Как правильно зарядить аккумуляторные батареи зарядным устройством
Задача правильно зарядить аккумулятор решается с помощью автоматических и регулируемых источников тока. Между зарядными устройствами и разными типами АКБ есть серьезная разница. Зарядить аккумулятор автомобиля, телефона, ноутбука и другого устройства можно так, что он потеряет емкость или раздуется.
Зарядка компактных батареек аккумуляторов для электроники
Из постепенно уступающих позиции на рынке стоит особо упомянуть никель-кадмиевые АКБ. Эти батареи и элементы модернизированы до никель-металл-гидридных, они встречаются в старых моделях электронной техники. У них есть эффект памяти, из-за которого не стоит начинать зарядку аккумулятора почти до полного разряда. Именно никель-металл-гибридные аккумуляторы необходимо "прокачивать" несколько полными циклами разряда-заряда до раскрытия емкости. Напряжение заряда 1,4 - 1,6 В. Ставить такой на зарядку нужно при напряжении на выходе 0,9 В, при зарядке важно контролировать температуру.
Зарядка литий-ионных и литий полимерных аккумуляторов
Эти два вида АКБ постепенно вытесняют предыдущие — они не имеют эффекта памяти, хорошо держат заряд. Литий-полимерные банки гибкие, из них не вытекает электролит, что существенно снижает риск возгорания.
При пользовании ими следует помнить:
- следует применять только специальные зарядные устройства для li-lion и li-pol аккумуляторов, так как напряжение этих батарей при заряде доходит до 4,2 В;
- выпускается много моделей АКБ с ограниченным током заряда в 1;
- обратите внимание — некоторые мобильные телефоны имеют функцию ограничения заряда до 85 %, и это не зря;
- превышение напряжения при заряде может привести к эффекту теплового разгона аккумулятора, его разорвет или вздует.
Большинство таких батарей выпускается с платами защиты, в гаджетах предусмотрены контроллеры питания, постоянно контролирующие баланс тока и напряжения. На стандартных зарядках APPLE можно найти указание по току 1 - 2,1А, поэтому существенное повышение мощности устройства может приводить к сбоям в работе планшетов и телефонов.
Литий-ионные и литий-полимерные батареи быстрее изнашиваются при перезаряде, отсюда и защитное ограничение на смартфонах "Самсунг" до 85 %, которое можно задать в настройках. При перезаряде на катоде начинает оседать литий, а на аноде выделяется кислород, что и приводит к явлению теплового разгона аккумулятора и его физическому повреждению, вздутию или разгерметизации.
Правильно заряжать такие батареи следует только устройствами с автоматикой, при наличии защитной платы или контроллера. Для зарядки батарей литий-ионного и литий-полимерного типа следует применять устройства с балансировкой, позволяющие предотвратить переток заряда между банками.
Чем можно зарядить аккумулятор
Зарядка аккумулятора — это процесс протекания тока по электролиту, в результате чего в элементе возникает потенциал для электрохимической реакции. Любой аккумулятор заряжается при определенных условиях:
- на катод и анод подано напряжение — разница потенциалов, измеряемая в вольтах;
- по электролиту между катодом и анодом протекает ток, измеряемый в амперах;
- внутреннее сопротивление не превышает (Ом) значения, при котором не течет ток;
- у электролита есть потенциал для накопления энергии, то есть, аккумулятор не деградировал.
Правила зарядки аккумуляторов построены на балансе тока и напряжения — в зависимости от конструкции и типа батареи эти значения должны меняться в определенных пределах и с заданной периодичностью.
Особенности зарядки аккумуляторов разных типов
Когда нужно заряжать аккумулятор? — проверить можно нагрузочным тестом, если на устройстве нет индикатора. Это касается крупных батарей промышленного и транспортного назначения. К батарее подключают устройство с сопротивлением, создающим значительную нагрузку (200 %) на короткое время. Если после этого напряжение просело до 9 В, аккумулятор пора заряжать.
С профессиональной точки зрения лучше всего использовать автоматическое зарядное устройство, способное само балансировать ток и напряжение в зависимости от времени и интенсивности заряда. Основное требование — сила тока, которую выдает устройство, должна быть не менее 10 % от указанной полной емкости батареи.
Режим автозарядки АКБ практически одинаков:
- по мере роста напряжения в батарее ток зарядки постепенно снижается;
- на пороговом значении 14,8 В напряжение стабилизируется;
- зарядный ток падает до 5 %, процесс продолжается еще 2 часа, благодаря чему происходит сброс "эффекта памяти";
- последние 2 часа зарядка идет с напряжением 13,8 В до полного завершения, пониженное напряжение исключает риск перезаряда.
На каком проценте заряда начинать подзарядку? — зависит от АКБ и типа применяемого устройства. Не стоит забывать, что существует режим регенерации и буферной зарядки, но они доступны только на профессиональном уровне. При восстановительной зарядке может уйти несколько дней на регенерацию батареи, при этом придется постоянно контролировать ток и напряжение. Без навыков лучше не рисковать! Иногда для регенерации используют переполюсовку с нагрузкой до полного разряда. Процедура может быть опасной, поэтому никаких подробностей не приводим.
При ручной зарядке требования по току такие же — 10 % от емкости, по напряжению тоже как описано выше. Как только этот уровень достигнут, электролит может закипеть, поэтому ток снижают в два раза. При достижении напряжения 14,8 - 15 В ток снижают еще в два раза и через полтора - два часа проверяют напряжение. При одинаковых результатах нескольких измерений можно говорить о полной зарядке аккумулятора с учетом его не потерявших активность ячеек.