Можно ли заряжать и разряжать аккумулятор одновременно?
Нет, на практике заряжать и разряжать аккумулятор одновременно по законам физики невозможно. Вы или заряжаете, или разряжаете элемент питания — он не может делать и то, и другое одновременно.
Возможно, где-то на молекулярном уровне происходят некоторые «выравнивания» (компенсации). Но это не то, что мы называем «зарядкой и разрядкой» в один и тот же момент.
Вы можете пользоваться, например, смартфоном или ноутбуком в тот момент, когда он заряжается. Но это не значит, что часть аккумулятора получает заряд, когда как в то же самое время другая часть отдаёт энергию гаджету (только если батарея не состоит из нескольких независимых ячеек). Тоже самое относится и к аккумулятору автомобиля — на его примере будет нагляднее объяснить.
В автомобиле нельзя заряжать и разряжать АКБ одновременно, как же так?
В автомобиле аккумулятор:
- • либо заряжается,
- • либо разряжается,
- • либо нет ни того, ни другого.
Он способен быстро менять одно состояние на другое, но генератор не может заряжать и разряжать аккумулятор одновременно.
Генератор повышает напряжение в бортовой сети автомобиля так, чтобы оно было достаточно высоким для обеспечения всей нагрузки. Притом иногда при изменении нагрузки время зарядки батареи может сократиться до минимума.
При достижении максимального напряжения аккумулятор начинает разряжаться — в этот момент он больше не заряжается. Как только напряжение батареи выравнивается с напряжением на генераторе переменного тока, достигается равновесие.
→ Теперь питание обеспечивается генератором переменного тока, батарея не заряжается и не разряжается.
После снятия дополнительной нагрузки батарея кратковременно заряжается до тех пор, пока вновь не достигнет равновесия. Это при условии, что в бортовой сети напряжение немного возрастает.
Но у литий-ионных аккумуляторов в телефонах и ноутбуках всё иначе?
Всё то же самое относится и к литий-ионным батареям. Концепцию «зарядки и разрядки одновременно с выделением тепла», конечно, никто не отменял (если вы понимаете, о чём речь), но на практике ЭДС обычного гаджета составляет около 3,7 В, а зарядное напряжение намного выше (~5 В). То есть аккумулятор не используется во время зарядки.
Про концепцию «зарядки и разрядки одновременно с выделением тепла»
Вот, что иногда происходит в ноутбуках: если устройство с батарейным питанием от внешнего источника питания может выдерживать большие нагрузки, батарея в конечном итоге используется в качестве буфера внешнего питания.
Например, в контуре требуется цепь 10 А в течение 30 секунд, затем 1 А в течение следующих 30 секунд. Да, напряжение имеет значение, но давайте просто придерживаться тока, чтобы объяснить ситуацию проще.
Итак, в целом нам нужно 5,5 А в среднем. Допустим, что внешний источник питания может обеспечить 6 А (у ноутбуков обычно бывают адаптеры 4,74 А и 6,3 А, но для примера упростим).
Таким образом, в течение 30 секунд каждой минуты батарея разряжается со скоростью 4,4 А. в течение остальных 30 секунд она может заряжаться при 4,6 А. В данном случае 0,2 А — потери на зарядку и разрядку. Другими словами, в конце цикла батарея находится на том же уровне, что и раньше. Эти 0,2 А являются тем, что генерирует тепло.
***
Важно понимать, что в задаче «заряжать и разряжать аккумулятор одновременно» нет практического смысла (повторимся, речь не об использовании телефона во время зарядки, а о сложных химических процессах внутри батареи). Даже если это было бы возможно.
Просто мы создадим тем самым много тепла, особенно если ёмкость аккумулятора небольшая. Если это батарея на 10 Ач, то она будет генерировать много тепла, делая циклы при постоянном токе выше 2С. Это может превысить безопасные пределы батареи, если соответствующее тепловое управление не принято во внимание.
Вот тут и может возникнуть проблема, но не от зарядки и разрядки одновременно.
Узнайте больше об аккумуляторах
Подпишитесь в группе ВКонтакте @NeovoltRu на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-MH аккумуляторов
Каталог
- Рекомендации по зарядке/разрядке Ni-MH аккумуляторов
Для нормальной работы любого аккумулятора нужно всегда помнить «Правило «Трёх П»:
— Не перегревать!
— Не перезаряжать!
— Не переразряжать!
Для вычисления времени зарядки никель-металл-гидридного аккумулятора или батареи из нескольких элементов можно использовать следующую формулу:
Время зарядки (ч) = Емкость аккумулятора (мАч) / Сила тока зарядного устройства (мА)
Пример:
Мы имеем аккумулятор с ёмкостью 2000mAh. Ток заряда в нашем зарядном устройстве — 500mA. Делим ёмкость аккумулятора на ток заряда и получаем 2000/500=4. Это означает, что при токе в 500 миллиампер наш аккумулятор с ёмкостью 2000 миллиамперчасов будет заряжаться до полной ёмкости 4 часа!
А теперь более подробно про правила, которые нужно стараться соблюдать, для нормальной работы никель-металл-гидридного (Ni-MH) аккумулятора:
Храните Ni-MH аккумуляторы с небольшим количеством заряда (30 — 50% от его номинальной ёмкости).
Никель-металлогидридные аккумуляторы более чувствительны к нагреву, чем никель-кадмиевые (Ni-Cd), поэтому не перегружайте их. Перегрузка может отрицательно сказаться на токоотдаче аккумулятора (способности аккумулятора держать и выдавать накопленный заряд). Если у вас есть интелектуальное зарядное устройство с технологией «Delta Peak» (прерывание заряда аккумулятора по достижению пика напряжения), то вы можете заряжать аккумуляторы практически без риска перезарядки и разрушения оных.
Ni-MH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы после покупки можно (но не обязательно!) подвергать «тренировке». 4-6 циклов заряда/разряда для аккумуляторов в качественном зарядном устройстве позволяет достичь придела ёмкости, которая была растеряна в процессе перевозки и хранения аккумуляторов в сомнительных условиях после выхода с конвейера завода-производителя. Количество подобных циклов может быть совершенно разным для аккумуляторов от разных производителей. Качественные аккумуляторы достигают предела ёмкости уже после 1-2 циклов, а аккумуляторы сомнительного качества с искусственно завышенной ёмкостью не могут достигнуть своего предела и после 50-100 циклов заряда/разряда.
После разряда или заряда старайтесь дать остыть аккумулятору до комнатной температуры (~20o C). Заряд аккумуляторов при температурах ниже 5oC или выше 50oC может значительно отразиться на сроке службы батареи.
Если хотите разрядить Ni-MH аккумулятор, то не разряжайте его менее, чем до 0.9В для каждого элемента. Когда напряжение никелевых аккумуляторов падает ниже 0.9В на элемент, большинство зарядных устройств, обладающих «минимальным интеллектом», не могут активировать режим заряда. Если Ваше зарядное устройство не может опознать глубоко разряженный элемент (разряженный менее 0.9В), то стоит прибегнуть к помощи более «тупого» зарядника или подключить аккумулятор на короткое время к источнику питания с током 100-150мА до достижения напряжения на аккумуляторе 0.9В.
Если вы постоянно используете одну и ту же сборку из аккумуляторов в электронном устройстве в режиме дозаряда, то иногда стоит разряжать каждый аккумулятор из сборки до напряжения 0,9В и производить его полный заряд во внешнем зарядном устройстве. Подобную процедуру полного циклирования стоит производить один раз на 5-10 циклов дозаряда аккумуляторов.
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 аккумуляторов, но добавляет преимущество более медленного саморазряда.
Pros:
- Предварительно заряженный
- Медленный самоубийство
- Более экологически полезные (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.
| 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 | Высокий, 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.