Cum se reîncarcă o baterie?

Metoda de încărcare a unei baterii în timp ce este eficientă, dar fără a face daune variază în funcție de chimia bateriei.

Deoarece aveți o baterie” 12V „, presupun că este de tip plumb-acid precum găsești în mașini. Acidul cu plumb este destul de iertător în ceea ce privește modul în care pot fi încărcate, spre deosebire de alte chimii, în special anumite tipuri de litiu. Practic încărcați un acid de plumb cu o putere limitată atât la curent, cât și la tensiune. Limita de tensiune este de obicei 13,6 V pentru bateriile auto. Curentul maxim depinde de dimensiunea bateriei. O baterie obișnuită pentru mașină poate lua cu ușurință mai multe amplificatoare. De exemplu, o sursă de alimentare limitată la 5 A și 13,6 V va funcționa foarte bine pentru a încărca bateriile obișnuite ale mașinii, deși acest lucru nu împinge curentul maxim admis. Aceasta înseamnă că va scădea tensiunea pentru a nu depăși 5 A sau va scădea curentul să nu depășească 13,6 V, oricare dintre acestea este mai mic. Magazinele de hardware și automobile vând încărcătoare pentru bateriile auto care au toate acestea încorporate. Singurul gotcha este un încărcător publicitar, deoarece „rapid” poate să abuzeze de baterie. O încărcare completă ar trebui câteva ore, deși de cele mai multe ori bateria nu ar trebui să scadă suficient pentru a necesita acest lucru.

Dacă bateria este mai mică, atunci trebuie să dezgropați fișa tehnică sau cumva să obțineți specificații pentru aceasta și să vă asigurați că încărcătorul nu produce prea mult curent.

Dacă bateria nu este plumb-acid, atunci lucrurile ar putea fi destul de diferite. În acest caz, trebuie să obțineți specificațiile, care ar trebui să includă profilul de încărcare necesar. A greși acest lucru, în special în cazul anumitor tipuri de litiu, ar putea duce la pirotehnică.

Comentarii

• Bine, asta are sens. Deci, există vreo modalitate ușoară de a regla tensiunea care iese dintr-un alternator?
• Regula generală: limitați curentul la 1/10 din capacitatea în Ah. Deci, pentru o limită a bateriei de 40Ah la 4A.
• Puteți utiliza un smps (sursă de alimentare cu comutare) pentru a regla tensiunea. Vă sugerez să cumpărați unul mai degrabă decât să faceți, deoarece acestea pot fi destul de greu de reglat fin
• @Shungun: IC-urile de comutare sunt foarte ușor de utilizat în aceste zile. De multe ori au nevoie doar de 4 componente externe. Singurul lucru când nu ‘ alegeți cele mai optime părți este că eficiența va fi oarecum mai mică.
• Bine, ” original ” obiectivul acestei întrebări a fost să vedem ce este necesar pentru a încărca o baterie în termeni similari dacă este nevoie de ceva mai mult decât energie pură pentru a încărca o baterie. ..

bateriile sunt sursă de energie electrică și această putere se caracterizează prin două lucruri Tensiune (volți ) și curent (amperi) acum, când aruncați o privire atentă asupra bateriei (în acest caz 12V), atunci ceea ce înseamnă este că bateria poate oferi o diferență maximă de potențial de 12V între contactele sale .. există, de asemenea, o putere nominală disponibilă la fel .. o baterie de telefon mobil poate citi 1300mAh @ 3.2V ceea ce înseamnă că bateria poate furniza 1300mA curent timp de 1 oră la 3.2V. Substanțele chimice din interiorul bateriei suferă unele reacții și produc o diferență de potențial, reacția se oprește la o anumită diferență de potențial, o tensiune peste care reacția nu poate continua (în cazul dvs. este de 12 V), deși nu înseamnă că bateria este slabă! pe măsură ce trageți energie de la baterie, oferiți o modalitate prin care acești electroni să se deplaseze de la un capăt și să ajungă la celălalt terminal, oferind astfel o cale de reacție, reacția continuă până când orice dispozitiv consumator de energie este conectat la terminale iar substanțele chimice sunt consumate în reacție. când bateria este descărcată, aceasta este identificată prin scăderea tensiunii terminale în cazul dvs., nivelul de tensiune va scădea sub 12V.

Acum se încarcă: în timpul încărcării oferim o tensiune (12V sau mai mult în cazul dvs.) în opus direcția, care este + ve a sursei de încărcare la -ve a bateriei și -ve a sursei de încărcare la + ve a bateriei aceasta creează o cale electronică în direcție opusă pentru bateria care se încarcă, aceasta inversează reacția chimică (aceasta este diferența dintre bateriile reîncărcabile și bateriile nereîncărcabile, ulterior nu are reacție reversibilă) și duce substanțele chimice din interior la o stare când au fost încărcate și au produs o diferență de potențial de 12V.

într-un fel întoarcem substanțele chimice din interior într-o stare anterioară, nu stocăm electroni înăuntru … de asemenea, pe baza vitezei de deriva a electronilor, este destul de imposibil pentru electronii din priză pentru a ajunge la bateria dvs. înainte de a fi complet încărcată.

Comentarii

• Explicație rară bună

Pentru o încărcare practică, o sursă de alimentare standard vă poate distruge bateria (alimentare cu tensiune constantă).

În schimb, cea mai simplă metodă este scurgerea -încărcare cu un curent constant mic. Curentul exact va depinde de tipul bateriei și de capacitatea sa. (DE asemenea, nu vă încurcați cu încărcătoarele DIY pentru a exploda litiu, utilizați NiCd sau plumb-acid. Sau pur și simplu cumpărați un dispozitiv de încărcare pentru reîncărcabile Li.)

Am încărcat bateriile folosind o sursă de laborator cu un buton de supracurent.

Setați tensiunea de alimentare peste tensiunea de lucru a bateriei (deci, 14V pentru o baterie de 12V) Apoi setați butonul de curent constant la un curent ridicat pentru încărcarea rapidă a bateriilor care au tensiune prea mică. Pe măsură ce tensiunea bateriei crește rapid, curentul ridicat scade înapoi la o valoare mică pentru încărcarea prelungită pe termen lung.

---

Teorie:

O baterie este o pompă de încărcare. Trage sarcina electrică printr-un terminal, o pompează prin el însuși, apoi o scuipă prin celălalt terminal. Niciodată nu se acumulează încărcare în interior. Acest lucru are sens, deoarece electrolitul bateriei este un bun conductor și tot bateriile acționează ca „scurtcircuite”, cu rezistență internă foarte mică. Bateriile sunt fabricate din materiale conductoare, iar calea curentului este prin baterie , prin trolit între farfurii, apoi înapoi afară. În interior nu se acumulează nicio încărcare.

Și cu pompele de apă, nu se acumulează apă înăuntru: calea curentului este prin și se întoarce din nou, la fel ca pentru pompele de încărcare .

Deci, atunci când „încărcăm” o baterie, „nu stocăm nicio încărcare? Da, așa este. Încărcarea electrică totală din interiorul unei baterii nu se schimbă niciodată.

Dar ceva se schimbă. Bateriile sunt pompe de încărcare, pompe de încărcare alimentate chimic. Ei pot „alerga” doar până când combustibilul lor chimic este consumat. Când a dispărut, acțiunea de pompare se oprește. Asta înseamnă că noua baterie a lanternei este plină de combustibil chimic. Și o baterie „moartă” și-a pierdut combustibilul și conține doar deșeuri, așa că îl trimitem să fie întărit și reciclat.

Ce înseamnă atunci „reîncărcarea” bateriilor?

Ah, acum am descoperit o problemă cu cuvintele. Bateriile nu sunt „încărcate” niciodată cu încărcare electrică. Sunt „încărcați” doar cu energie, energie sub formă de combustibil chimic. Cuvântul „încărcare” are mai mult de o semnificație. (Și, tunurile primesc o încărcătură de praf de pușcă. Un tun complet „încărcat”, nu ” t implică tensiune sau amperi, sau chiar coulombi!)

Încărcarea și descărcarea unei baterii implică mișcarea „încărcărilor” de energie măsurate în jouli, sau watt-ore, etc. Nu coulombi. Ori de câte ori o anumită energie curge într-o baterie sau iese dintr-o baterie, coulombii curg doar prin.

Bateriile reîncărcabile fac ceva foarte ciudat. Dacă rulăm „pompa de electricitate” înapoi, de exemplu prin conectarea bateriei la un generator … atunci deșeurile sunt transformate din nou în combustibil chimic! Clorura de zinc din bateriile lanternei este convertită înapoi în zinc metalic. Sau, hidroxidul de cadmiu din bateria dvs. NiCd este reconvertit în cadmiu metalic. Acesta este inversul funcționării normale a bateriei, unde plăcile metalice furnizează energie pe măsură ce se dizolvă în timp ce funcționează „pompa de electricitate”. O placă metalică poate furniza energie prin coroziune. Și dacă vrem să „necorodăm” o placă metalică, aceasta preia energia furnizată din exteriorul bateriei.

Deci, în timpul descărcării bateriei, plăcile metalice în sine sunt „combustibilul chimic” care antrenează pomparea curentului. Operațiune. Plăcile se corodează pe măsură ce bateria funcționează, iar metalul se transformă în deșeuri chimice dizolvate. Pentru a „reîncărca” o baterie, forțăm curentul în direcția opusă. Plăcile metalice sunt galvanizate. Se îngroașă, devenind în mod ideal la fel ca atunci când sunt noi. Și în mod ideal, dacă placa metalică furnizează o anumită cantitate de energie, atunci aceeași energie trebuie injectată în baterie atunci când dizolvăm placa metalică. „Încărcarea” unei baterii nu își dizolvă placa metalică. „Descărcarea” unei baterii își corodează placa metalică pentru a alimenta un dispozitiv extern.

Bateriile sunt mici generatoare electrice cu ardere de metal, nu sunt necesare turbine cu abur! Dar, cu centralele electrice normale, dacă rulăm turbinele înapoi în timp ce împingem fumul înapoi în cazan, nu creează cărbune sau petrol nou!

Când analizăm bateriile matematic, totul devine destul de ușor de calculat deoarece tensiunea bateriei este aproape constantă.

Asta înseamnă că, dacă bateria produce un curent electric variabil într-un circuit extern, trimite și energie variabilă în acel circuit, iar rata de curgere a energiei va fi proporțională cu amperii. Și energia totală conținută în interiorul unei baterii va fi proporțională cu încărcătura electrică pompată prin ea. Un coulomb de sarcină este egal cu un amper-secundă. (Un amplificator care curge pentru o secundă înseamnă că a trecut un acumulator de încărcare prin baterie.)

Acest lucru înseamnă că putem (temporar) ignora tensiunea și apoi putem estima energia din interiorul bateriilor în termeni de ampere-secunde, amplificator -ore, etc. (Rețineți că este „amperi- ori -secunde, nu amperi- pe -secundă.)

Dar … au fost vreodată amplificatoare stocate în interiorul bateriei? Sau amper-ore stocate? Nu. Amperele (dacă sunt înmulțite cu tensiunea constantă) sunt doar o prescurtare simplificată pentru energie, iar energia electrică se bazează întotdeauna pe tensiune și culombi. Nu vrei să lucrezi cu coulombi de încărcare electrică și preferi amperi, în schimb … și din moment ce tensiunea rămâne constantă în timpul încărcării sau descărcării, … atunci AH-ampere-ore devine principalul nostru rating energetic. Da, este destul de răsucit și greu de înțeles.

Energia este de fapt volt-coulomb, care este la fel ca volt-amp-secunde, care este la fel ca volți ori AH ori 3600. Dar dacă volți rămân la fel și 3600 rămâne la fel, atunci toate modificările au loc numai în evaluările Amp-Hours. În cele din urmă, evaluăm bateriile în Amp-hours. Cu toate acestea, adevăratele evaluări din spatele acestui lucru sunt: volți, ori numărul total coulombii pot fi pompați de baterie, prin bateria.

Pentru a calcula energia reală stocată, înmulțiți amp-secunde ori volți. Sau utilizați amp-ore ori 3600sec / hr, ori volți. Acest lucru ne oferă juliile totale de energie chimică stocate în interiorul unei baterii.

Dar, din păcate, utilizarea amplificatorilor îi convinge pe toți că amperi-orele sunt o formă de energie sau că AH obține stocate în interiorul bateriei. Sau că bateriile sunt încărcate cu încărcare electrică, atunci când sunt de fapt încărcate doar cu jouli de energie electrică. Încărcarea electrică din interiorul unei baterii nu devine niciodată mai mare sau mai mică.

Comentarii

• ce tensiune de încărcare plutitoare recomandați?