Як правильно заряджати акумулятор

Як заряджати акумулятор правильно? Чому це питання завжди актуальне? Можливо, для когось купити нову батарею набагато легше, ніж розібратися в тонкощах зарядки. Але таке рішення – марнотратство.

Сучасні акумулятори ефективно працюють не менше 4-5 років. Правильне обслуговування – головна умова їх довговічності. Як зарядити акумуляторну батарею (АКБ) в домашніх умовах, будемо розбиратися.

1. Важливо враховувати технічні характеристики акумуляторів
2. Ємність
3. Напруга
4. Тип акумулятора і специфіка зарядки
5. Необслуговувані АКБ
6. Обслуговувані АКБ
7. Алгоритм дій
8. Відновлення заряду постійним струмом
9. Відновлення заряду «регульованою» напругою
10. Час зарядки акумулятора завжди індивідуально

Важливо враховувати технічні характеристики акумуляторів

Класична модель АКБ – це свинцеві пластини, розташовані в розчині електроліту. Важливіше зрозуміти, що не конструкційні особливості, а що означають технічні характеристики: ємність і напруга. Саме вони лежать в основі розуміння питання, від чого залежить тривалість відновлення працездатності акумулятора.

Ємність

Ця характеристика виражається в ампер / годинах. Наприклад, 55 А / ч означає, що при максимальному навантаженні акумулятор протягом 1 години здатний віддати 55 ампер. При зниженні навантаження, тривалість роботи АКБ збільшується.

Напруга

Вважається, що напруга 12 В – це нормальний робочий показник. Насправді, він означає, що АКБ розряджена на 40-50%. При такому стані АКБ можна їздити, якщо авто справно. 100% заряджений акумулятор дає напругу 12,6-12,7 В і вище.

Глибокий розряд – це 11,5-11,63 В. Це вкрай негативно відбивається на терміні служби акумулятора. В цьому випадку металеві пластини піддаються «сульфацил» і ємність поступово зменшується. В подальшому це призведе до того, що автомобіль колись просто не заведеться.

• 12,7 В – зарядка 100%;
• 12 В – 40-50%;
• 11,6 В – акумулятор розряджений і вимагає негайної підзарядки для подальшої експлуатації.

Тип акумулятора і специфіка зарядки

На ринку існує безліч модифікацій акумуляторів, але всі їхні умовно можна розділити на обслуговуванні і необслуговувані. У чому різниця між ними? І як тип впливає на процес зарядки?

Необслуговувані АКБ

Розчин електроліту в таких моделях «запаяний». Не потрібно стежити за його рівнем і періодично доливати воду. З зарядкою таких батарей немає проблем. Досить підключити їх до зарядного пристрою на певний час.

Обслуговувані АКБ

Ці моделі більш старі і поступово витісняються необслуговуваними. В акумулятор старого типу необхідно постійно доливати воду, яка поступово випаровується під час експлуатації автомобіля.

Зарядка акумулятора такого типу становить певну складність. Її не можна починати, якщо рівень розчину електроліту знижений. Зарядка такої акумуляторної батареї вимагає попередньої підготовки.

Алгоритм дій

1. Зняти АКБ.
2. Ретельно очистити відкручувати кришки і контакти розчином питної соди.
3. Перевірити рівень розчину електроліту. У разі, якщо він не закриває пластини, потрібно долити дистильованої води.
4. Перевірити щільність електроліту. 1,26-1,30 г / см3 – показники норми.

Тільки після проведення підготовчих заходів можна переходити до безпосередньої зарядці АКБ. Для кожного типу акумулятора існує певний спосіб відновлення функціональності:

Ці варіанти потрібно враховувати обов’язково. Вони суттєво впливають на час. Виняток становлять універсальні зарядні пристрої, які мають велику кількість налаштувань.

Відновлення заряду постійним струмом

Цей спосіб використовується для обслуговуваних батарей. Головні тонкощі:

• З’єднати мінусові клеми акумулятора і зарядного пристрою. Те ж зробити з позитивними клемами.
• 13,8-14,0 В – оптимальні показники напруги зарядного пристрою (стільки ж дає генератор автомобіля).
• При знижених показниках напруги батарея буде заряджатися дуже довго.
• 10% від загальної ємності батареї – оптимальна сила струму. Наприклад, для батареї з ємністю 75 А / ч необхідний постійний струм 7,5 А.
• Для зарядки повністю розрядженою батареї потрібно близько 10 годин.
• Бульбашки на поверхні електроліту – показник повністю зарядженій батареї.

Відновлення заряду «регульованою» напругою

Цей варіант вимагає мінімального втручання людини. Він представлений в пристроях, в яких відсутні показники «вольти», «ампер». Є шкала, що відображає рівень заряду. Зарядні такого типу розроблені для необслуговуваних акумуляторів. У ньому регулювання напруги і сили струму відбувається автоматично.

Як працює пристрій, що забезпечує зарядку постійною напругою:

• Напруга подається в діапазоні 13,8-14,5 В. Чим воно вище, тим акумулятор заряджається швидше.
• За 1-а година АКБ отримує більше половини (до 60%) від загальної ємності. Наприклад, акумулятор має номінальну місткість 60 А. За першу годину зарядки він отримує 36 А. Це 60% від 60 А.
• У 2-й годині процес сповільнюється, тому що напруга падає. На цьому етапі відновлюється 15-20% ємності.
• На 3-му часі напруга падає ще сильніше, а заряд поповнюється ще на 7-8%.
• Протягом четвертої години досягається практично повний заряд 90-96%.

Заряджати акумуляторну батарею в наступні години не маємо сенсу. Сила струму і напруга знижуються до мінімальних показників, тому на дозарядку батареї до 100% піде ще годин 6.

Нові моделі зарядних пристроїв значно полегшують завдання: прискорюють процес і не вимагають спеціальних налаштувань.

Час зарядки акумулятора завжди індивідуально

Що потрібно враховувати:

1. Акумулятор розряджений повністю або частково.
2. Тип АКБ.
3. Варіант зарядки.

• при силі струму 10% від номінальної ємності батареї (55, 60, 75-100 А / ч) для повного заряду обслуговуваних акумуляторів знадобиться 10 годин;
• з використанням «регульованого» напруги обслуговуюча батарея заряджається за 4-5 годин до 90-95% і за ті ж 10 годин до 100%.

Загальний час коригується поточним станом АКБ і ефективністю зарядного пристрою.

Яким струмом заряджати літій-іонні акумулятори?

Кожен із нас так чи інакше у професійній чи побутовій діяльності експлуатує літій-іонні (Li-Ion) акумуляторні батареї. Якийсь час тому це стосувалося тільки портативної техніки, будь то умовні ліхтарики, телефони, смартфони, ноутбуки та електроінструменти. Зараз технологія Li-Ion активно використовується і в електротранспорті: електросамокати, електровелосипеди і навіть електромобілі працюють на основі стандартних літій-іонних циліндричних акумуляторних батарей 18650 або інших типорозмірів, зібраних в масивні акумулятори.

Здебільшого техніка, що використовує Li-Ion акумулятори, поставляється з комплектним зарядним пристроєм, що видає оптимальні характеристики заряджання батареї конкретного пристрою. В інших випадках, особливо коли маємо справу зі створеними вручну збірками, потрібно самостійно подумати про заряд акумулятора.

Найчастіше користувачі цікавляться яким струмом заряджати літій-іонні акумулятори, проте це не єдиний нюанс, який треба враховувати при заряді. Ці нюанси ми і спробуємо розглянути.

Правила експлуатації Li-Ion акумуляторів

Струм заряду акумулятора – це, насправді, останнє, про що слід подбати. Користувачі “вбивають” свої акумулятори з багатьох інших причин, крім неправильного струму заряду. Розглянемо основні принципи, яких потрібно дотримуватись, щоб літієва акумуляторна батарея прослужила довше.

• Не допускайте сильного розряду акумулятора. Акумулятори літієві експлуатуються в діапазоні напруг від 3,2 до 4,2В. Напругою повного розряду вважається 2,5В. Допускати такого значення не можна навіть близько: сильний розряд матиме наслідки для ємності, але якщо допустити розряд нижче 2,5В внаслідок, скажімо, безгоспного зберігання – акумулятор з високою ймовірністю вийде з ладу. Тому після експлуатації пристрою завжди ставте акумулятори на заряджання, а у разі тривалого зберігання контролюйте напругу.
• Дотримуйтесь температурного режиму. Термін служби будь-якого акумулятора, навіть свинцево-кислотного, значною мірою залежить від температури зберігання та експлуатації. Під час використання акумулятора не допускайте його перегрівання. Оптимальна температура – 25 градусів вище за нуль. Якщо ж ми говоримо про зберігання, то, як і у випадку зі свинцево-кислотними АКБ, краще підібрати прохолодне місце. Але будьте уважні: заряджати холодний акумулятор не можна. Якщо він побував на морозі, то йому слід зігрітися до кімнатної температури природним чином, після чого можна починати заряд. Інакше ризикуєте пошкодити акумулятор різким перепадом температур.
• Для складання обов’язковий контролер BMS. Небагато “мозків” акумулятору на основі безлічі елементів не зашкодить. Контролер не лише обмежить струм заряду/розряду, а й здійснить балансування осередків. Для свинцевих АКБ, що використовуються у зборках, рекомендується застосовувати спеціальні балансувальні пристрої. Для літієвих АКБ це завдання виконує контролер, безпечно заряджаючи на 100% всі комірки незалежно від різниці їхнього початкового заряду та зносу.

Загалом описані вище правила актуальні практично для будь-яких типів акумуляторів, різниця полягає в конкретних цифрах (напруга, температура). Тепер перейдемо безпосередньо до процесу заряду.

Правильний заряд Li-Ion акумуляторів

При покупці нового акумулятора часто виникає питання, як заряджати літій-іонний акумулятор вперше. У цьому плані думки розходяться через величезну кількість оман щодо правил експлуатації Li-Ion, багато з яких (помилки) прийшли від інших технологій. В ідеалі можна просто дотримуватися рекомендацій виробника. Найчастіше вони виглядають так: перші пару циклів потрібно повністю розрядити (у жодному разі не до 2,5 В, швидше за до 3,2-3,5 В) і зарядити АКБ на 100%. Фактично ніяких правил дотримуватися не потрібно: можна просто почати використовувати акумулятор і природно його заряджати, коли в процесі експлуатації він розрядиться.

Обмежень скільки заряджати літій-іонну батарею немає. Головне – це параметри заряду, а не його тривалість. В процесі напруги акумулятора не повинно піднятися вище 4,2В – це буде вважатися перезарядом, який значно знижує ресурс акумулятора і може його просто зіпсувати.

Струм заряду може бути досить великим по відношенню до ємності. Якщо свинцеву АКБ потрібно заряджати струмом лише на рівні 0,1С, то Li-Ion допускає заряд струмом 1С. Тобто, елемент на 2,5Ач може заряджатися струмом 2,5А. У процесі заряду акумулятор нагріватиметься. У випадку високої температури зовнішнього середовища, струм заряду краще зменшити, щоб знизити нагрівання. Досягнення необхідного струму допускається навіть напруга заряду до 5В. Головне – щоб при досягненні елементом 4,2В знизити вихідну напругу зарядника та здійснити фінальний балансувальний заряд малими струмами. В принципі, комплектні зарядні пристрої смартфонів працюють на 5В.

Що ж використовувати для заряджання літій-іонного акумулятора? Звичайно ж, простий і навіть кустарний блок живлення, що видає коректну напругу на виході, зарядить акумулятор. Однак ризик пошкодити АКБ або значно знизити термін її служби порушенням правил заряду набагато вище, ніж при експлуатації спеціальних якісних зарядних пристроїв. І хоча наявність контролера BMS робить заряд навіть кустарним приладом безпечнішим, варто задуматися про придбання справжнього зарядного пристрою. Яскравим прикладом такого ЗУ є LiitoKala Lii-PD4, яке підійде для швидкого та безпечного заряду будь-яких циліндричних осередків різних типів (NiCD, NiMH, Li-ion, LiFePO4). Спочатку покупка спеціального зарядного пристрою може здатися зайвою витрачанням грошей, проте згодом воно себе окупить за рахунок більш тривалого терміну служби кожного елемента та зручності експлуатації.