Аккумулятор как правильно заряжать: Как заряжать автомобильный аккумулятор: требования безопасности, советы

может заряжаться быстро, быстро и сверхбыстро.Следует избегать медленного или капельного заряда, так как слишком низкое напряжение вызовет ухудшение характеристик и нестабильность.

• Быстрая зарядка: Зарядное устройство может иметь установленную скорость 0,5C, так как для зарядки потребуется 3 часа или более.
• Быстрая зарядка: Литиевые химические составы могут выдерживать заряд до 1С, хотя максимум для безопасной зарядки может составлять от 0,7 до 0,8 в зависимости от аккумуляторной батареи. Время зарядки может составлять около 1 часа.
• Сверхбыстрая зарядка: Существуют сверхбыстрые зарядные устройства для литиевых батарей.Как и у NiMH, скорость заряда может составлять от 1С до 10С, хотя рекомендуется более низкая зарядка. Зарядка аккумулятора может занять час или меньше. Этот метод предназначен для специальных аккумуляторов.

Общие сведения о системах управления батареями

обеспечивают ряд преимуществ для аккумуляторных блоков в зависимости от марки. Каждая BMS может иметь разные функции, но все они предоставят вам SoC батареи, а также защиту от перезарядки и перегрева для предотвращения теплового разгона.Дополнительные функции для некоторых технологий BMS включают диагностику состояния (SoH), балансировку ячеек, защиту ячеек и контроль заряда.

В то время как зарядное устройство для аккумуляторов будет иметь датчик для измерения температуры и подаваемого тока для регулировки напряжения, управление BMS обеспечивает дополнительные преимущества для повышения безопасности и защиты аккумуляторов. Литиевая химия требует, чтобы BMS контролировал напряжение заряда, чтобы оно не становилось слишком низким или слишком высоким.

Custom Charger vs.Стандартные зарядные устройства

Многие люди просто купят стандартное зарядное устройство для своих небольших индивидуальных перезаряжаемых батарей, помещаемых в игрушки, бытовую технику и бытовую электронику. Однако вам необходимо знать, что разные заряды обеспечивают разную скорость заряда и напряжение, что может значительно повлиять на срок службы батарей.

Самый важный совет, о котором следует помнить, заключается в том, что вы должны подбирать конструкцию зарядного устройства для правильного химического состава батареи. Не существует настройки «одно зарядное устройство для всех типов аккумуляторов».Никогда не используйте зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов для зарядки NiMH аккумуляторов. И хотя верно то, что вы можете использовать зарядное устройство NiMH для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, все же безопаснее просто использовать зарядное устройство, разработанное для определенного химического состава аккумуляторов.

Когда дело доходит до покупки аккумуляторных блоков по индивидуальному заказу, всегда подумайте о приобретении нестандартных зарядных устройств, предназначенных для этих блоков. Пользовательские зарядные устройства будут сделаны для поддержки правильного напряжения и тока, поскольку они будут определять время заряда, необходимое для достижения 70-100% SoC.

Если вы используете стандартное зарядное устройство, вы хотите убедиться, что вы подбираете правильное зарядное устройство для аккумулятора. Посмотрите на боковую сторону аккумулятора или аккумуляторный блок. В нем будет указана рекомендуемая зарядка и время, необходимое для полной зарядки аккумулятора. Используя эту информацию, вы сможете затем получить с полки подходящее зарядное устройство, которое будет подходить к этим батареям.

Дополнительные советы по зарядке

Вот несколько дополнительных советов по зарядке батарей, которые помогут продлить срок их службы и избежать проблем.

• Всегда заряжайте NiMH аккумуляторы и литиевые химические соединения при комнатной температуре от 0 ° до 45 ° C (32 ° -113 ° F).
• Бывают случаи, когда стандартное зарядное устройство не завершает заряд должным образом. Всегда проверяйте батареи, чтобы убедиться, что они не теплые, и вынимайте их из зарядного устройства.
• Химические вещества на основе никеля и лития лучше заряжаются при использовании метода быстрой или быстрой зарядки.
• Никогда не оставляйте аккумуляторы в зарядном устройстве более чем на один день. Извлеките батареи, а затем завершите зарядку, когда батареи будут использованы.

Как работают зарядные устройства?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 апреля 2021 г.

Power to go — разве батарейки 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.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 химические вещества батареи до их первоначального состояния. 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 вы помните, 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 показывал напряжение каждой батареи при зарядке (в данном случае 1,39 вольт). После зарядки появилась небольшая гистограмма, показывающая, в каком хорошем состоянии была батарея (сколько еще раз вы могли бы ее зарядить). 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 заряжается 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 , когда аккумулятор не был полностью разряжен 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 хранить 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 никелевых аккумулятора 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 в шесть раз выше) всего за два часа (2 часа). Полный заряд, идущий в батарею, 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 заряжать 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. Чрезмерная зарядка 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 оптимальной концентрации 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 батарейки, но вы не совсем уверены, как подобрать батарейки 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 элементы (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 от 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 аккумуляторов? Вот несколько полезных советов, которые я нашел прочитав различные сайты экспертов по батареям:

1. Аккумуляторы лучше всего работают 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 можете (хотя полностью разряжать их не нужно).
3. Совместите зарядное устройство с аккумуляторами. Например, используйте зарядное устройство NiMH для NiMH аккумуляторов. и убедитесь, что зарядное устройство использует соответствующее напряжение и ток.
4. Не перезаряжайте батареи. 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. Твоих 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

Статьи

• 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.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

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

Цитировать 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…

Информационное руководство по зарядке и разрядке аккумуляторов мотоциклов

Характеристики разрядки и зарядки аккумуляторов для мотоциклов и мотоспорта

Разрядка аккумулятора

Разрядка или зарядка внутри батареи всегда происходят в любой момент времени. Раствор электролита содержит заряженные ионы, состоящие из сульфата и водорода. Ионы сульфата заряжены отрицательно, а ионы водорода — положительно.

Когда электрическая нагрузка подключается к клеммам аккумуляторной батареи (стартер, фара и т. Д.)) серная кислота распадается, образующиеся сульфат-ионы перемещаются к отрицательным пластинам и вступают в реакцию с активным материалом пластины, отдавая свой отрицательный заряд посредством ионизации. Это приводит к разрядке аккумулятора или выработке электроэнергии. Этот избыточный поток электронов из отрицательной стороны батареи через электрическое устройство и обратно к положительной стороне батареи создает постоянный ток. Как только электроны возвращаются к положительной клемме батареи, они возвращаются в ячейки и снова прикрепляются к положительным пластинам.Процесс разряда продолжается до тех пор, пока аккумулятор не разрядится и в нем не останется химической энергии.

Химия нагнетания

В дополнение к потоку электронов внутри батареи при ее разряде соотношение серной кислоты и воды в растворе электролита также изменяется на большее количество воды и меньшее количество кислоты. Побочным химическим продуктом этого процесса является сульфат свинца, который покрывает пластины батареи внутри каждого элемента, уменьшая его площадь поверхности.

При меньшей площади, доступной на ячейках для выработки электроэнергии, также снижается выработка силы тока или тока.Если процесс разряда продолжается, на пластинах элементов откладывается еще больше сульфата свинца, и в конечном итоге химический процесс, вызывающий ток, становится невозможным. Отложения сульфата свинца на пластинах являются причиной того, что аккумулятор не может обеспечивать энергию бесконечно. Например, свет остается включенным на несколько дней или слишком долго запускается стартер. Фактически, длительная разрядка вызывает вредное сульфатирование, и аккумулятор может не восстановиться независимо от того, как долго он заряжается.

Саморазряд аккумулятора

Саморазряд происходит всегда, даже если аккумулятор ни к чему не подключен.Скорость саморазряда зависит от температуры окружающей среды и типа аккумулятора. При температуре выше 55 ° C саморазряд происходит еще быстрее. Этих температур можно достичь, если хранить аккумулятор в гараже или сарае в жаркую погоду.
Распространенное заблуждение относительно аккумуляторов заключается в том, что если их оставить на бетонном полу, они быстро разрядятся. Так было более тридцати пяти лет назад, когда ящики для аккумуляторов были сделаны из твердой резины — влага из бетона вызвала разряд аккумуляторов этого типа прямо в бетонный пол.Однако современные батарейные отсеки изготовлены из полипропиленового пластика и могут храниться на бетоне, не опасаясь чрезмерного саморазряда.

Причины саморазряда

Низкий уровень заряда может быть вызван короткими поездками, которых недостаточно для зарядки аккумулятора системой зарядки автомобиля. Работа двигателя на расстоянии менее 15 или 20 миль и случайное использование транспортного средства только пару раз в неделю может не поддерживать заряд аккумулятора, достаточный для запуска двигателя.Чтобы сохранить емкость аккумулятора, достаточную для работы стартера, его необходимо заряжать с помощью зарядного устройства, когда автомобиль не используется — примерно раз в месяц для обычной батареи в зависимости от температуры. Аккумулятор AGM разряжается медленнее, чем обычный аккумулятор, и его не нужно заряжать так часто.

Для длительного хранения лучше всего подходят более низкие температуры. Например, аккумулятор AGM, хранящийся при 0ºC, сохраняет 90% своей емкости в течение примерно 6 месяцев.Та же батарея, хранящаяся при 40ºC, теряет 50% своей емкости за 4 месяца. Бортовые компьютеры, часы и другие аксессуары также могут со временем разрядить аккумулятор.

Зарядное устройство для аккумуляторов

Зарядка аккумулятора меняет химический процесс, произошедший во время разряда. Ионы сульфата и водорода в основном меняются местами. Электрическая энергия, используемая для зарядки аккумулятора, преобразуется обратно в химическую энергию и сохраняется внутри аккумулятора. Зарядные устройства аккумуляторов, включая генераторы и генераторы, вырабатывают более высокое напряжение, чем напряжение холостого хода аккумулятора.
Когда сила тока зарядки превышает уровень естественного поглощения, аккумулятор может перегреться, в результате чего раствор электролита начнет пузыриться, образуя горючий газообразный водород. Газообразный водород в сочетании с кислородом воздуха очень взрывоопасен и может легко воспламениться от искры. Следовательно, всегда не забывайте выключать питание перед подключением или отключением зарядного устройства, чтобы предотвратить искрение на клеммах аккумулятора!

Сколько ампер?

Подача зарядного тока на батарею без ее перегрева называется «естественной скоростью поглощения».”

Из-за своего меньшего размера по сравнению с автомобильными типами аккумуляторы Powerports более чувствительны к тому, сколько тока они могут безопасно поглощать. При зарядке мотоцикла или другого небольшого аккумулятора мощность зарядного устройства не должна превышать 3 ампера. Большинство автомобильных зарядных устройств не подходят из-за более высокого выходного тока. Если поддерживать аккумулятор в полностью заряженном состоянии, это обеспечивает оптимальный срок службы, а перезарядка может значительно сократить его.

Всегда проверяйте уровень заряда аккумулятора перед зарядкой и через 30 минут после зарядки.Когда зарядное устройство было отключено от батареи на один-два часа, полностью заряженная обычная батарея должна показывать 12,6 В (12,8 В с Sulphate Stop) или выше. Напряжение аккумуляторов AGM может быть немного выше после полной зарядки.

Не перезаряжайте. Из-за характеристик батареи AGM слишком большая или избыточная подзарядка приведет к уменьшению объема электролита. Чем больше время перезарядки, тем больше падение электролита и пусковой мощности.Поскольку аккумулятор герметичен, нельзя добавлять воду, чтобы компенсировать потерю электролита. Кроме того, перезарядка может деформировать пластины ячеек, что затруднит или сделает невозможным дальнейшую зарядку. Чтобы предотвратить чрезмерную зарядку, внимательно отслеживайте время зарядки или, в идеале, используйте одно из автоматических зарядных устройств Yuasa. Всегда прекращайте зарядку, если корпус батареи становится слишком горячим. Дайте ему остыть от 6 до 12 часов и возобновите зарядку. Время зарядки зависит от типа зарядного устройства и размера аккумулятора.

Осторожно: Всегда надевайте защитные очки при работе с аккумуляторами и заряжайте их в хорошо вентилируемом месте.

Зарядка глубоко разряженного аккумулятора

Для аккумуляторов с напряжением холостого хода ниже 11,5 В может потребоваться специальное зарядное устройство и процедуры для подзарядки. Сильно разряженные аккумуляторы будут иметь высокое внутреннее сопротивление, что затрудняет нормальную зарядку аккумуляторов. Может потребоваться более высокое напряжение зарядки, чем обычно, чтобы аккумулятор принял заряд.

Инструкции по зарядке аккумулятора и зарядного устройства 🔌

Инструкции по зарядке аккумулятора и зарядного устройства 🔌

Как зарядить аккумулятор

Написано командой
Обновлено больше недели назад

Аккумулятор заряжен примерно на 50%, поэтому первое, что вам нужно сделать, это зарядить аккумулятор!

Как зарядить аккумулятор

📌 Для зарядки аккумулятора выполните следующие действия:

1. Заряжайте аккумулятор в помещении при комнатной температуре (~ 50-77 градусов по Фаренгейту).

2. Аккумулятор можно заряжать как на велосипеде, так и вне его. Перед началом любых процедур зарядки убедитесь, что система вашего электромотоцикла и аккумулятор полностью выключены.

3. Разместите зарядное устройство на ровной, надежной и открытой поверхности.

4. Вставьте вилку зарядного устройства в розетку переменного тока (перед подключением зарядного устройства к батарее).

5. Если у вашей батареи есть переключатель включения / выключения, переведите его в положение «выключено».(В противном случае, например, для аккумулятора 48 В 11,6 Ач, не беспокойтесь! Заряжать как есть безопасно!)

6. Снимите резиновую крышку с порта зарядки аккумулятора. Затем вставьте выходной штекер постоянного тока зарядного устройства (штекер с круглым цилиндром) в порт зарядки на аккумуляторе.

7. Вот и все! 😎

8. По окончании зарядки сначала отключите зарядное устройство от розетки. Затем выньте вилку зарядного устройства из порта зарядного устройства.

Если индикатор горит красным, это означает, что аккумулятор заряжается.
Если горит зеленый свет, это означает, что:
A) Зарядное устройство подключено к розетке и получает питание (когда батарея не подключена)
B) Если батарея подключена к розетке, зеленый свет указывает на то, что ваш аккумулятор полностью заряжен!

Если два индикатора оба Красный — это означает, что аккумулятор заряжается.
Если один индикатор горит красным, а другой — зеленым, это означает, что:
A) Зарядное устройство подключено к розетке и получает питание (когда аккумулятор не подключен)
B) Если аккумулятор подключен и один индикатор горит красным, а другой — зеленым, это означает, что аккумулятор полностью заряжен!

Примечание ☝️
Индикатор заряда аккумулятора на самом аккумуляторе показывает, что он полностью заряжен, когда горят 3 зеленых и 1 красный свет.По мере того, как заряд будет израсходован, зеленые индикаторы перестанут гореть по порядку, и последним будет только красный индикатор, показывающий, что осталось только 25% заряда.

❗️Важная информация о зарядке

• Не накрывайте зарядное устройство во время зарядки. Воздух в зарядном устройстве охлаждается, и во время работы он должен находиться в открытом, непокрытом положении.

• Зарядное устройство автоматически прекратит зарядку после полной зарядки аккумулятора. Вам не нужно беспокоиться о перезарядке.

• Индикатор на зарядном устройстве будет красным во время зарядки аккумулятора и зеленым, когда зарядка завершится. Зарядное устройство 3amp имеет 2 светодиодных индикатора: один из этих индикаторов всегда красный, чтобы показать, что зарядное устройство включено, а другой — индикатор состояния заряда, который горит красным во время зарядки и горит зеленым, когда аккумулятор полностью заряжен.

• Аккумулятор можно заряжать как на велосипеде, так и вне его. Однако перед началом зарядки убедитесь, что система вашего мотоцикла полностью выключена.

• Во время использования поместите зарядное устройство на ровную, надежную и открытую поверхность.

• Зарядное устройство следует хранить в недоступном для детей месте.

• Зарядку следует производить в сухом помещении с хорошей вентиляцией, вдали от прямых солнечных лучей и мусора.

• Перед каждой зарядкой проверяйте зарядное устройство и аккумулятор на предмет повреждений и правильность подключения.

• Лучше всего обеспечить батарее период охлаждения примерно на 1 час после поездки перед началом зарядки и дать батарее отдохнуть в течение примерно 1 часа после зарядки перед поездкой.

• Заряжайте аккумулятор в помещении при комнатной температуре (~ 50-77 градусов по Фаренгейту).

• ❌ НЕ пытайтесь зарядить аккумулятор, когда он замерз (ниже 32 градусов по Фаренгейту). Это может привести к необратимому повреждению. Перед началом зарядки дайте аккумулятору отдохнуть в помещении и нагреться примерно до 50 градусов по Фаренгейту.

⚠️ Информация о безопасности зарядного устройства

• Храните зарядное устройство в безопасном месте, недоступном для детей.

• Зарядное устройство следует использовать только в сухом, вентилируемом помещении.

• Не оставляйте аккумулятор и зарядное устройство без присмотра во время зарядки.

• Зарядное устройство работает от стандартных домашних розеток переменного тока 110/220 В, 50/60 Гц.

• Не открывайте зарядное устройство, чтобы выбрать входное напряжение или изменить какие-либо настройки зарядного устройства.

• Избегайте контакта зарядного устройства с жидкостями, металлическими предметами и грязью / мусором.

Техническое обслуживание зарядного устройства

• Регулярно очищайте вентиляционные отверстия и вентиляторы от пыли, чтобы обеспечить надлежащее охлаждение зарядного устройства.

• Периодически протирайте корпус тканью, чтобы защитить зарядное устройство от грязи / мусора.

• Хранить в безопасном, надежном месте, защищенном от падений и внешних повреждений.

Внутри аккумуляторной батареи | Тех

Дата: 2021-09-02

Механизм разгрузки

Разряд снимает электричество с аккумулятора. Электрохимические реакции происходят в первичных или аккумуляторных батареях, и в результате этих реакций выделяются электроны.Мы объясним, как электричество генерируется в результате электрохимической реакции в батарее.

В аккумуляторной батарее есть положительный и отрицательный электроды. Отрицательный электрод излучает электроны в результате реакции окисления, вызванной связыванием с кислородом. С другой стороны, реакция восстановления происходит за счет поглощения электронов на положительном электроде. Другими словами, избыточные электроны, генерируемые на отрицательном электроде, перемещаются, чтобы компенсировать недостающие электроны за счет реакции восстановления, которая происходит на положительном электроде.

Окислительно-восстановительная реакция, происходящая на каждом электроде, различается в зависимости от материала электрода и раствора электролита. Эти химические реакции продолжаются до тех пор, пока не перестанет существовать необходимое для реакции вещество. Другими словами, аккумулятор может вырабатывать электричество до полной разрядки.

Механизм заряда

С другой стороны, зарядка отправляет электричество в аккумуляторные батареи для повторного использования. В полностью разряженной батарее вещества в батарее поддерживают химическое равновесие без каких-либо электрохимических реакций.Однако можно вернуться в состояние до разряда, вызвав химическую реакцию, которая извлекает электричество из положительного электрода и передает электроны отрицательному электроду.

На положительном электроде происходит реакция окисления, а на отрицательном электроде за счет разряда — реакция восстановления. Электроны, посланные от внешнего источника питания, вызывают обратную электрохимическую реакцию в аккумуляторной батарее. С другой стороны, первичные батареи нельзя заряжать.Поскольку химическая реакция является необратимой или стоимость зарядки высока, даже если это обратимая реакция, она является одноразовой.

Химическая реакция и электрические характеристики во время заряда и разряда

Теперь мы представляем примеры химических реакций во время заряда / разряда и электрические характеристики различных батарей с точки зрения «электрохимии».

Сначала мы объясним химическую реакцию внутри аккумуляторной батареи на примере NiMH (никель-металлогидридная батарея).Соединение никелевой кислоты используется для положительного электрода, а сплав для хранения водорода используется для отрицательного электрода в NiMH. Во время зарядки молекулы воды образуются из гидроксид-ионов на положительном электроде. Молекулы воды разлагаются на атомы водорода и ионы гидроксида на отрицательном электроде, а атомы водорода хранятся в сплаве для хранения водорода. Формула химической реакции выглядит следующим образом (M означает сплав для хранения водорода).

Во время разряда ионы гидроксида генерируются молекулами воды на положительном электроде, и они перемещаются от положительного электрода к отрицательному электроду в электролите.Ионы гидроксида, перенесенные на отрицательный электрод, принимают ионы водорода из сплава для хранения водорода и возвращаются к молекулам воды. Формула химической реакции следующая.

Если эту реакцию записать в формуле электрохимического равновесия, она принимает следующий вид.

Эта вторая строка описывает стандартный электродный потенциал E ⁰ посредством электрохимической реакции. Электрические характеристики батареи можно описать стандартным электродным потенциалом, который теоретически может выдавать потенциал.

Электричество вырабатывается в результате химической реакции в батарее. А количество поставляемой электроэнергии зависит от типа аккумулятора. Так же, как атомы и молекулы обладают индивидуальностью, энергия генерируемых электронов также зависит от электрохимической реакции.

Теоретическая электродвижущая сила определяется разностью электрических потенциалов, создаваемых комбинацией материалов положительного и отрицательного электродов. Это стандартный электродный потенциал.Тогда энергия электронов, генерируемых на каждом полюсе, определяется потенциалом, измеренным с помощью SHE (стандартного водородного электрода). «vs. ОНА» означает «СТАНДАРТ ОНА».

Например, в случае литий-ионной аккумуляторной батареи, если вы используете литий-кобальтит (LiCoO ₂ ) для положительного электрода и углерод для отрицательного электрода для извлечения электронов из Li, разница электрического потенциала с SHE составляет +0,87 V для положительного электрода и -2,83 для отрицательного электрода.Стандартный потенциал электрода составляет 0,87 — (-2,83) = 3,7 В относительно SHE.

Аналогично, 1,32 В относительно SHE для NiCd (никель-кадмиевых) батарей и 1,55 В относительно SHE для NiMH аккумуляторов. Однако ЭДС никель-кадмиевого аккумулятора и никель-металлгидридного аккумулятора составляет около 1,2 В, что немного ниже теоретических значений.

В случае свинцовых аккумуляторных батарей, которые часто используются в автомобильных батареях, диоксид свинца (PbO ₂ ) используется для положительного электрода и свинца (Pb) для отрицательного электрода.Тогда стандартный электродный потенциал положительного электрода стандарта SHE составляет 1,70, а отрицательного электрода -0,35, это будет около 2,0 В относительно SHE. Это значение практически совпадает с номинальным значением электродвижущей силы свинцовой аккумуляторной батареи.

Стандартные электродные потенциалы каждой батареи приведены в таблице 1.

Ну а что нам улучшить электродвижущую силу? Для литий-ионных аккумуляторов потенциал, при котором Li испускает электроны, составляет примерно -3.0 В против SHE, так что почти достиг теоретического предела. Следовательно, нет другого выбора, кроме как поднять потенциал с положительной стороны. В качестве другого варианта мы рассматриваем одну батарею как единицу, называемую «ячейкой». Напряжение можно увеличить, подключив несколько ячеек последовательно. Например, в случае свинцовой аккумуляторной батареи одна ячейка имеет напряжение 2 В, поэтому в случае автомобильной батареи на 12 В. шесть элементов подключаются последовательно. То же самое и с портативным компьютером. Например, ЭДС реализуется подключением трех литий-ионных аккумуляторов последовательно в случае 10.Привод 8 В.

Наконец, я объясню эффект памяти. Эффект памяти вызывает падение напряжения аккумулятора в случае никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, если аккумулятор заряжается до полной разрядки. Это называется эффектом памяти, потому что он основан на эффектах предыдущей разрядной ситуации. При зарядке до полной разрядки напряжение, необходимое для работы, не может быть получено в случае оборудования, требующего высокого напряжения, такого как цифровая камера. Известно, что он восстанавливается после полной разрядки, но мы не уверены, почему существуют эффекты памяти.

С другой стороны, литий-ионные батареи не обладают эффектом памяти и подходят для многократного использования. Однако как для положительных, так и для отрицательных электродов происходит реакция интеркаляции, при которой Li + входит и покидает зазор в материале структуры электрода. Это заставляет материал электрода слегка расширяться и сжиматься из-за заряда и разряда. Но он стабильнее других аккумуляторов.

Структура батареи редко нарушается реакцией интеркаляции.Однако используемый материал разрушается и расширяется из-за осаждения металлического лития, потому что перезарядка или переразрядка повторяются. В результате аккумуляторная батарея смартфона, в котором используется литий-ионный аккумулятор, расширяется, а иногда воспламеняется или взрывается.

Соответствующие технические знания

Максимальная скорость заряда аккумулятора

Переменная максимальной скорости зарядки накладывает ограничение на скорость, с которой система может взимать плату с банка хранения.Этот предел прямо пропорционален количеству «незаполненной емкости» в компоненте хранения, где незаполненная емкость определяется как максимальная емкость компонента хранения минус его текущее абсолютное состояние заряда.

Например, рассмотрим компонент накопителя с максимальной емкостью 350 Ач и максимальной скоростью заряда 0,4 А / Ач. Если в какой-то момент абсолютное состояние заряда накопительного компонента составляет 310 Ач, тогда у него будет 40 Ач незаполненной емкости, поэтому максимальный ток заряда, который он может принять, будет 40 Ач * 0.4 А / Ач = 16 А. Если в какой-то другой момент времени его состояние заряда было 335 Ач, то максимальный ток заряда, который он мог принять, был бы всего 6 А. Таким образом, допустимый ток заряда уменьшается с увеличением состояния заряда. .

Другая переменная, максимальный ток заряда, накладывает верхний предел допустимого тока заряда, независимо от состояния заряда. Если бы хранилище в нашем примере было пустым, переменная максимальной скорости заряда означала бы, что он может принимать ток заряда до 350 Ач * 0.