Napięcie i prąd ładowania akumulatorów NiMh i Li-Ion - szczegóły i zasady

Chciałbym usystematyzować wiedzę, którą wyczytałem i uporządkować chaos - który również przez czytanie powstał - na temat ładowania akumulatorów. Proszę o odpowiedzi w różnych wariantach dla akumulatorów NiMh oraz Li-lon

1. Jakie powinno być napięcie ładowania dla ogniwa np. 1,2V; 3,7V; 9V; 12V itp.
przy ograniczonym prądzie np. 200mA

2. Jak wygląda powyższa sytuacja dla ładowarki stałoprądowej 200mA
- czy napięcie ma wtedy znaczenie, skoro się będzie ustalało samoczynnie?
- czy istnieje wtedy maksymalne dopuszczalne napięcie?

3. Czy napięcie spada podczas ładowania
- w jakim zakresie

4. Co się stanie jeśli pod ogniwo np. 3,7V podepniemy ładowarkę np. 12 V.

5. Czy jeśli mamy zabawkę z tabliczką znamionową ładowania np. 12V i 330mA i ładowarkę uniwersalną 12V o prądzie 1200mA.
- To czy ładowanie taką ładowarkę jest niebezpieczny?
- Czy za zabawka ma jakieś ograniczenie prądu ładowania do tych 330mA
- Gdzie powinno być zabezpieczenie przed przeładowaniem w zabawce czy ładowarce?

Pytania przedszkolaka - o co by jak...
Podstawowa wiedza o elektronice i prawo Ohma się kłania.

Żeby nie było, że tylko krytykuję. Napięcia ładowania:

1,2V Ni-MH -> 2,8V
3,7V Li-ion -> 4,2V
9V ?
12V Pb-H2SO4 -> 14,4V

Prąd ładowania obliczasz z C (pojemności akumulatora). 1C to 1A dla akumulatora 1Ah. Staraj się ładować akumulatory Li-ion z 0,5C. Prąd ładowania dla innych ogniw, musisz sam sobie poszukać.

wiem, że przedszkolaka, bo nim jestem w tym temacie. Trochę się pogubiłem przez namiarowe czytanie.

mierzyłem właśnie napięcie ładowania pod obciążeniem akumulatorka NiMh 1,2 i wykazało mi napięcie ładowania 1,5V, gdzie bez opciążenia na ładowarce jest 3V, czyli trochę sporo mniej niż pisze markovip. Czy napięcie podczas ładowania nie powinno być wyższe niż bez obciążenia??

Matiush napisał:

mierzyłem właśnie napięcie ładowania pod obciążeniem akumulatorka NiMh 1,2 i wykazało mi napięcie ładowania 1,5V...

To właściwa wartość - do takiej wartości dochodzi napięcie na akumulatorze podczas ładowania. Potem (po odłączeniu) nieznacznie spada.
Używasz określenia "napięcie ładowania pod obciążeniem".
Jest w tym pewna niejasność. Albo ładowanie, albo obciążenie. Chyba, że miałeś na myśli obciążenie ładowarki akumulatorem.

Zwyczajowo do ładowania przyjmuje się tzw prąd 10-cio godzinny. To znaczy taki, przy którym po 10 godzinach ładowania zgromadzimy ładunek równy pojemności akumulatora.
Np Akumulator o pojemności 7Ah można naładować przez 10 h prądem 0,7A.
Często producent podaje zalecenia dotyczące ładowania odbiegające od powyższej zasady na korzyść krótszego czasu (wtedy większy prąd).

Ogólnie to temat "rzeka" trudno opisać tu wszystko w kilku zdaniach.

W.P. napisał:

Chyba, że miałeś na myśli obciążenie ładowarki akumulatorem.

Dokładnie:). Ale w sumie dlaczego nie obciążeniem skoro bateria podczas ładowania jest obciążeniem, odbiornikiem, tak jak żarówka.

Z prądem jeszcze jakoś ogarniam, gorzej z napięciem. Wątpliwości rodzą się gdy trzeba sprawdzić jakieś urządzenie akumulatorowe, a nie mam akurat dedykowanej ładowarki, dlatego proszę Was o pomoc.

Z prądem ładowania zastanawia mnie jakie mogą być skutki podłączenia ladowarki o wysokim prądzie ładowania do urządzenia np. 1500mA do urządzenia na którym piszę np. 300mA, czy oprócz szkodliwego działania na żywotność ogniwa istnieje zagrożenie przegrzania lub inne cuda??

Trzeba na wstępie odróżnić od siebie 2 grupy tych urządzeń.
Pierwsza to zasilacze druga to ładowarki.

Zasilacze można ogólnie traktować jako źródła napięciowe (warunek ten spełniają tylko te stabilizowane). Krótko rzecz ujmując ich konstrukcja nie zawiera ogranicznika prądu. To oczywiście bardzo uproszczona klasyfikacja.

Ładowarka natomiast wyposażona jest w element bądź układ ograniczenia prądu.
Na rynku znajduje się wiele wykonań począwszy od najprostszej konstrukcji:
----- transformator - mostek prostowniczy - rezystor
po bardziej rozbudowane:
----- trafo - mostek - (elektroniczne) źródło prądowe
lub do ładowania Li-ion
----- konstrukcja j. w. + ogranicznik napięcia do 4,2V.

Jest na pewno wiele innych, o których nie wiem ale nie jest to przedmiotem mojej pracy więc traktuj moją wiedzę jako śladową w tej materii.

Ad. 1 - napięcie będzie zmienne ( tzn nie bedzie stałe . Nie powinno spaść poniżej odpowiednio 1,2 czy 12V, i bedzie rosło w trakcie ładowania. Dla 12V nie powinno przekroczyć 14,5 V

Ad. 2 - istnieje maksymalne napięcie, bo inaczej doszłoby do przeładowania i zniszczenia lub zmniejszenia żywotności ogniwa. Najprościej jest więc kończyć ładowanie, jeżeli ogniwo osiągnie maximum napięcia.

Ad 3. rośnie, np. od 12 - 14,5 V ( jeżeli jest poniżej 12 to prawie na pewno straciło parametry wydajności). Jeżeli jest powyżej 16 to oznacza że kwas się wygotował

Ad 4. - To zależy od ogranicznika prądowego. Jeżeli jest i daje sensowny prąd to będzie się dobrze ładowało - trzeba patrzec na zegarek żeby nie przeładować.

Ad. 5 - Może przekroczyć prąd ładowania zabawki. Ograniczeniem jest tzw prąd 10 godzinny ( = pojemność /10) , który jednak lekko mozna przekraczać. Najlepiej jeżeli ładowarka jest dostosowana do danego urzadzenia to zawsze będzie dobrze. Jeżeli zamieniamy ładowarki to musimy rozumieć zagrożenia, najlepiej na początku włączyć amperomierz w szereg.

ooo. dzięki wielkie W.P. i marcopolo2k

@Marco_Polo.
1 - napięcie zmienne - dało mi do myślenia;) hehe.
2, 3, 4 - nie wiem czy dobrze zrozumiałem, jeśli możesz zweryfikuj,

Czyli w ładowarce stało prądowej, napięcie rośnie, chodzi tu wzrost rezystancji ogniwa w takcie ładowania? w innych ładowarkach może się zmniejszać wartość prądu?

Musi istnieć jakieś ograniczenie napięcia, aby nie przegiąć, ale chodzi tu tylko o przeładowanie? Najważniejszy jest prąd i czas ładowania. Czyli możemy podpiąć ogniwo do ładowarki o dużo wyższym napięciu, ale musimy zwrócić uwagę na prąd ładowania. Czyżby w takim przypadku prąd mógł okazać się wyższy niż w opisie ładowarki, przez inne parametry ogniwa?

>Czyli w ładowarce stało prądowej, napięcie rośnie, chodzi tu wzrost rezystancji >ogniwa w takcie ładowania? w innych ładowarkach może się zmniejszać wartość >prądu?

Może nie tyle wzrost rezystancji, ile wzrost napięcia. Dla utrzymania stałego pradu - ładowarka tez musi podnieśc napięcie


>Musi istnieć jakieś ograniczenie napięcia, aby nie przegiąć, ale chodzi tu tylko o >przeładowanie? Najważniejszy jest prąd i czas ładowania.

Chodzi o przeładowanie, przechodzące w zniszczenie ogniwa

>Czyli możemy podpiąć ogniwo do ładowarki o dużo wyższym napięciu, ale >musimy zwrócić uwagę na prąd ładowania. Czyżby w takim przypadku prąd mógł >okazać się wyższy niż w opisie ładowarki, przez inne parametry ogni

W golarce akumulator 1,2 ładuje się z 220V

Kolejne urządzenie i kolejna wątpliwość, czy można uznać:

1) Zasilacz niestabilizowany z ogranicznikiem prądowym może służyć za ładowarkę, czy jest on źródłem prądowym?

2) Stabilizowany również z ogranicznikiem prądowym się nie nadaję do ładowania

3) Jak odróżniać zasilacze stabilizowane od niestabilizowanych mając tylko opis na ładowarce, albo jak to najprościej sprawdzić

4) jeśli na zasilaczu piszę prąd wyjściowy to oznacza to, że jest ogranicznik prądowy?

Regulamin p.14 i p.16 => kosz.