Různé typy baterií vyžadují různé metody nabíjení, aby se maximalizovala životnost a výkon. Použití nesprávné metody může způsobit rychlé stárnutí nebo dokonce nebezpečné poruchy, jako je přehřátí nebo výbuchy.Udržovací nabíjení, metoda často používaná pro olověné nebo niklové baterie, je jednou z takových metod, která se může výrazně lišit od jiných technik, jako je nabíjení konstantním proudem. Tento článek se zabývá konkrétními důvody, pročudržovací nabíjeníje nevhodný prolithium-polymerové bateriea porovnává to s jinými metodami nabíjení.
Co je to udržovací nabíjení?
Udržovací nabíjení je proces, při kterém se do baterie nepřetržitě přivádí velmi nízký proud (obvykle 0,01 C až 0,03 C kapacity baterie), aby se kompenzovalo samovybíjení a baterie se udržovala v plně nabitém stavu. Tato metoda je obzvláště užitečná pro olověné, nikl-kadmiové (NiCd) nebo nikl-metalhydridové (NiMH) baterie, protože může zabránit nadměrnému vybití, aniž by způsobila poškození. Udržovací nabíjení se běžně používá v aplikacích, jako jsou automobilové baterie, kde je udržování stálého napájení nezbytné pro dlouhodobé skladování.
Jak se dosahuje udržovacího nabíjení?
Pro dosažení udržovacího nabíjení se používají specializovanéudržovací nabíječkypoužívají se. Tyto nabíječky jsou navrženy tak, aby používaly nízký proud, obvykle méně než 1 % celkové kapacity baterie, k postupnému nabíjení baterie. Některé nabíječky jsou vybaveny schopností sledovat úroveň nabití baterie a podle toho upravovat proud. Techniky, jako jsou rezistory omezující proud nebo zdroje konstantního proudu, mohou pomoci udržovat nízký nabíjecí proud. Například baterie s kapacitou 1000 mAh by přijímala udržovací nabíjení 10 mA nebo méně, aby bylo zajištěno bezpečné nabíjení po delší dobu. Kromě toho,Systémy pro správu baterií (BMS)v chytrých zařízeních se může přepnout do režimu udržovacího nabíjení, aby se zabránilo přebíjení, když je baterie téměř plně nabitá.
Je udržovací nabíjení vhodné pro lithium-polymerové baterie?
Lithium-polymerové baterie jsou velmi citlivé na podmínky nabíjení a vybíjení. Výrobci používají systémy BMS k pečlivé kontrole úrovně nabití a k prevenci přebíjení nebo hlubokého vybíjení. Tato citlivost představuje pro udržovací nabíjení výzvu, protože dlouhodobé udržovací nabíjení může udržovat baterii v nízkém, ale nepřetržitém stavu nabíjení. To hrozí přebíjením, které může vést ke ztrátě kapacity nebo poškození. Udržovací nabíječky sice dodávají stabilní nízký proud, ale pokud nemají regulaci napětí, mohou lithiové baterie přebíjet. Vhodná udržovací nabíječka pro lithiové baterie musí být schopna dodávat konstantních 4,2 V, ale mnoho komerčně dostupných udržovacích nabíječek je určeno pro NiCd nebo NiMH baterie, které snášejí neomezené přebíjení nízkým proudem. Tyto nabíječky postrádají regulaci napětí, což je pro lithium-polymerové baterie škodlivé.
Udržovací nabíjení vs. nabíjení konstantním napětím
Udržovací nabíjení zahrnuje dodávání nízkého, nepřetržitého proudu, který udržuje baterii plně nabitou po určitou dobu. Je užitečné pro prevenci samovybíjení skladovaných baterií, aniž by to způsobilo škody. Naproti tomunabíjení konstantním napětímudržuje stabilní napětí a snižuje nabíjecí proud, jakmile se baterie blíží plné kapacitě. Nabíjení konstantním napětím je vhodnější pro rychlé nabíjení a zabraňuje přebíjení postupným snižováním proudu. Udržovací nabíjení se zaměřuje na udržování úrovně nabití, zatímco nabíjení konstantním napětím efektivně dosahuje plného nabití bez rizika.
Ovlivňuje udržovací nabíjení výdrž baterie?
U baterií jako NiCd nebo olověné, které mají vysokou míru samovybíjení (20–30 % za měsíc), udržovací nabíjení obvykle negativně neovlivňuje životnost baterie. Je navrženo tak, aby udržovalo baterii plně nabitou nízkým proudem, aniž by způsobovalo přebíjení. U lithium-polymerových baterií však může dojít k nadměrnému udržovacímu nabíjení nebo pokud nabíječka nemá správnou regulaci napětí, k přebíjení. To vede ke snížení kapacity a zkracuje životnost baterie. Obecně platí, že pokud se udržovací nabíjení provádí správně s kvalitními nabíječkami, které regulují napětí, je pro olověné baterie bezpečné a prospěšné.
Tipy pro prodloužení životnosti lithium-iontové baterie
Závěr
Pokud je napětí pod limitem 4,2 V a doba nabíjení je pečlivě řízena, lze udržovací nabíjení bezpečně použít i u lithium-polymerových baterií. Může dokonce pomoci oživit baterie, které byly dlouhodobě skladovány a nelze je běžně nabíjet. Nalezení vhodné nabíječky na trhu však není jednoduché, zejména proto, že nesprávné nabíjení by mohlo vést k vážným rizikům, jako je požár. U olověných nebo nikl-kadmiových baterií je udržovací nabíjení účinným způsobem udržení nabití, ale u lithium-iontových baterií je obecně nevhodné bez řádných bezpečnostních opatření.
Čas zveřejnění: 9. září 2024