Cách sạc pin đúng cách

Trong thị trường hiện đại cho các nguồn hóa học của dòng điện một chiều có thể tái sử dụng, phổ biến nhất là pin thuộc sáu loại sau:

• Ắc quy chì-axit;

• pin niken-cadmium;

• pin hydride kim loại niken;

• pin niken-kẽm;

• Pin Lithium-ion;

• pin lithium polymer;

Nhiều người thường có một câu hỏi rất hợp lý, làm thế nào để sạc pin này hoặc pin kia đúng cách để không làm hỏng pin trước thời hạn, kéo dài tuổi thọ của nó càng nhiều càng tốt và đồng thời đạt được chất lượng công việc cao? Bài viết này sẽ giúp bạn có câu trả lời cho câu hỏi này liên quan đến các loại pin từ thông dụng nhất hiện nay.

Phương pháp sạc pin axit-chì truyền thống, an toàn nhất là sạc DC, khi giá trị của nó tính bằng ampe không vượt quá 10% (0,1C) giá trị dung lượng pin tính bằng ampe-giờ.

Bất chấp truyền thống này, một số nhà sản xuất tự chỉ ra giá trị chính xác của dòng sạc tối đa cho phép đối với một loại pin cụ thể và con số này tính bằng ampe thường đạt 20-30% (0,2C-0,3C) dung lượng pin trong một giờ.Vì vậy, nếu pin có dung lượng 55 amp/giờ, thì dòng điện sạc ban đầu là 5,5 ampe là giải pháp an toàn nhất.

Cần nhớ rằng điện áp của một ô của pin axit-chì không được vượt quá 2,3 vôn, do đó, khi sạc bằng dòng điện một chiều, bạn nên theo dõi điện áp, ví dụ: pin 12 vôn bao gồm 6 ô pin, có nghĩa là tổng điện áp khi kết thúc quá trình sạc pin không được vượt quá 13,8 vôn.

Ví dụ: nếu ắc quy axit-chì có dung lượng 100 ampe giờ được sạc với dòng điện không đổi 20 ampe, thì sau 6-7 giờ sạc như vậy, 90% dung lượng của nó sẽ được sạc, thì hằng số sẽ phải được đặt thành điện áp và sau 17 giờ, quá trình sạc sẽ hoàn tất.

Tại sao lâu như vậy? Vì dòng điện sẽ giảm và điện áp sẽ từ từ, theo cấp số nhân sẽ tiếp cận giá trị mục tiêu là 13,8 vôn. Pin được sạc theo cách này đáng tin cậy cho cả hoạt động của bộ đệm và chu trình.

Có một cách khác để sạc pin chì-axit phù hợp với hoạt động theo chu kỳ. Phương pháp này cho phép bạn sạc pin trong 6 giờ.

Dòng sạc được đặt thành 20% dung lượng pin tính bằng amp-giờ và điện áp được đặt thành 14,5 vôn (đối với pin có điện áp danh định là 12 vôn) và do đó, pin được sạc trong 5-6 giờ, sau đó tắt nguồn sạc...

Thành thật mà nói, cần lưu ý rằng các bộ sạc chuyên dụng chất lượng cao hiện đại chỉ đơn giản là không cho phép các tình huống nguy cấp trong quá trình sạc.

Pin niken cadmium nên được sạc một cách thận trọng, sợ sạc quá mức vào cuối, bởi vì trong quá trình sạc điện cực oxit-niken dương, sự phát triển của oxy tăng dần và tốc độ sử dụng dòng điện giảm dần. Vì vậy, quá trình sạc pin niken-cadmium đi kèm với sự gia tăng áp suất bên trong của nó.

Tốt nhất là sạc pin niken-cadmium ở nhiệt độ từ +10 đến +30 độ, vì oxy được điện cực cadmium âm hấp thụ ở tốc độ tối ưu.

Đối với pin con lăn hình trụ, cho phép sạc tốc độ cao vì các điện cực được lắp ráp chặt chẽ ở đó, nhưng hiệu suất sạc của chúng trong phạm vi dòng sạc từ 0,1C đến 1C hầu như không thay đổi. Ở chế độ sạc tiêu chuẩn cho pin niken-cadmium, trong 16 giờ, pin được sạc đầy từ 1 vôn đến 1,35 vôn ở dòng điện 0,1 C và trong một số trường hợp, 14 giờ là đủ.

Để tăng tốc độ sạc của một số loại pin niken-cadmium hiện đại, có thể sử dụng dòng điện một chiều tăng lên, nhưng trong trường hợp này, cần có một hệ thống điều khiển đặc biệt không cho phép sạc lại.

Nói chung, pin niken-cadmium có thể được sạc an toàn với dòng điện không đổi 0,2C-0,3C trong khoảng thời gian từ 6 đến 3 giờ, điều quan trọng là chỉ cần theo dõi thời gian sạc. Ở đây chúng tôi thậm chí còn cho phép sạc lại tới 120-140%, khi đó dung lượng xả sẽ gần bằng định mức của pin.

Đối với pin niken-cadmium, hiệu ứng bộ nhớ là cố hữu, do đó, chỉ nên sạc pin đã xả hết, nếu không, do xả dưới mức, một lớp điện kép bổ sung, pin sẽ không thể xả hết điện tích. hoàn toàn. Bảo quản pin niken-cadmium ở trạng thái xả hết. Để sạc pin niken-cadmium, cũng như các loại khác, bộ sạc đặc biệt được sản xuất.

Pin hydride kim loại niken được phát triển để thay thế pin niken-cadmium. Với cùng kích thước, chúng có dung lượng lớn hơn 20% và không có hiệu ứng bộ nhớ, vì vậy chúng có thể được sạc ở bất kỳ trạng thái nào. Tuy nhiên, nếu pin NiMH đã được xả một phần trong hơn 30 ngày, thì pin phải được xả hết trước khi sử dụng và sau đó được sạc đầy lại.

Cần lưu trữ pin hydride kim loại niken ở trạng thái được sạc một phần, khoảng 40% dung lượng danh nghĩa của nó. Trước khi sạc pin mới để sử dụng, nên huấn luyện chúng bằng cách xả hết và sạc 4-5 lần, khi đó khả năng làm việc của ắc quy sẽ lớn hơn so với việc không huấn luyện như vậy.

Điều kiện sạc tương tự như niken-cadmium - ở dòng điện 0,1C, thời gian sạc sẽ kéo dài từ 15 đến 16 giờ, những khuyến nghị này là tiêu chuẩn cho tất cả các nhà sản xuất pin hydride kim loại niken; giống như pin niken-cadmium, pin niken-hydrua kim loại rất nhạy cảm với hiện tượng quá nhiệt và không được để nhiệt độ trên 50 độ.

Loại pin này được sạc bằng dòng điện một chiều ở điện áp 1,4 đến 1,6 volt trên mỗi ô pin và pin có điện áp 0,9 volt được coi là đã xả hết, nếu xả tiếp sẽ có hại cho pin.

Khi pin hydride kim loại niken được sạc gần đầy, nó bắt đầu nóng lên nhiều hơn do năng lượng nguồn không còn hỗ trợ phản ứng hóa học của quá trình sạc và nếu dòng điện sạc đủ cao, nhiệt độ của pin sẽ bắt đầu tăng lên. tăng mạnh sau khi quá trình khởi động hoàn tất. Vì vậy, bằng cách cài đặt cảm biến nhiệt độ, bạn có thể theo dõi trạng thái sạc trong khi nhiệt độ tối đa cho phép không quá +60 độ. Bộ sạc đặc biệt có sẵn để sạc pin niken-hydride kim loại.

Pin niken-kẽm có điện áp danh định là 1,6 volt, tức là để sạc, bạn cần đặt 1,9 volt vào nó, với dòng điện 0,25C. Nó có thể được sạc đầy trong 12 giờ bằng bộ sạc đặc biệt và từ bất kỳ quốc gia nào.Nó không có hiệu ứng bộ nhớ, nhưng để kéo dài tuổi thọ, tăng số chu kỳ làm việc của pin niken-kẽm, nó chỉ cần được sạc đến 90% công suất của nó.

Mặt khác, nó tương tự như pin hydride kim loại niken, nhưng điện áp xả ở đây là 1,2 volt và số chu kỳ hoạt động ít hơn ba lần. Nhiệt độ tối đa cho phép là +40 độ.

Pin lithium-ion trước tiên thường được sạc ở dòng điện không đổi từ 0,2C đến 1C ở điện áp từ 4 đến 4,2 vôn trong 40 phút, sau đó ở điện áp không đổi 4,2 vôn trên mỗi pin. Nếu sạc với dòng điện 1C, thời gian để sạc đầy pin lithium-ion sẽ chỉ từ 2-3 giờ.

Nếu điện áp sạc vượt quá 4,2 volt, tuổi thọ của pin Li-ion sẽ bị giảm. Ngoài ra, pin lithium-ion rất không được khuyến khích sạc lại. điều này dẫn đến thực tế là kim loại lithium được lắng đọng trên điện cực âm và oxy được giải phóng tích cực trên cực dương, do đó có thể xảy ra rò rỉ nhiệt, tăng áp suất bên trong vỏ pin và điều này có thể dẫn đến giảm áp lực.

Do đó, việc sạc pin Li-ion theo cách sao cho điện áp không vượt quá giá trị do nhà sản xuất pin khuyến nghị là an toàn và đúng cách.

Một số pin lithium-ion có chứa các mạch bảo vệ giúp bảo vệ pin lithium-ion khỏi bị sạc quá mức, quá trình bảo vệ được kích hoạt khi nhiệt độ của pin đạt +90 độ. Một số pin có công tắc cơ tích hợp phản ứng với áp suất quá mức trong hộp pin.

Thông thường, một hệ thống giám sát được tích hợp trong pin lithium-ion sẽ giám sát giá trị của điện áp sạc đầu vào và khi giá trị nằm trong phạm vi cho phép, quá trình sạc sẽ bắt đầu; nếu điện áp giới hạn bị vượt quá hoặc thấp hơn giá trị thấp hơn cho phép, quá trình sạc sẽ không bắt đầu.

Tuy nhiên, bạn nên cẩn thận với quá trình sạc pin lithium-ion, theo dõi điện áp và dòng điện. Về cơ bản, bất kỳ thiết bị nào sử dụng pin lithium-ion thường được tích hợp bộ sạc bên trong hoặc đi kèm bộ sạc bên ngoài.

Pin lithium-polymer không khác nhau về cách sạc so với pin lithium-ion.Sự khác biệt duy nhất là pin lithium-polymer chứa chất điện phân dạng gel, không phải chất lỏng và ngay cả khi bị sạc quá mức hoặc quá nóng, nó không phát nổ như pin lithium-ion mà chỉ phồng lên. Điều này giải thích xu hướng dịch chuyển từ thị trường pin lithium-ion lithium-polymer.

Cũng đọc về chủ đề này: Pin hoạt động và hoạt động như thế nào?