Hoe de batterij op de juiste manier op te laden

In de moderne markt voor chemische bronnen van herbruikbare gelijkstroom zijn batterijen van de volgende zes typen het meest gebruikelijk:

• Loodzuur batterijen;

• Nikkel-cadmium-batterijen;

• Nikkel-metaalhydride batterijen;

• Nikkel-zink batterijen;

• Lithium-ion batterijen;

• Lithium-polymeer batterijen;

Veel mensen hebben vaak een zeer redelijke vraag: hoe kunnen we deze of gene batterij op de juiste manier opladen om hem niet van tevoren te bederven, de levensduur zo veel mogelijk te verlengen en tegelijkertijd een hoge kwaliteit van ons werk te krijgen? Dit artikel helpt u een antwoord te krijgen op deze vraag met betrekking tot de verschillende typen batterijen die tegenwoordig het meest voorkomen.

De veiligste, traditionele methode voor het opladen van loodzuuraccu's is DC-laden, wanneer de waarde in ampère niet hoger is dan 10% (0,1C) van de waarde van de accucapaciteit in ampère-uren.

Ondanks deze traditie geven sommige fabrikanten zelf de exacte waarde aan van de maximaal toegestane laadstroom voor een bepaalde batterij, en dit cijfer in ampère bereikt vaak 20-30% (0,2C-0,3C) van de batterijcapaciteit voor ampère-uren.Dus als de accu een capaciteit heeft van 55 ampère-uur, dan is een initiële laadstroom van 5,5 ampère de veiligste oplossing.

Houd er rekening mee dat de spanning van één cel van een loodzuuraccu niet hoger mag zijn dan 2,3 volt, daarom moet u bij het opladen met gelijkstroom de spanning controleren, bijvoorbeeld een 12-volt batterij bestaat uit 6 batterijcellen, wat betekent dat de totale spanning aan het einde van het laadproces van de batterij niet hoger mag zijn dan 13,8 volt.

Als bijvoorbeeld een loodzuuraccu met een capaciteit van 100 ampère-uur werd opgeladen met een constante stroom van 20 ampère, dan is na 6-7 uur opladen al 90% van zijn capaciteit opgeladen, dan zou de constante moeten zijn op spanning worden gezet en na 17 uur is het opladen volledig voltooid.

Waarom zo lang? Naarmate de stroom daalt en de spanning langzaam exponentieel de doelwaarde van 13,8 volt nadert. Een op deze manier opgeladen batterij is betrouwbaar voor zowel buffer- als cyclusbedrijf.

Er is een andere manier om loodzuuraccu's op te laden die geschikt is voor cyclisch gebruik. Met deze methode kunt u de batterij gedurende 6 uur opladen.

De laadstroom is ingesteld op 20% van de accucapaciteit in ampère-uur, en de spanning is ingesteld op 14,5 volt (voor een accu met een nominale spanning van 12 volt), en dus wordt de accu 5-6 uur opgeladen, dan gaat de oplader uit...

Om eerlijk te zijn, moet worden opgemerkt dat moderne hoogwaardige gespecialiseerde laders eenvoudigweg geen kritieke situaties tijdens het laadproces toestaan.

Nikkel-cadmium-batterijen moeten met de nodige voorzichtigheid worden opgeladen, uit angst voor overladen aan het einde, omdat tijdens het opladen van de positieve oxide-nikkelelektrode de zuurstofontwikkeling geleidelijk toeneemt en de stroomverbruik geleidelijk afneemt. Het opladen van een nikkel-cadmiumbatterij gaat dus gepaard met een toename van de interne druk.

Het is het beste om nikkel-cadmium-batterijen op te laden bij temperaturen van +10 tot +30 graden, omdat de zuurstof optimaal wordt geabsorbeerd door de negatieve cadmium-elektrode.

Voor cilindrische rolbatterijen is opladen met hoge snelheid toegestaan ​​omdat de elektroden daar stevig zijn gemonteerd, maar hun laadefficiëntie in het bereik van laadstromen van 0,1C tot 1C is vrijwel ongewijzigd. In de standaard oplaadmodus voor nikkel-cadmium-batterijen is de cel in 16 uur volledig opgeladen van 1 volt tot 1,35 volt bij een stroom van 0,1 C, en in sommige gevallen is 14 uur voldoende.

Om het opladen van sommige moderne nikkel-cadmium-batterijen te versnellen, kan een verhoogde gelijkstroom worden toegepast, maar in dit geval is een speciaal besturingssysteem vereist dat opladen niet mogelijk maakt.

Over het algemeen kunnen nikkel-cadmium-batterijen veilig worden opgeladen met een constante stroom van 0,2C-0,3C gedurende een periode van 6 tot 3 uur, het is alleen belangrijk om de oplaadtijd in de gaten te houden. Hier laten we zelfs opladen tot 120-140% toe, dan zal de ontlaadcapaciteit dicht bij de batterijcapaciteit liggen.

Voor nikkel-cadmium-batterijen is het geheugeneffect inherent, daarom mag alleen een volledig ontladen batterij worden opgeladen, anders kan de batterij, vanwege de resulterende onderontlading, een extra dubbele elektrische laag, de lading niet volledig ontladen volledig. Bewaar nikkel-cadmium-batterijen in volledig ontladen toestand. Voor het opladen van nikkel-cadmium-batterijen, maar ook voor andere typen, worden speciale laders geproduceerd.

Nikkel-metaalhydridebatterijen zijn ontwikkeld om nikkel-cadmiumbatterijen te vervangen. Met dezelfde afmetingen hebben ze 20% meer capaciteit en zijn ze vrij van het geheugeneffect, dus ze kunnen in elke toestand worden opgeladen. Als de NiMH-accu echter meer dan 30 dagen gedeeltelijk ontladen is opgeslagen, moet deze voor gebruik volledig worden ontladen en vervolgens weer volledig worden opgeladen.

Het is noodzakelijk om nikkel-metaalhydridebatterijen gedeeltelijk opgeladen op te slaan, ongeveer 40% van de nominale capaciteit. Voordat u nieuwe batterijen oplaadt voor gebruik, is het handig om ze te trainen door ze volledig te ontladen en 4-5 keer op te laden, dan zal de werkcapaciteit van de batterijen groter zijn dan zonder een dergelijke training.

De oplaadomstandigheden zijn vergelijkbaar met nikkel-cadmium - bij een stroom van 0,1C duurt het opladen 15 tot 16 uur, deze aanbevelingen zijn standaard voor alle fabrikanten van nikkel-metaalhydridebatterijen; net als nikkel-cadmiumbatterijen zijn nikkel-metaalhydridebatterijen gevoelig voor oververhitting en mogen ze niet warmer worden dan 50 graden.

Batterijen van dit type worden opgeladen met gelijkstroom met een spanning van 1,4 tot 1,6 volt per batterijcel en een batterij met een spanning van 0,9 volt wordt als volledig ontladen beschouwd, verdere ontlading is schadelijk voor de batterij.

Wanneer een nikkel-metaalhydridebatterij bijna volledig is opgeladen, begint deze meer op te warmen omdat de bronenergie de chemische reactie van de lading niet langer zal ondersteunen, en als de laadstroom hoog genoeg is, begint de temperatuur van de batterij sterk stijgen nadat het opstartproces is voltooid. Dus door een temperatuursensor te installeren, kunt u de laadstatus bewaken terwijl de maximaal toegestane temperatuur niet hoger is dan +60 graden. Voor het opladen van nikkel-metaalhydride-accu's zijn speciale laders verkrijgbaar.

Een nikkel-zinkbatterij heeft een nominale spanning van 1,6 volt, dat wil zeggen dat u er voor het opladen 1,9 volt op moet zetten, met een stroom van 0,25C. Het kan in 12 uur volledig worden opgeladen met een speciale oplader en vanuit elk land.Het heeft geen geheugeneffect, maar om de levensduur te verlengen, het aantal werkcycli van een nikkel-zinkbatterij te verhogen, hoeft het alleen te worden opgeladen om 90% van zijn capaciteit.

Anders is het vergelijkbaar met een nikkel-metaalhydridebatterij, maar de ontlaadspanning is hier 1,2 volt en het aantal werkcycli is drie keer minder. De maximaal toegestane temperatuur is +40 graden.

Lithium-ionbatterijen worden meestal eerst opgeladen met een constante stroom van 0,2C tot 1C bij een spanning van 4 tot 4,2 volt gedurende 40 minuten, en daarna met een constante spanning van 4,2 volt per cel. Als het opladen gebeurt met een stroom van 1C, is de tijd om de lithium-ionbatterij volledig op te laden slechts 2-3 uur.

Als de laadspanning hoger is dan 4,2 volt, wordt de levensduur van de Li-ion accu verkort. Bovendien wordt het opladen van lithium-ionbatterijen ten zeerste afgeraden. dit leidt ertoe dat lithiummetaal wordt afgezet op de negatieve elektrode en zuurstof actief wordt vrijgegeven op de anode, waardoor thermische lekkage kan optreden, een toename van de druk in de batterijbehuizing en dit kan leiden tot een afname van druk.

Het is dus veilig en correct om de Li-ion-accu zo op te laden dat de spanning de door de accufabrikant aanbevolen waarde niet overschrijdt.

Sommige lithium-ionbatterijen bevatten beveiligingscircuits die de lithium-ioncel beschermen tegen overladen. De beveiliging wordt geactiveerd wanneer de batterijtemperatuur +90 graden bereikt. Sommige batterijen hebben een ingebouwde mechanische schakelaar die reageert op overdruk in de batterijhouder.

Vaak bewaakt een in een lithium-ionbatterij ingebouwd bewakingssysteem de waarde van de ingangslaadspanning en wanneer de waarde binnen het toegestane bereik valt, begint het laadproces; als de limietspanning wordt overschreden of onder de onderste toegestane waarde komt, start het opladen gewoon niet.

U moet echter voorzichtig zijn met het opladen van lithium-ionbatterijen, de spanning en stroom controleren. Kortom, elk apparaat dat een lithium-ionbatterij gebruikt, heeft vaak een ingebouwde oplader of wordt geleverd met een externe oplader.

Lithium-polymeer accu's verschillen in de manier van opladen niet van lithium-ion accu's.Het enige verschil is dat een lithium-polymeerbatterij een gelachtige elektrolyt bevat, geen vloeistof, en zelfs als hij overbelast of oververhit raakt, explodeert hij niet zoals zijn lithium-ion-tegenhanger, hij zwelt gewoon op. Dit verklaart de trend van verdringing van de markt van lithium-ionbatterijen lithium-polymeer.

Lees ook over dit onderwerp: Hoe werken en werken batterijen?