышению температуры внутри батареи. В лучшем случае это приведет к снижению емкости и сокращению срока службы, а в худшем – к тепловому разгоне. Кроме того, свинцово-кислотные батареи могут выделять вредные токсичные газы при перезарядке.

Какой газ выделяется при зарядке свинцово-кислотной батареи?

Во время процесса зарядки свинцово-кислотный аккумулятор выделяет небольшое количество газообразного водорода, что может быть опасно без надлежащей вентиляции аккумулятора.Газообразный водород может быть очень взрывоопасным, если его концентрация в воздухе составляет 4% или более.

При перезарядке свинцово-кислотного аккумулятора может выделяться сероводород, имеющий запах тухлых яиц и очень ядовитый. В низких концентрациях этот аккумуляторный газ может вызвать тошноту, усталость и головокружение, а в больших количествах может быть смертельным.

Большинство свинцово-кислотных аккумуляторов необходимо снимать с погрузчиков и помещать в отдельную зону для зарядки. Помещение должно хорошо проветриваться для количества заряжаемых аккумуляторов и иметь устройства для контроля уровня газа в воздухе.

Как происходит зарядка литий-ионной батареи?

на первом этапе процесса зарядки используется метод постоянного тока и постоянного напряжения. После достижения пикового напряжения аккумулятор переходит в стадию заряда насыщения. В целом этот процесс занимает около 1-2 часов.

можно использовать до тех пор, пока не останется 20% их емкости. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, он не повредит аккумулятор, чтобы использовать возможность подзарядки, что означает, что пользователь может подключить аккумулятор во время обеденного перерыва, чтобы завершить зарядку и завершить смену, не разряжая аккумулятор слишком сильно.

Многие промышленные литий-ионные аккумуляторные батареи поставляются со встроенными в них зарядными устройствами, которые можно подключать к обычным электрическим розеткам, что означает, что аккумуляторы даже не нужно размещать рядом с установленным настенным зарядным устройством для зарядки аккумуляторов.

Могут ли литий-ионные батареи повысить производительность складских помещений?

Если ваш склад работает в несколько смен, упрощенный процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов дает огромное преимущество.Операторы вилочных погрузчиков могут заряжать литий-ионные аккумуляторы во время перерыва или в перерывах между сменами, а аккумуляторы доступны всего через 15–30 минут, чтобы вернуться в рабочее состояние, даже если они еще не полностью заряжены.

Простой оборудования может быть дорогостоящим, поэтому тот факт, что оператор вилочного погрузчика может подключить аккумулятор к зарядному устройству, не тратя время на извлечение разряженного аккумулятора и повторную установку заряженного аккумулятора, повысит производительность склада.

Plus, устраняющий необходимость переносить тысячи фунтов батареи между погрузчиками и зарядными станциями, значительно снижает риски безопасности для рабочих.

Процесс зарядки аккумуляторов может быть сложным, но важно понимать все факторы, чтобы его можно было сделать правильно, чтобы обеспечить долгий срок службы аккумуляторов. Упрощенный процесс зарядки литий-ионных аккумуляторов делает их гораздо лучшим вариантом с точки зрения безопасности и производительности для компаний, работающих в несколько смен и непрерывно заряжающих аккумуляторы.

Параметры заряда и разряда батареи

Ключевой функцией батареи в фотоэлектрической системе является обеспечение энергией, когда другие источники энергии недоступны, и, следовательно, батареи в фотоэлектрических системах будут испытывать непрерывные циклы зарядки и разрядки.На все параметры аккумулятора влияет цикл зарядки и перезарядки аккумулятора.

Состояние заряда батареи (BSOC)

Ключевым параметром батареи, используемой в фотоэлектрической системе, является состояние заряда батареи (BSOC). BSOC определяется как доля общей энергии или емкости батареи, которая была использована по сравнению с общей доступной от батареи.

Уровень заряда батареи (BSOC или SOC) показывает отношение количества энергии, хранящейся в настоящее время в батарее, к номинальной номинальной емкости.Например, для батареи с 80% SOC и емкостью 500 Ач энергия, запасенная в батарее, составляет 400 Ач. Распространенным способом измерения BSOC является измерение напряжения батареи и сравнение его с напряжением полностью заряженной батареи. Однако, поскольку напряжение аккумулятора зависит от температуры, а также от состояния заряда аккумулятора, это измерение дает лишь приблизительное представление о состоянии заряда аккумулятора.

Глубина разряда

Во многих типах батарей вся энергия, накопленная в батарее, не может быть извлечена (другими словами, батарея не может быть полностью разряжена) без серьезного и часто непоправимого повреждения батареи.Глубина разряда (DOD) батареи определяет долю энергии, которая может быть снята с батареи. Например, если DOD батареи указан производителем как 25%, то только 25% емкости батареи может быть использовано нагрузкой.

Почти все батареи, особенно для возобновляемых источников энергии, имеют номинальную емкость. Однако фактическая энергия, которая может быть извлечена из аккумулятора, часто (особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов) значительно меньше номинальной емкости.Это происходит потому, что, особенно для свинцово-кислотных аккумуляторов, извлечение из аккумулятора полной емкости резко сокращает срок службы аккумулятора. Глубина разряда (DOD) – это доля емкости аккумулятора, которая может быть использована от аккумулятора, и указывается производителем. Например, аккумулятор на 500 Ач с DOD 20% может обеспечить только 500 Ач x 0,2 = 100 Ач.

Суточная глубина разряда

Помимо указания общей глубины разряда, производитель аккумуляторов обычно также указывает суточную глубину разряда.Суточная глубина разряда определяет максимальное количество энергии, которое может быть извлечено из батареи за 24 часа. Обычно в более крупномасштабной фотоэлектрической системе (например, для удаленного дома) размер аккумуляторной батареи изначально такой, что суточная глубина разряда не является дополнительным ограничением. Однако в небольших системах, которые имеют относительно несколько дней хранения, может потребоваться рассчитать суточную глубину разряда.

Скорость зарядки и разрядки

Распространенный способ определения емкости батареи – указать емкость батареи как функцию времени, которое требуется для полной разрядки батареи (обратите внимание, что на практике батарея часто не может быть полностью разряжена).Обозначение для определения емкости батареи таким образом записывается как Cx, где x – время в часах, которое требуется для разряда батареи. C10 = Z (также записывается как C10 = xxx) означает, что емкость аккумулятора равна Z, когда аккумулятор разряжается за 10 часов. Когда скорость разрядки уменьшается вдвое (а время, необходимое для разрядки аккумулятора, увеличивается вдвое до 20 часов), емкость аккумулятора возрастает до Y. Скорость разрядки при разрядке аккумулятора за 10 часов определяется путем деления емкости на время.Следовательно, C / 10 – это тариф заряда. Это также может быть записано как 0,1C. Следовательно, спецификация C20 / 10 (также обозначаемая как 0,1C20) – это скорость заряда, полученная, когда емкость батареи (измеренная, когда батарея разряжается за 20 часов) разряжается за 10 часов. Такие относительно сложные обозначения могут возникнуть, когда в течение коротких периодов времени используются более высокие или более низкие тарифы.

Скорость зарядки в амперах выражается в сумме заряда, добавляемого к аккумулятору за единицу времени (т.е.е., Кулон / сек, что является единицей измерения ампер). Скорость заряда / разряда может быть указана напрямую, задавая ток – например, аккумулятор может заряжаться / разряжаться при токе 10 А. Однако более часто скорость заряда / разряда задается путем определения количества времени, необходимого для полностью разрядите аккумулятор. В этом случае скорость разряда определяется как емкость аккумулятора (в Ач), деленная на количество часов, необходимое для зарядки / разрядки аккумулятора. Например, аккумулятор емкостью 500 Ач, который теоретически разряжается до напряжения отключения за 20 часов, будет иметь скорость разряда 500 Ач / 20 ч = 25 А.Кроме того, если аккумуляторная батарея 12 В, то мощность, подаваемая на нагрузку, составляет 25 А x 12 В = 300 Вт. Обратите внимание, что аккумулятор разряжен до максимального уровня только «теоретически», поскольку большинство практичных аккумуляторов не могут быть полностью разряжены без повреждения аккумулятора или сокращения срока его службы.

Режимы зарядки и разрядки

Каждый тип батареи имеет определенный набор ограничений и условий, связанных с режимом зарядки и разрядки, и для многих типов батарей требуются определенные режимы зарядки или контроллеры заряда.Например, никель-кадмиевые батареи перед зарядкой должны быть почти полностью разряжены, в то время как свинцово-кислотные батареи никогда не должны разряжаться полностью. Кроме того, напряжение и ток во время цикла зарядки будут разными для каждого типа аккумулятора. Как правило, зарядное устройство или контроллер заряда, предназначенные для одного типа аккумулятора, не могут использоваться с другим типом.

Услуга зарядки аккумуляторов – поставщик специальных аккумуляторных батарей

Как поставщик аккумуляторных батарей и аккумуляторных блоков по индивидуальному заказу, Epec также предлагает своим клиентам услуги по зарядке на месте.У нас есть стандартное зарядное оборудование, и мы можем создавать индивидуальные программы для удовлетворения всех требований к зарядке.

Это дает Epec уникальную возможность доставлять нашим клиентам аккумуляторные батареи и пакеты, полностью заряженные в соответствии с их спецификациями, которые могут быть немедленно вставлены в конечный продукт.

Основные методы зарядки аккумулятора

Постоянное напряжение

Зарядное устройство постоянного напряжения – это в основном источник питания постоянного тока, который в своей простейшей форме может состоять из понижающего трансформатора от сети с выпрямителем для подачи постоянного напряжения для зарядки аккумулятора.Такие простые конструкции часто встречаются в дешевых зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов. Свинцово-кислотные элементы, используемые для автомобилей и систем резервного питания, обычно используют зарядные устройства постоянного напряжения. Кроме того, в литий-ионных элементах часто используются системы постоянного напряжения, хотя они обычно более сложные с добавленной схемой для защиты как батарей, так и безопасности пользователя.

Постоянный ток

Зарядные устройства постоянного тока изменяют подаваемое на аккумулятор напряжение для поддержания постоянного тока и отключаются, когда напряжение достигает уровня полной зарядки.Эта конструкция обычно используется для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных элементов или батарей.

Конический ток

Это зарядка от грубого нерегулируемого источника постоянного напряжения. Это не контролируемый заряд, как в V Taper выше. Ток уменьшается по мере нарастания напряжения элемента (противо-ЭДС). Существует серьезная опасность повреждения элементов из-за перезарядки. Чтобы избежать этого, следует ограничить скорость и продолжительность зарядки. Подходит только для батарей SLA.

Импульсный заряд

Импульсные зарядные устройства подают зарядный ток в батарею импульсами. Скорость зарядки (на основе среднего тока) можно точно контролировать, изменяя ширину импульсов, обычно около одной секунды. Во время процесса зарядки короткие периоды отдыха от 20 до 30 миллисекунд между импульсами позволяют стабилизировать химическое воздействие в батарее за счет выравнивания реакции по всему объему электрода перед возобновлением заряда.Это позволяет химической реакции идти в ногу со скоростью поступления электрической энергии. Также утверждается, что этот метод может уменьшить нежелательные химические реакции на поверхности электрода, такие как газообразование, рост кристаллов и пассивация. При необходимости можно также измерить напряжение холостого хода батареи во время периода покоя.

Burp Charging

Также называется Reflex или Зарядка с отрицательным импульсом. Используется вместе с импульсной зарядкой, он применяет очень короткий импульс разрядки, обычно в 2–3 раза превышающий зарядный ток в течение 5 миллисекунд, во время периода покоя зарядки для деполяризации элемента.Эти импульсы вытесняют любые пузырьки газа, которые образовались на электродах во время быстрой зарядки, ускоряя процесс стабилизации и, следовательно, общий процесс зарядки. Выпуск и распространение пузырьков газа известно как «отрыжка». Были сделаны противоречивые заявления об улучшении скорости заряда и срока службы батареи, а также об удалении дендритов, которое стало возможным с помощью этого метода. Самое меньшее, что можно сказать, это то, что “не повреждает аккумулятор”.

IUI Зарядка

Это недавно разработанный профиль зарядки, используемый для быстрой зарядки стандартных свинцово-кислотных аккумуляторов от определенных производителей.Он подходит не для всех свинцово-кислотных аккумуляторов. Первоначально аккумулятор заряжается с постоянной (I) скоростью, пока напряжение элемента не достигнет заданного значения – обычно напряжения, близкого к тому, при котором происходит газообразование. Эта первая часть цикла зарядки известна как фаза объемной зарядки. Когда заданное напряжение достигнуто, зарядное устройство переключается в фазу постоянного напряжения (U), и ток, потребляемый батареей, будет постепенно падать, пока не достигнет другого заданного уровня. Эта вторая часть цикла завершает нормальную зарядку аккумулятора с медленно убывающей скоростью.Наконец, зарядное устройство снова переключается в режим постоянного тока (I), и при выключении зарядного устройства напряжение продолжает повышаться до нового более высокого предустановленного значения. Эта последняя фаза используется для выравнивания заряда отдельных ячеек в батарее, чтобы максимально продлить срок ее службы.

Капельный заряд

Капельная зарядка предназначена для компенсации саморазряда аккумулятора. Непрерывный заряд. Долговременная зарядка постоянным током для использования в режиме ожидания.Скорость зарядки зависит от частоты разрядки. Не подходит для некоторых типов батарей, например NiMH и литий, которые могут выйти из строя из-за перезарядки. В некоторых приложениях зарядное устройство предназначено для переключения на непрерывную зарядку, когда аккумулятор полностью заряжен.

Плавающий заряд

Аккумулятор и нагрузка постоянно подключены параллельно к источнику заряда постоянного тока и поддерживаются при постоянном напряжении ниже верхнего предела напряжения аккумулятора.Используется для систем резервного питания аварийного питания. В основном используется со свинцово-кислотными аккумуляторами.

Случайная зарядка

Все вышеперечисленные приложения включают контролируемую зарядку батареи, однако есть много приложений, в которых энергия для зарядки батареи доступна только или доставляется случайным, неконтролируемым образом. Это относится к автомобильным приложениям, где энергия зависит от частоты вращения двигателя, которая постоянно меняется. Проблема стоит более остро в приложениях EV и HEV, в которых используется рекуперативное торможение, поскольку при торможении возникают большие всплески мощности, которые должна поглощать аккумулятор.Более щадящие применения находятся в установках солнечных батарей, которые можно заряжать только при ярком солнце. Все это требует специальных методов для ограничения зарядного тока или напряжения до уровней, которые может выдержать аккумулятор.

Неужели так плохо заряжать телефон весь день?

Что говорят производители

Крупные производители телефонов отказались дать какие-либо рекомендации по конкретным методам зарядки, когда мы спросили, но они предлагают расплывчатые советы на своих веб-сайтах.

• Apple говорит, что вы должны «заряжать литий-ионный аккумулятор Apple, когда захотите», и добавляет, что «нет необходимости давать ему полностью разрядиться перед зарядкой». На другой странице веб-сайта Apple компания отмечает, что вам следует избегать экстремальных температур (особенно выше 95 градусов по Фаренгейту) и снимать чехлы, которые могут привести к перегреву вашего iPhone во время зарядки. Но Apple не указывает, когда следует или не следует заряжать, и не предлагает каких-либо оптимальных пороговых значений зарядки.

• Рекомендация Google также проста: «Заряжайте столько или меньше, сколько необходимо. Вам не нужно указывать свой телефон, сколько у него емкости, путем перехода от полной к нулевой или от нуля до полной зарядки “.

• Samsung рекомендует регулярно заряжать аккумулятор и поддерживать уровень заряда выше 50 процентов. Компания также заявляет, что оставление телефона подключенным, когда он полностью заряжен, может сократить срок службы батареи.

Даже если постоянная зарядка повлияет на срок службы батареи, заметите ли вы это?

Постоянная зарядка телефона и возможность дать ему полностью разрядиться – это привычки, которые могут сократить срок его службы.Но могут ли они иметь достаточный эффект, чтобы иметь практическое значение, прежде чем вы переходите на новую модель?

Двухлетние контракты на беспроводное обслуживание могут уйти в прошлое, но современные планы рассрочки платежей обычно все еще требуют двух лет, чтобы оплатить телефон, а это означает, что люди, которые не покупают свои телефоны напрямую, скорее всего, сохранят их как минимум на такой срок. . Заметным исключением является программа Apple iPhone Upgrade Program, которая обещает «новый iPhone каждый год». Но даже с появлением таких программ последние данные свидетельствуют о том, что циклы замены телефонов не становятся короче, а удлиняются.Исследование 2019 года показало, что американцы теперь хранят свои смартфоны в среднем почти три года. Те, кто предпочитает Apple, могут хранить свои iPhone еще дольше – до четырех лет, согласно отчету одного аналитика.

Если вы не выполняете обновление регулярно и не следуете идеальным методам зарядки, вполне естественно, что со временем вы можете обнаружить, что аккумулятор вашего телефона будет сокращаться. Однако другие факторы, в том числе то, как часто вы используете свой телефон в целом, скорее всего, имеют гораздо большее влияние на долговечность аккумулятора, чем поведение при зарядке.Это связано с тем, что литий-ионные аккумуляторы рассчитаны на определенное количество циклов зарядки или раз, когда их можно заряжать. (Эти циклы являются кумулятивными, поэтому две зарядки от 50 до 100 процентов считаются за один цикл.) Таким образом, чем больше вы используете свой телефон, тем больше вам нужно заряжать аккумулятор, и тем сильнее он разряжается.

В ходе неофициального опроса 32 сотрудников Wirecutter, использующих iPhone, наименьшая емкость аккумулятора после двух лет владения составила 85 процентов. Из респондентов опроса только один человек сообщил, что тщательно поддерживает уровень заряда батареи телефона в определенном диапазоне.Подавляющее большинство (29 респондентов, или 91 процент) указали, что они просто заряжали свои телефоны при низком уровне заряда батареи или в течение ночи, в то время как два человека сообщили, что они заряжали свои телефоны более или менее постоянно, когда было доступно зарядное устройство.

Хотя результаты нашего опроса показывают общее снижение работоспособности аккумулятора iPhone с течением времени, как и следовало ожидать, они также предполагают, что существует небольшая прямая корреляция между возрастом аккумулятора, привычками зарядки и состоянием аккумулятора. Например, один владелец iPhone 7 сообщил, что по прошествии 42 месяцев у телефона все еще оставалось 87% заряда батареи, несмотря на решение не контролировать уровень заряда на микроуровне.Другой пользователь iPhone 7 сообщил о состоянии батареи всего на 64 процента, несмотря на то, что телефон был на шесть месяцев моложе, чем телефон другого респондента, и использовался тот же режим зарядки.

Потеря 15 процентов емкости аккумулятора за два года заметна, но при этом остается достаточно энергии – особенно с более крупными батареями в новых моделях iPhone, – которые большинство людей все еще могут прожить в течение дня без подключения к электросети. Для более тяжелых пользователей телефонов. тем, кто быстрее изнашивает свои батареи, или тем, у кого есть старые телефоны с меньшими батареями и более предельным сроком службы батареи, хорошая новость заключается в том, что батареи можно заменить довольно дешево.Apple взимает от 50 до 70 долларов, включая оплату труда, в зависимости от модели вашего iPhone. Best Buy заменит аккумулятор Samsung Galaxy за 50 долларов. Сервисный партнер Google по ремонту устройств Pixel, uBreakiFix, взимает от 80 до 110 долларов за замену батарей. Или вы можете сделать это самостоятельно, следуя инструкциям на iFixit.

В конечном счете, все дело в удобстве

В конечном итоге вам нужно выбрать то, что подходит вам: нянчить аккумулятор, чтобы продлить срок его службы, или зарядить его по своему усмотрению, чтобы ваш телефон с большей вероятностью был заряжен когда вам это нужно.

Произведены аккумуляторы для электромобилей с пятиминутным временем зарядки | Электрические, гибридные автомобили и автомобили с низким уровнем выбросов

Аккумуляторы, способные полностью заряжаться за пять минут, были впервые произведены на заводе, что стало значительным шагом на пути к тому, чтобы электромобили стали так же быстро заряжаться, как заправка бензиновых или дизельных автомобилей.

Электромобили – жизненно важная часть действий по борьбе с климатическим кризисом, но разрядка во время поездки вызывает беспокойство у водителей.Новые литий-ионные батареи были разработаны израильской компанией StoreDot и производятся Eve Energy в Китае на стандартных производственных линиях.

StoreDot уже продемонстрировал свою «сверхбыструю зарядку» аккумуляторов в телефонах, дронах и скутерах, а 1000 произведенных им аккумуляторов предназначены для демонстрации своей технологии автопроизводителям и другим компаниям. Daimler, BP, Samsung и TDK вложили средства в StoreDot, который на сегодняшний день привлек $ 130 млн и был назван Bloomberg New Energy Finance Pioneer в 2020 году.

Батареи можно полностью зарядить за пять минут, но для этого потребуются более мощные зарядные устройства, чем те, которые используются сегодня. Используя доступную инфраструктуру зарядки, StoreDot стремится обеспечить 100 миль заряда автомобильного аккумулятора за пять минут в 2025 году.

«Преградой номер один для внедрения электромобилей больше не являются затраты, это беспокойство по поводу дальности», – сказал Дорон. Майерсдорф, генеральный директор StoreDot. «Вы либо боитесь застрять на шоссе, либо вам придется сидеть на зарядной станции в течение двух часов.Но если опыт водителя подобен заправке [бензиновой машины], все это беспокойство уходит ».

«Пятиминутная зарядка литий-ионного аккумулятора считалась невозможной», – сказал он. «Но мы не выпускаем лабораторный прототип, мы выпускаем инженерные образцы с линии массового производства. Это демонстрирует, что это осуществимо и коммерчески готово “.

В существующих литий-ионных батареях в качестве одного электрода используется графит, в который ионы лития проталкиваются для накопления заряда.Но когда они быстро заряжаются, ионы накапливаются и могут превратиться в металл и замкнуть батарею.

Аккумулятор StoreDot заменяет графит полупроводниковыми наночастицами, в которые ионы могут переходить быстрее и легче. Эти наночастицы в настоящее время основаны на германии, который растворим в воде и с ним легче обращаться при производстве. Но StoreDot планирует использовать кремний, который намного дешевле, и ожидается, что эти прототипы появятся позже в этом году. Майерсдорф сказал, что стоимость будет такой же, как у существующих литий-ионных аккумуляторов.

«Узким местом сверхбыстрой зарядки больше не является аккумулятор», – сказал он. По его словам, теперь необходимо модернизировать зарядные станции и питающие их сети, поэтому они работают с ВР. «У BP 18 200 АЗС, и они понимают, что через 10 лет все эти станции устареют, если они не перепрофилируют их для зарядки – батареи – это новое масло».

Десятки компаний по всему миру разрабатывают аккумуляторы с быстрой зарядкой, при этом Tesla, Enevate и Sila Nanotechnologies работают с кремниевыми электродами.Другие ищут другие соединения, такие как Echion, в котором используются микрочастицы оксида ниобия.

Босс Tesla Илон Маск написал в Твиттере в понедельник: «Производство аккумуляторных элементов является фундаментальным ограничителем скорости, замедляющим устойчивую энергетику будущего. Очень важная проблема ».

«Я думаю, что такие быстрозаряжаемые батареи появятся на массовом рынке через три года», – сказал профессор Чао-Ян Ван из Центра технологий аккумуляторов и накопления энергии при Университете штата Пенсильвания в США.«Они не будут дороже; фактически, они позволяют автопроизводителям уменьшить размер бортовой батареи, при этом избавившись от беспокойства по поводу дальности полета, тем самым значительно снизив стоимость аккумуляторной батареи ».

Исследования группы Вана разрабатываются основанной им компанией EC Power. Он осторожно увеличивает температуру батареи до 60 ° C, что позволяет ионам лития двигаться быстрее, но позволяет избежать повреждения батареи, обычно вызываемого теплом. Он сказал, что это позволяет полностью зарядить аккумулятор за 10 минут.

Ван сказал, что новое исследование, опубликованное в понедельник в журнале Nature Energy, показало, что эта батарея может быть как доступной, так и устранять опасения по поводу дальности действия. «Наконец-то мы достигли паритета с бензиновыми автомобилями как по стоимости, так и по удобству. У нас есть технология для электромобилей стоимостью 25 000 долларов, которые гоняются как роскошные спортивные автомобили, имеют возможность перезарядки за 10 минут и являются более безопасными, чем любые из имеющихся в настоящее время на рынке ».

Ван отметил, что быстрая зарядка также должна повторяться не менее 500 раз без ухудшения качества аккумулятора, чтобы продлить срок его службы, и что аккумуляторная батарея с электронным управлением может повторить это 2500 раз.Майерсдорф сказал, что аккумулятор StoreDot можно заряжать 1000 циклов, сохраняя при этом 80% первоначальной емкости.

Анна Томашевска из Имперского колледжа Лондона, Великобритания, которая рассмотрела быстрозарядные батареи в 2019 году, была более осторожна в отношении скорости их развертывания.