Дозволений зворотний струм в лужному акумуляторі

Хтось знає, що відбувається з лужним акумулятором, якщо накачується невеликий струм? Наприклад, 0,5uA в 9В батареї лужної?

Я хочу додати просту батарею 9 В + випрямляч як резервне напруга до ланцюга 12 В. Регулювання напруги не важливо, і 9В було б прийнятним. Щоб мінімізувати падіння напруги, мені потрібно використовувати Шоткі, але в зворотному зміщенні вони не є точно розімкнутими ланцюгами. Отже, питання полягає в тому, чи є поточна ненавмисна «зарядка» 0,1uA проблемою для терміну зберігання стандартного лугу 9В?

У мене є думки щодо більш безпечного резервного копіювання батареї (тобто з реле або батареї для перезарядки), але для мене важливо, щоб рішення було максимально простим і максимум життям акумулятора, і я просто хочу знати ризики закачування невеликий струм витоку в луг.

Самостійний розряд лугу 9 В з 20% зниженням терміну зберігання 5 років та ємністю 500 мАч становить близько 2uA, тому я не думаю, що <2uA - це будь-яка можлива проблема. Чиста зарядка не відбувається.

З іншого боку, діоди Шоткі можуть мати дуже високий протікання при високій температурі навколишнього середовища. Струм самозарядження також підніметься з температурою, але, ймовірно, не так швидко. Тому ви можете розглянути характеристики при максимально можливій температурі навколишнього середовища.

Стільки логіки, давайте подивимось, що, якщо що, рекомендують виробники.

Eveready (Energizer) має в своєму посібнику наступну відмову від заготовки (імовірно, для подолання таких зловживань, як намагання фактично зарядити лужні клітини великим струмом, викликаючи тепло, виділення газу, вибух тощо):

Заряджання первинних акумуляторів: Заряджання первинних акумуляторів може спричинити вибух або витік, що може призвести до тілесних ушкоджень. ЯКЩО ЕНЕРГІЗАТОР / НА ВСЕГІДНІ ПЕРШИЧНІ БАТЕРЕЇ ПОДАЄТЬСЯ БУДЬ-ЯКУ ФОРМУ ПЕРЕГЛЯДУВАННЯ, ВСІ ГАРАНТІЇ, ВИДАЛЕННІ АБО ЗАЯВЛЕННІ, Включаючи НЕ ОБМЕЖЕНІ ГАРАНТІЯМИ ПРОДАЖНОСТІ ТА ПІДХІДНОСТІ ДЛЯ ЧАСНОЇ ОСОБИСТОСТІ, МІЖ.

Однак, коли ви переглядаєте їх " Дизайн та рекомендації щодо безпеки ", ми нарешті отримуємо справжню та розумну кількість (акцент додано):

Пристрої з альтернативними варіантами живлення повинні бути розроблені так, щоб батареї були ізольованими від ланцюга змінного живлення. Слід уникати використання зовнішніх вимикачів, що вмикаються за допомогою змінного шнура живлення. Наявні у продажу "загальні" замінні шнури можуть не активувати перемикач захисту. Розглянемо надмірний захист діода від ненавмисної зарядки акумулятора. Максимальний струм витоку ніколи не повинен перевищувати 35 мікро ампер .

Навіть допускаючи різницю між типами та виробниками, здавалося б, що <10uA дуже-дуже безпечно. Ви повинні вирішити, чи дотримується така розумна межа, як ця.

Проблема з акумуляторами полягає в тому, що під час жорстокого поводження з ними можуть статися всілякі дивні / неприємні хімічні реакції. Ці реакції можуть призвести до появи корозійних речовин з батарей. Ми всі бачили батареї, які просочилися, і безлад, який вони можуть спричинити.

Якщо виробник не вказав, наскільки дозволяється зворотний (насправді зарядний!) Струм, вам рекомендується не заряджати акумулятор.

Але чому б не просто використовувати акумулятор , який буде призначений для проживання. Є 9 В NiMh комірок, які можуть виконувати необхідну вам функцію. При використанні акумуляторної комірки ви можете навіть додати резистор паралельно діоду Шоткі, щоб збільшити струм зарядки до приблизно 1 мА або близько того. Таким чином акумулятор NiMh добре зберігатиметься в зарядженому стані.

Якщо акумулятор NiMh 9V для вас занадто дорогий (дешеві - не гарної якості, уникайте таких), тоді використовуйте кремнієвий діод (1N4148) замість діода Шоткі, оскільки кремнієві діоди мають набагато менший струм витоку. Настільки нижче, що струм не може бути проблемою. Вам просто доведеться жити з додатковим падінням напруги Кремнієвого діода.

Є також «ідеальні діодні» схеми і готові модулі з такими схемами на них (вони використовують MOSFET для перемикання), але я не впевнений, якщо вони забезпечать дуже низький струм витоку, який вам знадобиться.

Не можна ставити безпеку та лужність у одному реченні. Лужні батареї просочуються через клапан, який повинен зупинити вибух, коли вони збираються протікати.

Для хорошого лугу 0,1uA - це нічого. Хороший щойно виснажений луг навіть може заряджатися приблизно до половини початкової ємності. Але чи знаєте ви , що луг у хорошому стані? У мене лужні батареї від усіх провідних виробників просочувалися за роки до закінчення терміну придатності, іноді в герметичній упаковці, іноді в гаджетах, які потім були знищені внаслідок витоку лужної клітини.

Якщо струм живлення від акумулятора низький і батарею потрібно встановлювати тривалий час (більше місяця), використовуйте важкий хлорид цинку. На сьогоднішній день вони не протікають, не завдають мінімальної шкоди, якщо вони протікають, майже такі ж хороші, як луг в мАГ / ціна. Купуйте свіжі, хоча вони починають погіршуватися після виготовлення.

Хоча це звучить погано, якщо ціна викликає занепокоєння, для короткочасного резервного копіювання можна розглянути свинцево-кислотні акумулятори. Крихітні 4В приходять на 250-300 мАг. Вони будуть терпіти плаваючу напругу назавжди. Вони можуть коштувати приблизно таку ж ціну, що і лужний АА. Крім того, ви можете отримати їх у будь-якому mAH, який вам може знадобитися, і AH / ціна, здається, майже лінійна для всіх розмірів.

NiMH має деякі обмеження. Вони дорогі, їх не можна заряджати струменем, ризик змінити полярність, коли купа їх буде послідовно.

Акумуляторні батареї, включаючи акумуляторні батареї (лужні марганцеві акумулятори), спеціально розроблені для зменшення цього ризику. REF

Якщо ви обмежуєте напругу, акумулятор ніколи не може перевищувати напругу, що є основною причиною ризику постійного виходу струму. Таким чином, ви можете заряджати його 100 мА назавжди до тих пір, поки напруга не буде обмежено 9,0 В.

Причина, за якою всі кажуть, НЕ ЗАРІБНУЙТЕ більше xx uA, тому що напруга може збільшуватися за межі безпечної межі 1,525 В на комірку. Отже, якщо у вас 9,0 В затискач, ви можете безпечно заряджати будь-яку розумну потужність в мА, яку ви хочете. (<100mA <= 1 / 4W від ESR) Я сказав, що БЕЗКОШТОВНО, але це може зменшити тривалість життя деяких залежно від витоків якості. тому 100uA нешкідливий, якщо напруга обмежена. Але вони не кажуть громадськості про це, щоб вони могли продати більше акумуляторів.

Анекдотичний

Я колись перезарядив Алк. Акумулятори 9 В безпечно з 10mA тривалий час. Ви можете відновити 10% потужності або продовжувати плавати на 9В від випадкового зливу.

Для цього використовуйте обмежувач напруги 9 В із серією R для ~ 3mA від 12 В або 1 К Ом.

Обмежувачем 9 В можуть бути 3 білі 3 мм світлодіоди серії з 33 Ом (або 100 Ом з 5 мм світлодіодами) по всій батареї

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Caveat

Але це було 40 років тому, і я ніколи не робив довгострокових тестувань на кожній батареї OEM.

Ризик

-чистка Лужні батареї можуть самостійно розряджатися, залишаючись в спокої, потім просочуватися Н2, зламати пломбу, потім просочуватися міцним лужним калієм, який висихає до білого порошку і очищається оцтом. Зворотний заряд може прискорити цей витік на хороших акумуляторах, таких як Energizer із гарантованим терміном зберігання.

реф

Лужні речовини є досить лінійними: 1,10 є мертвими, а 1,535 або тим самим новими / повноцінними. і 9V клітини використовують серії 6S послідовно.

Хм

Ми знаємо, що АА ємність часто пов'язана з масою акумулятора.

Енергізатори - це 50 гм на 9В клітинку

Осередки Sony 9V мають 57 гм. (краще?)