Comment charger correctement la batterie

Sur le marché moderne des sources chimiques de courant continu réutilisable, les plus courantes sont les batteries des six types suivants :

• Batteries au plomb;

• piles nickel-cadmium;

• batteries nickel-hydrure métallique;

• piles nickel-zinc;

• Batteries lithium-ion;

• Piles au lithium polymère;

Beaucoup de gens ont souvent une question très raisonnable, comment charger correctement telle ou telle batterie pour ne pas la gâcher à l'avance, prolonger au maximum sa durée de vie et en même temps obtenir une haute qualité de notre travail ? Cet article vous aidera à obtenir une réponse à cette question par rapport aux différents types de batteries parmi les plus courants aujourd'hui.

La méthode traditionnelle la plus sûre pour charger les batteries au plomb est la charge CC, lorsque sa valeur en ampères ne dépasse pas 10 % (0,1 C) de la valeur de capacité de la batterie en ampères-heures.

Malgré cette tradition, certains fabricants indiquent eux-mêmes la valeur exacte du courant de charge maximal autorisé pour une batterie particulière, et ce chiffre en ampères atteint souvent 20-30% (0,2C-0,3C) de la capacité de la batterie pour des ampères-heures.Donc, si la batterie a une capacité de 55 ampères-heures, un courant de charge initial de 5,5 ampères est la solution la plus sûre.

Il ne faut pas oublier que la tension d'une cellule d'une batterie au plomb ne doit pas dépasser 2,3 volts, par conséquent, lors de la charge en courant continu, vous devez surveiller la tension, par exemple, une batterie de 12 volts se compose de 6 cellules de batterie, ce qui signifie que la tension totale à la fin du processus de charge de la batterie ne doit pas dépasser 13,8 volts.

Par exemple, si une batterie au plomb d'une capacité de 100 ampères-heures a été chargée avec un courant constant de 20 ampères, alors après 6-7 heures de cette charge, 90% de sa capacité sera déjà chargée, alors la constante devrait être réglé sur la tension et après 17 heures, la charge sera complètement terminée.

Pourquoi si longtemps? Au fur et à mesure que le courant chutera et que la tension s'approchera lentement, de manière exponentielle, de la valeur cible de 13,8 volts. Une batterie chargée de cette manière est fiable à la fois pour le fonctionnement en tampon et en cycle.

Il existe une autre façon de charger les batteries au plomb qui convient au fonctionnement cyclique. Cette méthode vous permet de charger la batterie pendant 6 heures.

Le courant de charge est réglé à 20% de la capacité de la batterie en ampères-heures, et la tension est réglée à 14,5 volts (pour une batterie avec une tension nominale de 12 volts), et ainsi la batterie est chargée pendant 5-6 heures, puis le chargeur s'éteint...

Pour être honnête, il convient de noter que les chargeurs spécialisés modernes de haute qualité ne permettent tout simplement pas les situations critiques pendant le processus de charge.

Les batteries au nickel-cadmium doivent être chargées avec prudence, craignant une surcharge à la toute fin, car lors du processus de charge de l'électrode positive à l'oxyde de nickel, le dégagement d'oxygène augmente progressivement et le taux d'utilisation du courant diminue progressivement. Ainsi, le processus de charge d'une batterie nickel-cadmium s'accompagne d'une augmentation de sa pression interne.

Il est préférable de charger les batteries nickel-cadmium à des températures de +10 à +30 degrés, car l'oxygène est absorbé par l'électrode négative au cadmium à un taux optimal.

Pour les batteries à rouleaux cylindriques, la charge à grande vitesse est autorisée car les électrodes y sont étroitement assemblées, mais leur efficacité de charge dans la plage des courants de charge de 0,1C à 1C est presque inchangée. Dans le mode de charge standard des batteries au nickel-cadmium, en 16 heures, la cellule est complètement chargée de 1 volt à 1,35 volts à un courant de 0,1 C, et dans certains cas 14 heures suffisent.

Pour accélérer la charge de certaines batteries nickel-cadmium modernes, un courant continu accru peut être appliqué, mais dans ce cas, un système de contrôle spécial est nécessaire qui ne permet pas la recharge.

En général, les batteries nickel-cadmium peuvent être chargées en toute sécurité avec un courant constant de 0,2C-0,3C pendant une période de 6 à 3 heures, il est seulement important de surveiller le temps de charge. Ici, nous autorisons même la recharge jusqu'à 120-140%, puis la capacité de décharge sera proche de la capacité de la batterie.

Pour les batteries au nickel-cadmium, l'effet mémoire est inhérent, par conséquent, seule une batterie complètement déchargée doit être chargée, sinon, en raison de la sous-décharge qui en résulte, une double couche électrique supplémentaire, la batterie ne pourra pas décharger complètement la charge complètement. Stockez les batteries au nickel-cadmium dans un état complètement déchargé. Pour charger des batteries au nickel-cadmium, ainsi que pour d'autres types, des chargeurs spéciaux sont produits.

Les batteries nickel-hydrure métallique ont été développées pour remplacer les batteries nickel-cadmium. Avec les mêmes dimensions, ils ont 20% de capacité en plus et sont exempts d'effet mémoire, ils peuvent donc être chargés dans n'importe quel état. Cependant, si la batterie NiMH a été stockée partiellement déchargée pendant plus de 30 jours, elle doit être complètement déchargée avant utilisation, puis complètement rechargée.

Il est nécessaire de stocker les batteries nickel-hydrure métallique dans un état partiellement chargé, environ 40% de sa capacité nominale. Avant de charger de nouvelles batteries pour les utiliser, il est utile de les former en les déchargeant complètement et en les chargeant 4 à 5 fois, puis la capacité de travail des batteries sera plus grande que sans une telle formation.

Les conditions de charge sont similaires au nickel-cadmium - à un courant de 0,1C, la charge durera de 15 à 16 heures dans le temps, ces recommandations sont standard pour tous les fabricants de batteries nickel-hydrure métallique; comme les batteries au nickel-cadmium, les batteries au nickel-hydrure métallique sont sensibles à la surchauffe et ne doivent pas être autorisées à chauffer au-dessus de 50 degrés.

Les batteries de ce type sont chargées en courant continu à une tension de 1,4 à 1,6 volts par cellule de batterie, et une batterie avec une tension de 0,9 volt est considérée comme complètement déchargée, une décharge supplémentaire sera nocive pour la batterie.

Lorsqu'une batterie nickel-hydrure métallique est presque complètement chargée, elle commence à chauffer davantage car l'énergie de la source ne va plus supporter la réaction chimique de la charge, et si le courant de charge est suffisamment élevé, la température de la batterie démarre augmenter fortement une fois le processus de démarrage terminé. Ainsi, en installant un capteur de température, vous pouvez surveiller l'état de charge alors que la température maximale autorisée ne dépasse pas +60 degrés. Des chargeurs spéciaux sont disponibles pour charger les batteries nickel-hydrure métallique.

Une batterie nickel-zinc a une tension nominale de 1,6 volts, c'est-à-dire que pour la recharger, vous devez lui appliquer 1,9 volts, avec un courant de 0,25C. Il peut être complètement chargé en 12 heures avec un chargeur spécial et depuis n'importe quel pays.Il n'a pas d'effet mémoire, mais pour prolonger la durée de vie, augmenter le nombre de cycles de travail d'une batterie nickel-zinc, il suffit de la charger pour 90% de sa capacité.

Sinon, il est similaire à une batterie nickel-hydrure métallique, mais la tension de décharge est ici de 1,2 volts et le nombre de cycles de service est trois fois inférieur. La température maximale autorisée est de +40 degrés.

Les batteries lithium-ion sont généralement chargées d'abord à un courant constant de 0,2 C à 1 C à une tension de 4 à 4,2 volts pendant 40 minutes, puis à une tension constante de 4,2 volts par cellule. Si la charge est effectuée avec un courant de 1C, le temps de charge complète de la batterie lithium-ion ne sera que de 2-3 heures.

Si la tension de charge dépasse 4,2 volts, la durée de vie de la batterie Li-ion sera réduite. De plus, il est fortement déconseillé de recharger les batteries lithium-ion. cela conduit au fait que du lithium métallique se dépose sur l'électrode négative et que de l'oxygène est activement libéré sur l'anode, ce qui peut entraîner une fuite thermique, une augmentation de la pression à l'intérieur du boîtier de la batterie, ce qui peut entraîner une diminution de pression.

Ainsi, il est sûr et approprié de charger la batterie Li-ion de manière à ce que la tension ne dépasse pas la valeur recommandée par le fabricant de la batterie.

Certaines batteries lithium-ion contiennent des circuits de protection qui protègent la cellule lithium-ion contre la surcharge, la protection se déclenche lorsque la température de la batterie atteint +90 degrés. Certaines batteries ont un interrupteur mécanique intégré qui réagit à la surpression dans le boîtier de la batterie.

Souvent, un système de surveillance intégré à une batterie lithium-ion surveille la valeur de la tension de charge d'entrée et, lorsque la valeur tombe dans la plage autorisée, le processus de charge commence. si la tension limite est dépassée ou inférieure à la valeur inférieure autorisée, la charge ne démarrera tout simplement pas.

Cependant, vous devez être prudent avec le processus de charge des batteries lithium-ion, surveiller la tension et le courant. Fondamentalement, tout appareil utilisant une batterie lithium-ion a souvent un chargeur intégré ou est livré avec un chargeur externe.

Les batteries lithium-polymère ne diffèrent pas dans la manière de charger des batteries lithium-ion.La seule différence est qu'une batterie lithium-polymère contient un électrolyte de type gel, pas un liquide, et même lorsqu'elle est surchargée ou surchauffée, elle n'explose pas comme le fait son homologue lithium-ion, elle gonfle simplement. Ceci explique la tendance au déplacement du marché des batteries lithium-ion lithium-polymère.

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