Cara mengisi baterai dengan benar

Di pasar modern untuk sumber kimia arus searah yang dapat digunakan kembali, yang paling umum adalah baterai dari enam jenis berikut:

• Baterai timbal-asam;

• Baterai nikel-kadmium;

• Baterai nikel-logam hidrida;

• Baterai nikel-seng;

• baterai lithium-ion;

• baterai lithium polimer;

Banyak orang sering memiliki pertanyaan yang sangat masuk akal, bagaimana cara mengisi baterai ini atau itu dengan benar agar tidak merusaknya sebelumnya, memperpanjang masa pakainya sebanyak mungkin dan pada saat yang sama mendapatkan hasil kerja kita yang berkualitas tinggi? Artikel ini akan membantu Anda mendapatkan jawaban atas pertanyaan ini sehubungan dengan berbagai jenis baterai dari yang paling umum saat ini.

Metode tradisional yang paling aman untuk mengisi baterai timbal-asam adalah pengisian DC, ketika nilainya dalam ampere tidak melebihi 10% (0,1C) dari nilai kapasitas baterai dalam ampere-jam.

Terlepas dari tradisi ini, beberapa pabrikan sendiri menunjukkan nilai pasti dari arus pengisian maksimum yang diizinkan untuk baterai tertentu, dan angka dalam ampere ini sering kali mencapai 20-30% (0,2C-0,3C) dari kapasitas baterai untuk ampere-jam.Jadi jika baterai memiliki kapasitas 55 amp-jam, maka arus pengisian awal 5,5 amp adalah solusi yang paling aman.

Harus diingat bahwa tegangan satu sel baterai timbal-asam tidak boleh melebihi 2,3 volt, oleh karena itu, saat mengisi daya dengan arus searah, tegangan harus dipantau, misalnya baterai 12 volt terdiri dari 6 sel baterai, yang berarti tegangan total pada akhir proses pengisian baterai tidak boleh melebihi 13,8 volt.

Misalnya, jika baterai timbal-asam dengan kapasitas 100 ampere-jam diisi dengan arus konstan 20 ampere, maka setelah 6-7 jam pengisian seperti itu 90% dari kapasitasnya sudah terisi, maka konstanta harus diatur ke voltase dan setelah 17 jam pengisian akan selesai sepenuhnya.

Mengapa lama sekali? Karena arus akan turun dan tegangan akan perlahan, secara eksponensial mendekati nilai target 13,8 volt. Baterai yang diisi dengan cara ini dapat diandalkan untuk operasi penyangga dan siklus.

Ada cara lain untuk mengisi baterai timbal-asam yang cocok untuk operasi siklik. Metode ini memungkinkan Anda mengisi baterai selama 6 jam.

Arus pengisian diatur ke 20% dari kapasitas baterai dalam amp-jam, dan tegangan diatur ke 14,5 volt (untuk baterai dengan tegangan nominal 12 volt), sehingga baterai diisi selama 5-6 jam, trus charger mati...

Sejujurnya, perlu dicatat bahwa pengisi daya khusus modern berkualitas tinggi tidak memungkinkan situasi kritis selama proses pengisian daya.

Baterai nikel kadmium harus diisi dengan hati-hati, takut akan pengisian yang berlebihan pada akhirnya, karena dalam proses pengisian elektroda oksida-nikel positif, evolusi oksigen secara bertahap meningkat, dan laju penggunaan arus secara bertahap menurun. Jadi proses pengisian baterai nikel-kadmium disertai dengan peningkatan tekanan internalnya.

Yang terbaik adalah mengisi baterai nikel-kadmium pada suhu dari +10 hingga +30 derajat, karena oksigen diserap oleh elektroda negatif kadmium pada kecepatan optimal.

Untuk baterai rol silinder, pengisian kecepatan tinggi diperbolehkan karena elektroda dipasang rapat di sana, tetapi efisiensi pengisiannya dalam kisaran arus pengisian dari 0,1C hingga 1C hampir tidak berubah. Dalam mode pengisian standar untuk baterai nikel-kadmium, dalam 16 jam sel terisi penuh dari 1 volt hingga 1,35 volt pada arus 0,1 C, dan dalam beberapa kasus cukup 14 jam.

Untuk mempercepat pengisian beberapa baterai nikel-kadmium modern, peningkatan arus searah dapat diterapkan, tetapi dalam hal ini diperlukan sistem kontrol khusus yang tidak memungkinkan pengisian ulang.

Secara umum, baterai nikel-kadmium dapat diisi dengan aman dengan arus konstan 0,2C-0,3C untuk jangka waktu 6 hingga 3 jam, yang penting hanya memantau waktu pengisian. Di sini kami bahkan mengizinkan pengisian ulang hingga 120-140%, maka kapasitas pengosongan akan mendekati peringkat baterai.

Untuk baterai nikel-kadmium, efek memori melekat, oleh karena itu, hanya baterai yang benar-benar habis yang harus diisi, jika tidak, karena under-discharge yang dihasilkan, lapisan listrik ganda tambahan, baterai tidak akan dapat sepenuhnya melepaskan muatan. sama sekali. Simpan baterai nikel-kadmium dalam keadaan kosong sepenuhnya. Untuk mengisi baterai nikel-kadmium, serta untuk jenis lainnya, diproduksi pengisi daya khusus.

Baterai nikel-logam hidrida dikembangkan untuk menggantikan baterai nikel-kadmium. Dengan dimensi yang sama, mereka memiliki kapasitas 20% lebih banyak dan bebas dari efek memori, sehingga dapat diisi daya dalam kondisi apa pun. Namun, jika baterai NiMH telah disimpan dalam kondisi kosong sebagian selama lebih dari 30 hari, baterai harus dikosongkan sepenuhnya sebelum digunakan dan kemudian diisi penuh kembali.

Baterai nikel-logam hidrida perlu disimpan dalam keadaan terisi sebagian, kira-kira 40% dari kapasitas nominalnya. Sebelum mengisi baterai baru untuk digunakan, ada baiknya melatihnya dengan mengosongkannya sepenuhnya dan mengisinya 4-5 kali, maka kapasitas kerja baterai akan lebih besar dibandingkan tanpa pelatihan tersebut.

Kondisi pengisian daya mirip dengan nikel-kadmium - pada arus 0,1C, pengisian daya akan berlangsung dari 15 hingga 16 jam, rekomendasi ini standar untuk semua produsen baterai nikel-logam hidrida; seperti baterai nikel-kadmium, baterai nikel-logam hidrida sensitif terhadap panas berlebih dan tidak boleh dipanaskan di atas 50 derajat.

Baterai jenis ini diisi dengan arus searah pada tegangan 1,4 hingga 1,6 volt per sel baterai, dan baterai dengan tegangan 0,9 volt dianggap kosong sepenuhnya, pelepasan lebih lanjut akan merusak baterai.

Ketika baterai nikel-logam hidrida hampir terisi penuh, baterai mulai memanas lebih banyak karena energi sumber tidak lagi mendukung reaksi kimia muatan, dan jika arus pengisian cukup tinggi, suhu baterai akan mulai. naik tajam setelah proses booting selesai. Jadi, dengan memasang sensor suhu, Anda bisa memantau status pengisian daya dengan suhu maksimal yang diperbolehkan tidak lebih dari +60 derajat. Pengisi daya khusus tersedia untuk mengisi baterai nikel-logam hidrida.

Baterai nikel-seng memiliki tegangan nominal 1,6 volt, yaitu untuk mengisi daya, Anda perlu menerapkan 1,9 volt padanya, dengan arus 0,25C. Ini dapat terisi penuh dalam 12 jam dengan pengisi daya khusus dan dari negara mana pun.Tidak memiliki efek memori, tetapi untuk memperpanjang masa pakai, menambah jumlah siklus kerja baterai nikel-seng, hanya perlu diisi hingga 90% dari kapasitasnya.

Jika tidak, ini mirip dengan baterai hidrida nikel-logam, tetapi tegangan pelepasan di sini adalah 1,2 volt, dan jumlah siklus kerja tiga kali lebih sedikit. Suhu maksimum yang diizinkan adalah +40 derajat.

Baterai lithium-ion biasanya diisi terlebih dahulu pada arus konstan 0,2C hingga 1C pada voltase 4 hingga 4,2 volt selama 40 menit, kemudian pada voltase konstan 4,2 volt per sel. Jika pengisian dilakukan dengan arus 1C, waktu untuk mengisi penuh baterai lithium-ion hanya 2-3 jam.

Jika tegangan pengisian melebihi 4,2 volt, umur baterai Li-ion akan berkurang. Selain itu, baterai lithium-ion sangat tidak disarankan untuk diisi ulang. ini mengarah pada fakta bahwa logam litium diendapkan pada elektroda negatif dan oksigen dilepaskan secara aktif pada anoda, akibatnya kebocoran termal dapat terjadi, peningkatan tekanan di dalam wadah baterai, dan ini dapat menyebabkan penurunan tekanan.

Dengan demikian, aman dan tepat untuk mengisi baterai Li-ion sedemikian rupa sehingga voltase tidak melebihi nilai yang direkomendasikan oleh produsen baterai.

Beberapa baterai lithium-ion mengandung sirkuit pelindung yang melindungi sel lithium-ion dari pengisian daya yang berlebihan, perlindungan dipicu saat suhu baterai mencapai +90 derajat. Beberapa baterai memiliki sakelar mekanis bawaan yang merespons tekanan berlebih di wadah baterai.

Seringkali, sistem pemantauan yang dibangun ke dalam baterai lithium-ion memantau nilai tegangan input pengisian daya, dan ketika nilainya berada dalam kisaran yang diizinkan, proses pengisian daya dimulai; jika tegangan batas terlampaui atau di bawah nilai yang diizinkan lebih rendah, pengisian daya tidak akan dimulai.

Namun, Anda harus berhati-hati dengan proses pengisian baterai lithium-ion, pantau voltase dan arusnya. Pada dasarnya, perangkat apa pun yang menggunakan baterai lithium-ion sering kali memiliki pengisi daya bawaan atau dilengkapi dengan pengisi daya eksternal.

Baterai lithium-polimer tidak berbeda dalam cara pengisian baterai lithium-ion.Satu-satunya perbedaan adalah bahwa baterai lithium-polimer mengandung elektrolit seperti gel, bukan cairan, dan bahkan ketika diisi ulang atau terlalu panas, baterai tidak meledak seperti rekan lithium-ionnya, hanya membengkak. Ini menjelaskan tren perpindahan dari pasar baterai lithium-ion lithium-polymer.

Baca juga topik ini: Bagaimana baterai bekerja dan bekerja?