Перезаряд АКБ: риски и причины подобного состояни
В обычных условиях эксплуатации АКБ практически не доставляет каких-либо проблем. Но не тогда, когда она работает в нетиповых режимах, самым критичным среди которых является перезаряд аккумулятора. Почему опасно подобное состояние, какие причины возникновения и как его предупредить – расскажем ниже.
Описание проблемы
Перезаряд АКБ – это состояние, в котором батарея чрезмерно заряжена. При правильной эксплуатации показатель напряжения в клеммах в среднем должен быть равен 12,7 V. В процессе запуска мотора оно падает, поскольку требуется большой объем энергии. После старта питание в машине обеспечивается за счет генератора, который выдает более высокое напряжение – до 14,5 V. Электроток, поступая на электроды, запускает восстановление электролита, и за счет этого аккумулятор заряжается.
Бывает, что действие происходит при повышении напряжения (свыше 20 V) на протяжении длительного времени.
В таких ситуациях решетки электродов батареи нагреваются, в банках из-за этого начинает закипать и испаряться вода, отчего в электролите возрастает концентрация h3SO4, и увеличивается плотность. Именно это явление и есть перезаряд АКБ.
Опасность подобного состояния в том, что аккумулятор автомобиля может даже взорваться. Происходит подобное явление в ситуациях, когда вода в процессе выкипания распадается на атомы водорода и кислорода, а газ не успевает выветриваться.
Как определить перезаряд
Понять состояние АКБ можно даже по визуальным признакам: окисленным клеммам, потекам электролита. Также следует свериться с бортовым компьютером (при условии, что он есть). Но более точно и наверняка понять, есть ли перезаряд, возможно мультиметром. Порядок действий следующий:
Устанавливаем измеритель в положение постоянного электротока около 20 V
Контакты подключают к клеммам АКБ (провод красного цвета идет на «+», черного – к «–»).
При неработающем моторе авто заряженный АКБ выдает 12,7 V.
Заводим машину.
Если генератор и его реле рабочие, а бортовая сеть работает без сбоев, то на мультиметре должно высветиться показание примерно 14,5 V (возможна погрешность около 0,5 V)
Еще понять, что АКБ перезаряжен, можно также по освещению в автосалоне и на приборной панели. Основной признак – сильная яркость лампочек.
Последствия постоянного перезаряда
Как мы писали выше, такое состояние батареи грозит взрывом. Но даже если ситуация не дойдет до крайности, последствия перезаряда тоже неприятные:
клеммы покрываются налетом зеленого оттенка и окисляются. Это происходит из-за попадания на них конденсата при испарении электролита;
банки могут замкнуть. Это происходит потому, что оголяются электроды из-за кипения и испарения электролита. Подобное состояние выводит АКБ из строя;
Кроме того, вследствие перезаряда перегорают предохранители и лампочки в салоне, начинаются перебои с работой электроники и даже возможно возгорание проводки. Другими словами, допускать такое состояние не нужно. Однако, чтобы его предупредить, следует разобраться, отчего оно возникает.
Причины избыточного заряда и способы их предотвращения
К подобному состоянию батареи приводят в основном сбои в работе или неисправность генератора и его элементов. Рассмотрим наиболее распространенные причины перезаряда аккумулятора:
Слабый контакт в цепи. Избыточный заряд происходит, если подобную ситуацию исправное реле распознает как повышение нагрузки на авто, отчего пытается компенсировать и пропускает большее напряжение.
Поломка генератора. Если диодный мост поврежден, есть пробой в обмотке или в якоре, то некоторая часть электротока станет протекать мимо реле.
Из-за этого и возникает перезаряд.Поломка реле электрогенератора. В подобных ситуациях электроток подается на АКБ напрямую и без ограничений, напряжение может быть даже выше 24 V, что и является причиной избыточного заряда.
Как видим, поводов для перезаряда достаточно. Предусмотреть все – невозможно, но в то же время автовладельцы могут свести к минимуму риск подобных состояний АКБ.
Первое, что нужно сделать, – использовать современные зарядные устройства, оснащенные регулировкой напряжения. Второй способ свести к минимуму риск перезаряда АКБ – установить бортовой компьютер. Для машин, в которых он не предусмотрен в штатной комплектации, можно купить внешние модели.
Напоследок отметим, что нельзя допускать халатности в обслуживании автомобиля, нужно следить за его состоянием. При первых признаках перезаряда (повышении яркости света, окислении клемм, сигналах бортового компьютера) нужно принимать экстренные меры, искать причины и регулировать концентрацию электролита.
Особенности и эксплуатация литий-ионных аккумуляторов типоразмера 18650
Все большее место в повседневном быту занимают различные беспроводные устройства: портативные и удобные в работе аккумуляторные дрели; ноутбуки, которые позволяют долгое время работать без использования электрической сети. Все это делает нашу повседневную жизнь удобней и легче. Но особое место занимает использование автономных аккумуляторных устройств не рядом с домом, где всегда можно поставить устройство на зарядку, а далеко от источников электропитания.
В туристическом походе, на охоте или рыбалке самым необходимым, а порой и незаменимым электрическим прибором является фонарь. Современные фонари, оснащенные светодиодами, имеют огромное количество плюсов. Но главной характеристикой любого электрического фонаря, конечно, является продолжительность его работы. Для туристов, которые отправляются в многодневные путешествия, именно продолжительность работы фонаря имеет огромное значение при выборе.
А эта характеристика напрямую зависит от типа аккумулятора, которым комплектуется фонарь.
Большую роль для любого туриста играет компактность и легкость снаряжения. Поэтому важной характеристикой для элементов питания являются размеры и вес – чем меньше, тем лучше. При этом аккумуляторы должны иметь большую емкость, которая обеспечит долгую и бесперебойную работу фонаря, зачастую основного источника света в темное время суток. Современные технологии позволяют объединить воедино небольшие размер и вес с большой емкостью аккумулятора.
Одними из самых распространенных элементов питания для светодиодных фонарей являются аккумуляторы типоразмера 18650. Эти компактные аккумуляторы с относительно большой емкостью лучше всего подходят для современных источников света, часто применяемых туристами, рыбаками и охотниками.
Основные особенности аккумуляторов 18650
В самом названии указаны размеры аккумулятора – 18 миллиметров в диаметре, 65 миллиметров в длину.
Несмотря на то, что внешне они похожи на привычные многим батареи типоразмера АА (так называемые «пальчиковые» батарейки), аккумуляторы 18650 крупнее по размерам. Кроме того, отличительная особенность аккумуляторов 18650 — напряжение, которое на выходе составляет 3,7 В, против 1,5 В у аккумуляторов меньшего размера. Емкость аккумуляторов 18650 бывает разной: от 1600 до 3600 мАч. При этом необходимо обратить внимание на то, что емкость качественного аккумулятора не может превышать 3600 мАч. Аккумуляторы могут использоваться в фонарях как по одному, так и в системе Power Bank – устройстве, которое соединяет в себе несколько одинаковых элементов питания.
Одно из главных качеств и преимуществ аккумуляторов – отсутствие эффекта памяти и крайне низкий уровень саморазряда. Аккумуляторы 18650 выдерживают до 1000 циклов заряда/разряда, что является очень хорошим показателем для портативных аккумуляторов. Постепенно ресурс заряда аккумуляторов снижается, но при помощи специальных технических устройств емкость можно восстановить, единственным условием для восстановления является отсутствие механических повреждений батареи.
Необходимо учитывать, что для более рационального использования ресурса аккумулятора не стоит разряжать его полностью. Оптимальной является подзарядка аккумулятора при снижении емкости до 40% от номинала. В случае правильной эксплуатации аккумулятор будет служить надежно долгое время.
Для зарядки аккумуляторов 18650 понадобится специальное зарядное устройство, которое подойдет для всех типов батарей такого типоразмера. Например, зарядное устройство ARE-X1 Fenix, зарядное устройство i1 NiteCore или зарядное устройство SmartCharger Pro Robiton.
Виды аккумуляторов типоразмера 18650
Сами батареи при общей схожести в технических характеристиках имеют различное, по типу материала катода, содержание. Несмотря на то, что все они имеют обозначение литий–ионные аккумуляторы, различают три типа:
1) литий-кобальтовые (LiCoO2) — самые распространенные аккумуляторы, характеризуются наиболее высокой емкостью среди литий–ионных аккумуляторов;
2) литий-марганцевые (LiMnO2, LiMn2O4, LiNiMnCoO2) — более известны как высокотоковые аккумуляторы (INR), способные отдавать в нагрузку токи 5-7С, но по емкости обычно уступающие литий-кобальтовым;
3) литий-феррофосфатные (LiFePO4) аккумуляторы — по всем параметрам они бесспорно выигрывают у первых двух типов, кроме рабочего напряжения и емкости.
Каждый из этих типов имеет свои преимущества и недостатки и предназначен для решения конкретных задач. Различаются они в основном емкостью и скоростью разряда.
При выборе аккумулятора 18650 в магазине всю информацию о нем, как правило, можно прочитать на корпусе батареи. Наиболее ответственные производители всегда маркируют батареи. Поэтому наличие технических характеристик на корпусе является своего рода показателем качества изделия. Универсальной или единой системы маркировки не существует. Тем не менее, чаще всего используется следующий принцип.
В маркировке, в разных сочетаниях, применяются латинские буквы. Например: буква I – указывает на то, что батарея литий–ионная, со всеми присущими таким аккумуляторам характеристиками. Буква R – обозначает, что у вас в руках аккумулятор, который можно подзаряжать при необходимости. Буквы C/M/F обозначают материал катода – кобальт, марганец или железофосфат соответственно. Комбинации букв могут быть произвольными, но в то же время всегда указываются типоразмер 18650 (длина и диаметр) и емкость в ампер-часах — от 1000 до 3600.
Правила эксплуатации аккумуляторов 18650
При многочисленных плюсах аккумуляторы 18650 имеют один недостаток, связанный с их конструкцией. Зачастую батареи быстро выходят из строя, если их перезарядить или перегреть. Перезарядка ведет к нагреву аккумулятора, после чего происходит возгорание или взрыв батареи. Фирмы производители предусмотрели вариант защиты аккумуляторов от перегрева. При использовании аккумуляторов 18650 в Power Bank при последовательном соединении в цепь устанавливается электронная плата, которая ограничивает заряд всего устройства до заданной емкости.
Для аккумуляторов 18650, применяемых, например, в фонарях, используется индивидуальная система защиты от перезарядки и последующего за ней перегрева. Защита представляет собой небольшую электронную защитную плату, которая устанавливается на минусовом контакте незащищенного литий–ионного аккумулятора и приваривается стальной лентой к корпусу. Это предотвращает не только перегрев, но и короткое замыкание, которое может вывести из строя не только аккумулятор, но и зарядное устройство.
Вся конструкция упаковывается в термопленку.
Защищенные и незащищенные аккумуляторы 18650 также имеют свою маркировку, например: protected, with protected PCB, protection circuit — на защищенных аккумуляторах, unprotected – на незащищенных. Необходимо обратить внимание на то, что крупные производители не выпускают защищенные аккумуляторы, а устанавливается защита фирмами, которые занимаются их доработкой. Таким образом, защищенные аккумуляторы выпускаются под различными брендами, количество которых очень велико.
Следует отметить, что после установки защиты длина аккумулятора 18650 увеличивается примерно на 3-4 мм, что может вызвать свои сложности. Зачастую аккумулятор большей длины не входит на штатное место как в фонаре, так и в зарядном устройстве. Нужно учитывать то, что на аккумулятор увеличенной длины с большей силой давит контактная пружина фонаря или зарядного устройства, а это может привести к продавливанию минусового контакта и поломке аккумулятора. Поэтому при покупке аккумулятора 18650 нужно проверять, подходят ли они к вашему фонарю или зарядному устройству.
Однако существуют также фонари и зарядные устройства, производители которых сразу предусматривают увеличенный размер аккумулятора. В этом случае проблем с установкой и эксплуатацией не возникает, но незащищенные аккумуляторы для таких устройств не подойдут.
Аккумуляторы, имеющие защиту, можно применять в любых устройствах, работающих на литий–ионных источниках питания, которые не имеют встроенного контроллера заряда–разряда. Возможно, конечно применение и незащищенных аккумуляторов, но в этом случае требуется контроль уровня заряда при подзарядке.
Особое место в эксплуатации аккумуляторов 18650 играет их правильное хранение. Аккумуляторы должны храниться в чехле или коробке и не контактировать в процессе хранения с металлическими изделиями. Оптимальная температура хранения — от +5 до +15 градусов по Цельсию. Правильное хранение увеличит срок службы аккумуляторов, но лучшим гарантом их долговечности будет постоянная работа. Литий–ионные аккумуляторы понемногу теряют емкость и, соответственно, ресурс при длительном хранении.
Устройства, работающие на аккумуляторах 18650
Аккумуляторы типоразмера 18650 нашли широкое применение в быту.
В настоящее время одними из наиболее распространенных устройств, работающих на аккумуляторах 18650, являются мощные светодиодные фонари. Именно такие аккумуляторы способны обеспечивать питанием мощные светодиоды. Высокая емкость аккумуляторов позволяет фонарю работать долгое время без подзарядки. Это особенно важно в длительных походах. Для светодиодного фонаря понадобится аккумулятор, оснащенный защитной платой. При использовании незащищенного аккумулятора необходим постоянный контроль его работы.
Другой большой группой устройств, в которых применяются эти элементы питания — ручные беспроводные дрели, которые для краткости называют шуруповертами. Эти крайне необходимые в строительстве и ремонте инструменты часто комплектуются аккумуляторами 18650, объединенными в Power Bank. Несомненным преимуществом таких аккумуляторов является высокий стартовый ток, который позволяет работать инструменту с высокой силовой нагрузкой.
Большая емкость аккумуляторов позволяет непрерывно использовать инструмент в течение нескольких часов. В случае, если аккумулятор начинает разряжаться, его можно смело ставить на подзарядку, не боясь эффекта памяти, присущего батареям других типов. Аккумуляторы типоразмера 18650 – это наиболее оптимальный вариант для шуруповерта за счет небольших габаритов, большой емкости и относительной быстроты заряда.
Аккумуляторы 18650 применяются в батареях для ноутбуков, также объединенные в Power Bank. Они позволяют этим незаменимым гаджетам работать автономно по нескольку часов. Учитывая достаточно высокий расход электрической энергии ноутбуком, в процессе работы применяют аккумуляторы, который вместе дают большую емкость. Еще одним плюсом является то, что подзарядка аккумулятора может проводится и при работе с ноутбуком от сети, единственное, что необходимо учитывать, это то, что электропитание от сети необходимо отключать сразу, как только индикатор заряда на ноутбуке покажет, что аккумуляторы заряжены.
Иначе постепенно ресурс аккумуляторов будет снижаться. Аккумуляторы, которыми комплектуются ноутбуки, зачастую подлежат восстановлению, так как хорошо защищены корпусом ноутбука и, как правило, не имеют механических повреждений.
Необходимо отметить, что в батареях ноутбуков и шуруповертов применяются только незащищенные аккумуляторы, это необходимо учитывать при их восстановлении, ремонте или замене.
Итак, подведем итоги. Большое количество современных мощных светодиодных фонарей используют в качестве источника питания аккумуляторы 18650. Легкие и компактные, такие аккумуляторы имеют достаточную емкость, чтобы обеспечить долгую работу фонаря и других устройств. Производители стараются максимально усовершенствовать конструкцию аккумуляторов, а производители устройств, работающих от аккумуляторов, в свою очередь оптимизируют свою продукция для долговременной работы именно с такими аккумуляторами, как имеющими защиту от перегрева, так и не имеющих защиты.
Мы надеемся, что эта статья поможет в выборе качественных и надежных аккумуляторов 18650 – необходимых для автономной работы различных устройств как в домашних условиях, так и в туристическом походе, на охоте или рыбалке.
(c) Cekatop.ru
zBattery.com | recharging-alkaline-batteries-fact-or-fiction
Да, щелочные батареи можно заряжать. Тем не менее, это не считается экономически эффективным и имеет некоторые риски. Перезарядка любого аккумулятора может привести к выделению газа внутри аккумулятора. Поскольку щелочная батарея обычно герметична, внутри нее может создаваться очень высокое давление. Это может привести к разрыву уплотнения, что приведет к утечке содержимого или даже к взрыву. Перезаряжаемые батареи, в том числе RAM (перезаряжаемые щелочные марганцевые батареи), специально разработаны для снижения этого риска.
Перезарядка щелочных батарей была впервые представлена в начале 1990-х годов. Он был представлен как альтернатива никель-кадмиевым (NiCad) перезаряжаемым аккумуляторам. Тогда преимуществами были более высокое напряжение (полные 1,5 вольта), медленный саморазряд и отсутствие «эффекта памяти». Когда в начале 2000-х стали доступны никель-металлогидридные (NiMh) батареи, преимущества перезарядки щелочных батарей уменьшились.
Аккумуляторы NiMh имели более высокую емкость, больше циклов перезарядки и практически не имели эффекта памяти по сравнению с аккумуляторами NiCad. Преимущество перезарядки щелочных батарей еще больше уменьшилось с введением «гибридных или предварительно заряженных батарей». Гибридные батареи представляют собой никель-металлогидридные батареи с некоторыми изменениями в их конструкции, что приводит к несколько меньшей емкости, чем у стандартных никель-металлогидридных батарей, но добавляет преимущество более медленного саморазряда. Из-за уменьшения преимуществ большинство производителей прекратили выпуск своих аккумуляторов и зарядных устройств RAM. Тем не менее, RAM и щелочные батареи по-прежнему доступны и считаются наиболее экологичными. Наиболее распространенными производителями, предлагающими аккумуляторы и зарядные устройства для RAM, являются IGo, AccuCell и Pure Energy. Вот основные плюсы и минусы щелочных и RAM батарей.
Pros:
- Предварительно заряженный
- Медленный самоунигание
- Более экологически чистые (меньше токсичных металлов)
- Полный 1,5 Вольт, когда Новый
- Длительное время перезарядки (10–16 часов)
- Повышенный риск утечки при зарядке и во время использования
- Необходимо перезаряжать только после частичного использования (чем реже используется перед зарядкой, тем лучше)
- Заметное сокращение времени работы после каждого цикла зарядки
- Требуется зарядное устройство, специально предназначенное для щелочных батарей сливные устройства
- Щелочные батареи
не предназначены для перезарядки, а
перезаряжать их может быть опасно.
Полный 1,5 вольт.
| Щелочные/RAM | никель-кадмиевый | никель-металлогидридный | Гибрид NiMh |
Номинальное напряжение | 1,5 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
Емкость (мАч) | 2400 | 1000 | 2500 — 2700 | 2000 — 2400 |
Саморазряд | Низкий, <1% в месяц | Высокая, 10% /мес. | Высокая, 15% /мес. | Низкий, <3%/мес |
Циклы зарядки * | <50 | ~800 | ~500 | ~500 |
Стоимость (средняя на батарею) | От 0,75 до 1,25 долл. США | 1,45 долл. США | 3,00 $ | 2,75 $ |
Стоимость цикла | 1,5–2,5 цента | 0,18 цента | 0,60 цента | 0,55 цента |
Щелочные батарейки можно заряжать, но нужно ли? – Бледно-голубой
Том Бишоп
Если вы выросли в 1960-х или 70-х годах, вы, возможно, помните, что у вас была возможность купить зарядное устройство для одноразовых щелочных батарей. Нет, память тебя не подводит. Когда-то люди действительно перезаряжали свои одноразовые батарейки. Вы все еще можете сделать это сегодня. Но должны ли вы?
Мы не советуем этого делать. И нет, дело не только в том, что мы продаем смарт-аккумуляторы USB. Мы не рекомендуем его по двум причинам:
Если вы достаточно стары, чтобы помнить зарядные устройства для щелочных батарей 50-летней давности, вы, возможно, помните, как сильно нагревались батареи во время зарядки. Возможно, вы даже помните случаи утечки батареи. Оба следствия объясняют, почему перезаряжать щелочные батареи просто неразумно.
Предназначены для одноразового использования
Щелочные батареи продаются как одноразовые или одноразовые батареи.
С другой стороны, литий-ионные элементы разработаны и продаются как перезаряжаемые батареи. Основными отличиями в этом отношении являются химия и дизайн. Проще говоря, щелочные батареи предназначены для одноразового использования. Производители хотят, чтобы вы купили их, полностью разрядили и выбросили.
Хотя можно попытаться перезарядить щелочные батареи, полная зарядка невозможна и сопряжена с определенным риском. Щелочные батареи так не устроены.
Гвоздь в крышку гроба заключается в том, что одноразовую щелочную батарею можно заряжать только 7–10 раз, если так много. Количество времени и средств, затрачиваемых на перезарядку щелочных аккумуляторов, просто не оправдываются столь малым количеством циклов зарядки. Лучше покупать умные литиевые аккумуляторы, которые можно заряжать тысячу и более раз.
Включение и выключение циклов зарядки
Самый большой риск при перезарядке щелочных батарей – это утечка. Как вы, наверное, знаете, щелочные батареи дают течь даже в нормальных условиях.
Внутреннее выделение газов, усугубляемое нагревом, создает давление, которое может нарушить герметичность аккумуляторной батареи. Таким образом, риск утечки является еще большим риском при перезарядке.
Для безопасной зарядки щелочных батарей необходимо постоянно включать и выключать зарядное устройство. Вы запускаете зарядное устройство примерно на 30 минут, затем выключите его на достаточное время, чтобы батареи полностью остыли. С каждым включенным циклом напряжение батарей значительно возрастает без соразмерного увеличения времени перезарядки. Таким образом, постоянное включение и выключение зарядного устройства может занять от 10 до 12 часов, чтобы выполнить работу.
Во-первых, это слишком много времени и работы. Но это не единственная проблема. Перезаряжать щелочные батареи небезопасно. Если цикл не поддерживается, может накопиться слишком много тепла. Это может привести к взрыву щелочной батареи — плохой сценарий при любых обстоятельствах.
Зарядка литий-ионных аккумуляторов
Если вы занимаетесь подзарядкой аккумуляторов, вам лучше подойдут литий-ионные аккумуляторы.