Dopuszczalny prąd wsteczny do baterii alkalicznej

Czy ktoś wie, co stanie się z baterią alkaliczną, jeśli wpompuje się mały prąd? Na przykład 0,5 uA do baterii alkalicznej 9 V?

Chcę dodać prostą baterię 9 V + prostownik jako napięcie zapasowe do obwodu 12 V. Regulacja napięcia nie jest ważna, a 9 V byłoby dopuszczalne. Aby zminimalizować spadek napięcia, muszę użyć Schottky'ego, ale z odwrotnym nastawieniem nie są to dokładnie otwarte obwody. Zatem pytanie brzmi: czy niezamierzony prąd „ładowania” stanowi problem dla okresu trwałości standardowego alkalicznego 9V?

Zastanawiam się nad bezpieczniejszym rozwiązaniem do tworzenia kopii zapasowych baterii (tj. Z przekaźnikami lub baterią akumulatorową), ale ważne jest dla mnie, aby rozwiązanie było możliwie jak najprostsze i przy maksymalnej żywotności baterii, i chcę tylko wiedzieć, jakie ryzyko wiąże się z pompowaniem niewielki prąd upływowy do zasady.

Samorozładowanie baterii alkalicznej 9 V o 20% dłuższym okresie przydatności do spożycia wynoszącym 5 lat i pojemności 500 mAh wynosi około 2uA, więc nie sądzę, aby <2uA było jakimkolwiek możliwym problemem. Nie ma potrzeby ładowania sieci.

Z drugiej strony diody Schottky'ego mogą wykazywać bardzo duży upływ w wysokiej temperaturze otoczenia. Prąd samorozładowania również wzrośnie wraz z temperaturą, ale prawdopodobnie nie tak szybko. Możesz więc rozważyć cechy przy maksymalnej możliwej temperaturze otoczenia.

Tyle logiki, zobaczmy, co zalecają producenci.

Eveready (Energizer) w swoim podręczniku ma następujące wyłączenie odpowiedzialności (prawdopodobnie w celu radzenia sobie z nadużyciami, takimi jak próba faktycznego ładowania ogniw alkalicznych przy wysokim prądzie, powodując ciepło, wydzielanie się gazu, wybuch itp.):

Ładowanie pierwotnych akumulatorów: Ładowanie pierwotnych akumulatorów może spowodować wybuch lub wyciek, co może doprowadzić do obrażeń ciała. JEŻELI ENERGIZER / KAŻDE PODSTAWOWE BATERIE PODLEGAJĄ KAŻDEJ FORMIE DOŁADOWANIA, WSZYSTKIE GWARANCJE, WYRAŻONE LUB DOROZUMIANE, W TYM MIĘDZY GWARANCJAMI PRZYDATNOŚCI HANDLOWEJ I PRZYDATNOŚCI DO OKREŚLONEGO CELU, SĄ NULL.

Kiedy jednak przejdziesz do ich „ Względy bezpieczeństwa i projektowania ”, w końcu otrzymujemy rzeczywistą i rozsądną liczbę (podkreślenie dodane):

Urządzenia z alternatywnymi opcjami zasilania powinny być zaprojektowane tak, aby zapewnić izolację akumulatorów od obwodu zasilania przemiennego. Należy unikać stosowania zewnętrznych przełączników, aktywowanych przez alternatywny przewód zasilający. Dostępne w handlu „ogólne” kable zapasowe mogą nie aktywować przełącznika zabezpieczającego. Rozważ nadmiarową ochronę diod przed niezamierzonym ładowaniem akumulatora. Maksymalny prąd upływowy nigdy nie powinien przekraczać 35 mikroamperów .

Nawet uwzględniając różnice między typami i producentami, wydaje się, że <10uA jest bardzo, bardzo bezpieczny. Od ciebie zależy ustalenie, czy przestrzegany jest jakiś rozsądny limit.

Problem z bateriami polega na tym, że wszelkiego rodzaju dziwne / nieprzyjemne reakcje chemiczne mogą zachodzić, gdy są źle traktowane. Reakcje te mogą prowadzić do wycieku substancji żrących z akumulatorów. Wszyscy widzieliśmy baterie, które wyciekły i bałagan, który mogą powodować.

O ile producent nie określi, ile prądu wstecznego (faktycznie ładującego!) Jest dozwolone, dobrze jest nie ładować akumulatora.

Ale dlaczego nie po prostu korzystać z baterii, które jest przeznaczone do ładowania. Istnieją ogniwa NiMh 9 V, które mogą wykonywać potrzebną funkcję. Podczas korzystania z ogniwa wielokrotnego ładowania można nawet dodać rezystor równolegle z diodą Schottky'ego, aby zwiększyć prąd ładowania do około 1 mA lub mniej więcej. W ten sposób akumulator NiMh może być utrzymywany w stanie naładowanym.

Jeśli bateria NiMh 9 V jest dla Ciebie zbyt droga (te tanie nie są dobrej jakości, unikaj tych), użyj diody krzemowej (1N4148) zamiast diody Schottky'ego, ponieważ diody krzemowe mają znacznie niższe prądy upływowe. O wiele niższy niż obecny. Musisz po prostu żyć z dodatkowym spadkiem napięcia diody krzemowej.

Istnieją również obwody „idealnej diody” i gotowe moduły z takimi obwodami na nich (te wykorzystują MOSFET do przełączania), ale nie jestem pewien, czy zapewnią one bardzo niski prąd upływowy, którego potrzebujesz.

Nie można umieścić bezpieczeństwa i zasady w tym samym zdaniu. Baterie alkaliczne wyciekają przez zawór, który ma powstrzymać wybuch, gdy mają zamiar wyciec.

Dla dobrego alkalicznego 0,1 uA to nic. Dobry, świeżo wyczerpany alkaliczny produkt można nawet naładować do około połowy pierwotnej pojemności. Ale czy wiesz, czy alkalia są w dobrym stanie? Miałem baterie alkaliczne wszystkich najlepszych producentów wyciekające lata przed datą wygaśnięcia, czasem w zapieczętowanym opakowaniu, czasem w gadżetach, które zostały następnie zniszczone z powodu wycieku ogniwa alkalicznego.

Jeśli pobór prądu z akumulatora jest niski, a akumulator musi być zainstalowany przez dłuższy czas (ponad miesiąc), użyj wytrzymałego chlorku cynku. W dzisiejszych czasach nie przeciekają, powodują minimalne uszkodzenia, jeśli przeciekają, są prawie tak dobre jak alkaliczne w mAH / cenie. Kupuj świeże, ponieważ zaczynają się pogarszać po wytworzeniu.

Chociaż brzmi źle, jeśli cena stanowi problem, w przypadku krótkotrwałego tworzenia kopii zapasowych można rozważyć akumulatory kwasowo-ołowiowe. Małe 4 V mają napięcie 250–300 mAH. Będą tolerować zmienne napięcie na zawsze. Mogą kosztować mniej więcej tyle samo, co alkaliczny AA. Ponadto można je uzyskać w dowolnym mAH, którego możesz potrzebować, a AH / cena wydaje się być prawie liniowa dla wszystkich rozmiarów.

NiMH ma pewne ograniczenia. Są drogie, nie można ich naładować, ryzyko odwrócenia polaryzacji, gdy kilka z nich jest szeregowo.

Akumulatory, w tym akumulatory RAM (alkaliczne manganowe), są specjalnie zaprojektowane w celu zmniejszenia tego ryzyka. REF

Jeśli ograniczysz napięcie, akumulator nigdy nie może przekroczyć napięcia, które jest główną przyczyną ryzyka stałego uszkodzenia prądu. Możesz więc ładować go 100mA na zawsze, pod warunkiem, że napięcie jest ograniczone do 9,0 V.

Wszyscy mówią, że NIE NALEŻY ŁADOWAĆ więcej niż xx uA, ponieważ napięcie może wzrosnąć powyżej bezpiecznego limitu 1,525 V na ogniwo. Więc jeśli masz zacisk 9,0 V, możesz bezpiecznie ładować dowolną rozsądną moc w mA, którą chcesz. (<100mA <= 1 / 4W z ESR) Powiedziałem, że jest BEZPIECZNY, ale może zmniejszyć niektóre życia w zależności od wycieków jakości. więc 100uA jest nieszkodliwe, jeśli napięcie jest ograniczone. Ale nie mówią o tym opinii publicznej, aby mogli sprzedawać więcej baterii.

Anegdota

Kiedyś ponownie naładowałem Alka. Baterie 9 V bezpiecznie przy 10 mA przez długi czas. Możesz odzyskać 10% pojemności lub utrzymywać pływak przy 9 V od czasu do czasu drenażu.

Aby to zrobić, użyj ogranicznika 9V z serią R dla ~ 3mA od 12V lub 1k Ohm.

Ogranicznikiem 9 V mogą być 3 białe 3 mm diody LED połączone szeregowo z 33 omami (lub 100 omów z diodami 5 mm) na całej baterii

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Zastrzeżenie

Ale to było 40 lat temu i nigdy nie przeprowadzałem długoterminowych testów na każdym OEM baterii.

Ryzyko

-cheap Baterie alkaliczne mogą samorozładować się, gdy zostaną pozostawione same sobie, następnie wyciek H2, zerwanie uszczelnienia, a następnie wyciek mocnej alkalicznej potasu, która wysycha do białego proszku i czyści się octem. Odwrotne ładowanie może przyspieszyć ten wyciek w przypadku dobrych akumulatorów, takich jak Energizer, z gwarantowanym okresem trwałości.

ref

Alkaliny są dość liniowe. 1.10 jest martwe, a 1.535 jest nowe / pełne. a ogniwa 9V stosują szeregowo ogniwa 6S.

Hmm

Wiemy, że pojemność Ah jest często związana z masą akumulatora.

Energetyzatory mają masę 50 gm na ogniwo 9 V.

Ogniwa Sony 9V to 57 gms. (lepszy?)