Pil nasıl düzgün şekilde şarj edilir

Yeniden kullanılabilir doğru akımın kimyasal kaynakları için modern pazarda, en yaygın olanları aşağıdaki altı türden pillerdir:

• Kurşun asit piller;

• Nikel-kadmiyum piller;

• Nikel-metal hidrit piller;

• nikel-çinko piller;

• Lityum iyon piller;

• Lityum polimer piller;

Çoğu insanın çoğu zaman çok makul bir sorusu vardır, bunu veya o pili vaktinden önce bozmamak, hizmet ömrünü olabildiğince uzatmak ve aynı zamanda işimizin yüksek kalitesini elde etmek için nasıl düzgün bir şekilde şarj edebiliriz? Bu makale, günümüzde en yaygın olanlardan farklı pil türleri ile ilgili olarak bu soruya bir cevap almanıza yardımcı olacaktır.

Kurşun asitli aküleri şarj etmenin en güvenli ve geleneksel yöntemi, amper cinsinden değeri amper-saat cinsinden akü kapasitesi değerinin %10'unu (0,1C) geçmediğinde DC şarjıdır.

Bu geleneğe rağmen, bazı üreticilerin kendileri belirli bir pil için izin verilen maksimum şarj akımının tam değerini belirtir ve amper cinsinden bu rakam genellikle amper-saat için pil kapasitesinin %20-30'una (0,2C-0,3C) ulaşır.Bu nedenle, akünün kapasitesi 55 amper-saat ise, o zaman 5,5 amperlik bir ilk şarj akımı en güvenli çözümdür.

Kurşun asitli bir akünün bir hücresinin voltajının 2,3 voltu geçmemesi gerektiği unutulmamalıdır, bu nedenle doğru akımla şarj ederken voltajı izlemelisiniz, örneğin 12 voltluk bir akü 6 akü hücresinden oluşur, bu, pil şarj işleminin sonundaki toplam voltajın 13,8 voltu geçmemesi gerektiği anlamına gelir.

Örneğin, 100 amper-saat kapasiteli bir kurşun-asit akü, 20 amperlik sabit bir akımla şarj edilmişse, 6-7 saatlik bu tür bir şarjdan sonra kapasitesinin% 90'ı zaten şarj edilmiş olacaktır, o zaman sabit olmalıdır gerilime ayarlanacak ve 17 saat sonra şarj tamamen tamamlanacaktır.

Neden bu kadar uzun? Akım düşeceğinden ve voltaj yavaş yavaş katlanarak hedef değer olan 13,8 volta yaklaşacaktır. Bu şekilde şarj edilen bir pil, hem tampon hem de döngü çalışması için güvenilirdir.

Kurşun asitli aküleri şarj etmenin döngüsel çalışmaya uygun başka bir yolu daha vardır. Bu yöntem, pili 6 saat şarj etmenizi sağlar.

Şarj akımı akü kapasitesinin amper-saat cinsinden %20'si, voltajı ise 14,5 volt (nominal gerilimi 12 volt olan bir akü için) olarak ayarlanarak akü 5-6 saat şarj olur, ardından şarj cihazı kapanıyor...

Dürüst olmak gerekirse, modern yüksek kaliteli özel şarj cihazlarının, şarj işlemi sırasında kritik durumlara izin vermediği belirtilmelidir.

Nikel kadmiyum piller, aşırı şarj olma korkusuyla dikkatli bir şekilde şarj edilmelidir, çünkü pozitif oksit-nikel elektrodu şarj etme sürecinde, oksijenin gelişimi kademeli olarak artar ve mevcut kullanım oranı kademeli olarak azalır. Bu nedenle, bir nikel-kadmiyum pili şarj etme işlemine, iç basıncında bir artış eşlik eder.

Oksijen, negatif kadmiyum elektrot tarafından optimum oranda emildiğinden, nikel-kadmiyum pilleri +10 ila +30 derece arasındaki sıcaklıklarda şarj etmek en iyisidir.

Silindirik makaralı piller için, elektrotlar buraya sıkıca monte edildiğinden yüksek hızlı şarja izin verilir, ancak 0,1C ila 1C şarj akımları aralığında şarj verimlilikleri neredeyse değişmez. Nikel-kadmiyum piller için standart şarj modunda, 16 saat içinde hücre 0,1 C'lik bir akımda 1 volttan 1,35 volta tamamen şarj olur ve bazı durumlarda 14 saat yeterlidir.

Bazı modern nikel-kadmiyum pillerin şarjını hızlandırmak için artırılmış bir doğru akım uygulanabilir, ancak bu durumda yeniden şarj etmeye izin vermeyen özel bir kontrol sistemi gerekir.

Genel olarak, nikel-kadmiyum piller 0,2C-0,3C sabit akımla 6 ila 3 saatlik bir süre boyunca güvenli bir şekilde şarj edilebilir, yalnızca şarj süresinin izlenmesi önemlidir. Burada %120-140'a kadar yeniden şarj etmeye bile izin veriyoruz, ardından deşarj kapasitesi pil değerine yakın olacaktır.

Nikel-kadmiyum piller için, hafıza etkisi doğaldır, bu nedenle, yalnızca tamamen boşalmış bir pil şarj edilmelidir, aksi takdirde, ortaya çıkan düşük deşarj, ek bir çift elektrik katmanı nedeniyle, pil şarjı tamamen boşaltamaz. tamamen. Nikel-kadmiyum pilleri tamamen boşalmış durumda saklayın. Nikel-kadmiyum pilleri şarj etmek için ve diğer türler için özel şarj cihazları üretilir.

Nikel-kadmiyum pillerin yerini alması için nikel-metal hidrit piller geliştirilmiştir. Aynı boyutlara sahip olup %20 daha fazla kapasiteye sahiptirler ve hafıza etkisinden arındırılmış olduklarından her durumda şarj edilebilirler. Ancak, NiMH pil 30 günden daha uzun bir süre kısmen boşalmış olarak saklanırsa, kullanımdan önce tamamen boşaltılmalı ve ardından tekrar tam olarak şarj edilmelidir.

Nikel-metal hidrit pilleri, nominal kapasitesinin yaklaşık %40'ı kadar kısmen şarj edilmiş durumda saklamak gerekir. Yeni pilleri kullanım için şarj etmeden önce, tam olarak boşaltarak ve 4-5 kez şarj ederek eğitmekte fayda vardır, o zaman pillerin çalışma kapasitesi bu tür bir eğitim olmadan olduğundan daha fazla olacaktır.

Şarj koşulları nikel-kadmiyuma benzer - 0,1C'lik bir akımda, şarj süresi 15 ila 16 saat arasında sürer, bu öneriler tüm nikel-metal hidrit pil üreticileri için standarttır; nikel-kadmiyum piller gibi, nikel-metal hidrit piller de aşırı ısınmaya karşı hassastır ve 50 derecenin üzerine çıkmasına izin verilmemelidir.

Bu tür piller, pil hücresi başına 1,4 ila 1,6 voltluk bir voltajda doğru akımla şarj edilir ve 0,9 voltluk bir pilin tamamen boşaldığı kabul edilir, daha fazla deşarj olması pile zarar verir.

Nikel-metal hidrit pil neredeyse tamamen şarj olduğunda, kaynak enerji artık şarjın kimyasal reaksiyonunu desteklemeyeceği için daha fazla ısınmaya başlar ve şarj akımı yeterince yüksekse pilin sıcaklığı başlar. önyükleme işlemi tamamlandıktan sonra keskin bir şekilde yükselmek için. Böylece, bir sıcaklık sensörü takarak, izin verilen maksimum sıcaklık +60 dereceden fazla değilken şarj durumunu izleyebilirsiniz. Nikel-metal hidrit pilleri şarj etmek için özel şarj cihazları mevcuttur.

Bir nikel-çinko pilin nominal voltajı 1,6 volttur, yani şarj etmek için ona 0,25C akımla 1,9 volt uygulamanız gerekir. Herhangi bir ülkeden özel bir şarj cihazı ile 12 saatte tamamen şarj edilebilir.Hafıza etkisi yoktur, ancak kullanım ömrünü uzatmak, nikel-çinko pilin çalışma döngü sayısını artırmak için yalnızca şarj edilmesi gerekir. Kapasitesinin %90'ı.

Aksi takdirde, nikel-metal hidrit bataryaya benzer, ancak buradaki deşarj voltajı 1,2 volt ve görev döngüsü sayısı üç kat daha azdır. İzin verilen maksimum sıcaklık +40 derecedir.

Lityum-iyon piller genellikle 40 dakika boyunca 0,2C ila 1C sabit akımda 4 ila 4,2 volt voltajda ve ardından hücre başına 4,2 volt sabit voltajda şarj edilir. Şarj işlemi 1C'lik bir akımla yapılırsa, lityum iyon pilin tamamen şarj olma süresi yalnızca 2-3 saat olacaktır.

Şarj voltajı 4,2 voltu aşarsa, Li-ion pilin ömrü azalır. Ek olarak, lityum iyon pillerin yeniden şarj edilmesi kesinlikle önerilmez. bu, lityum metalin negatif elektrotta birikmesine ve anotta aktif olarak oksijenin salınmasına neden olur, bunun sonucunda termal sızıntı meydana gelebilir, pil kasası içindeki basınçta bir artış olabilir ve bu da bir azalmaya yol açabilir. basınç.

Bu nedenle, Li-ion pili, voltaj pil üreticisi tarafından tavsiye edilen değeri aşmayacak şekilde şarj etmek güvenli ve uygundur.

Bazı lityum iyon piller, lityum iyon hücreyi aşırı şarjdan koruyan koruma devreleri içerir, koruma, pil sıcaklığı +90 dereceye ulaştığında tetiklenir. Bazı pillerde, pil kutusundaki aşırı basınca yanıt veren yerleşik bir mekanik anahtar bulunur.

Çoğu zaman, bir lityum-iyon pile yerleşik bir izleme sistemi, giriş şarj voltajının değerini izler ve değer izin verilen aralığa düştüğünde, şarj işlemi başlar; limit voltajı aşılırsa veya izin verilen alt değerin altına düşerse şarj işlemi başlamaz.

Ancak, lityum iyon pilleri şarj etme işlemine dikkat etmeli, voltajı ve akımı izlemelisiniz. Temel olarak, lityum iyon pil kullanan herhangi bir cihazda genellikle yerleşik bir şarj cihazı bulunur veya harici bir şarj cihazı ile birlikte gelir.

Lityum-polimer piller, lityum-iyon pillerden şarj etme biçiminde farklılık göstermez.Tek fark, bir lityum polimer pilin sıvı değil jel benzeri bir elektrolit içermesidir ve aşırı şarj edildiğinde veya aşırı ısındığında bile lityum iyon muadili gibi patlamaz, sadece şişer. Bu, lityum-iyon piller lityum-polimer pazarından yer değiştirme eğilimini açıklıyor.

Ayrıca bu konuyu okuyun: Piller nasıl çalışır ve çalışır?