กระแสย้อนกลับที่อนุญาตในแบตเตอรี่อัลคาไลน์


10

ใครรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับแบตเตอรี่อัลคาไลน์หากมีกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กสูบอยู่? ตัวอย่างเช่น 0.5uA เป็นแบตเตอรี่อัลคาไลน์ขนาด 9V?

ฉันต้องการเพิ่มแบตเตอรี่แบบ 9V ธรรมดา + วงจรเรียงกระแสเป็นแรงดันไฟฟ้าสำรองในวงจร 12v การควบคุมแรงดันไฟฟ้าไม่สำคัญและ 9V จะเป็นที่ยอมรับ เพื่อลดแรงดันตกฉันต้องใช้ Schottky แต่ในอคติย้อนกลับพวกเขาไม่ได้เปิดวงจรตรง ดังนั้นคำถามคือเป็น 0.1uA โดยไม่ได้ตั้งใจ "ชาร์จ" ปัจจุบันปัญหาสำหรับอายุการเก็บรักษาของอัลคาไลน์ 9V มาตรฐาน?

ฉันมีความคิดเกี่ยวกับโซลูชันการสำรองแบตเตอรี่ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น (เช่นกับรีเลย์หรือแบตเตอรีแบบชาร์จซ้ำได้) แต่มันสำคัญสำหรับฉันที่จะให้วิธีการแก้ปัญหานั้นง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และด้วยแบตเตอรี่สูงสุดในชีวิต กระแสรั่วไหลเล็กน้อยในอัลคาไลน์

คำตอบ:


11

ปลดปล่อยตัวเองของอัลคาไลน์ 9V มีเงินดาวน์ 20% อายุการเก็บรักษา 5 ปีและความจุ 500mAh เป็นเรื่องเกี่ยวกับ 2uA ดังนั้นผมจึงไม่คิดว่า <2uA เป็นชนิดใด ๆของปัญหาที่เป็นไปได้ ไม่มีการเรียกเก็บเงินสุทธิ

ในทางตรงกันข้ามไดโอด Schottky อาจมีการรั่วไหลสูงมากที่อุณหภูมิสูง ปัจจุบันการปลดปล่อยตัวเองจะขึ้นกับอุณหภูมิ แต่อาจไม่เร็ว ดังนั้นคุณอาจต้องการพิจารณาคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงสุดที่เป็นไปได้

สำหรับเหตุผลมากมายเรามาดูกันว่ามีอะไรบ้างที่ผู้ผลิตแนะนำ

Eveready (Energizer) มีข้อจำกัดความรับผิดชอบแบบครอบคลุมดังต่อไปนี้ในคู่มือ (สันนิษฐานว่าจะจัดการกับการละเมิดเช่นพยายามเติมเซลล์อัลคาไลน์จริง ๆ ที่กระแสสูงทำให้เกิดความร้อนวิวัฒนาการของแก๊สระเบิด ฯลฯ ):

การชาร์จแบตเตอรี่หลัก: การชาร์จแบตเตอรี่หลักอาจทำให้เกิดการระเบิดหรือรั่วซึ่งอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บทางร่างกาย หากแบตเตอรี่หลักของผู้ใช้พลังงาน / ทุกแห่งนั้นอยู่ภายใต้รูปแบบของการอ้างสิทธิ์การรับประกันทั้งหมดการเป็นโมฆะหรือโดยนัยรวมถึง แต่ไม่ จำกัด เพียงการรับประกันของการใช้งานโดยเฉพาะและความเหมาะสม

อย่างไรก็ตามเมื่อคุณเข้าสู่ " ข้อควรพิจารณาด้านการออกแบบและความปลอดภัย " ในที่สุดเราก็จะได้จำนวนจริงและสมเหตุสมผล (เน้นการเพิ่ม):

อุปกรณ์ที่มีตัวเลือกแหล่งจ่ายไฟสำรองควรได้รับการออกแบบเพื่อรับรองว่าแบตเตอรี่จะถูกแยกออกจากวงจรแหล่งจ่ายไฟสำรอง ควรหลีกเลี่ยงการใช้สวิทช์ภายนอกที่เปิดใช้งานโดยสายไฟสำรอง สายทดแทนที่มีจำหน่ายทั่วไป "ทั่วไป" อาจไม่เปิดใช้งานสวิตช์ป้องกัน พิจารณาการป้องกันไดโอดซ้ำซ้อนกับการชาร์จแบตเตอรี่โดยไม่ตั้งใจ ปัจจุบันการรั่วไหลสูงสุดไม่ควรเกิน 35 แอมป์ขนาดเล็ก

แม้จะอนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงระหว่างประเภทและผู้ผลิต แต่ก็ดูเหมือนว่า <10uA นั้นปลอดภัยมาก มันขึ้นอยู่กับคุณที่จะพิจารณาว่าข้อ จำกัด ที่สมเหตุสมผลเช่นนั้นได้รับการเคารพหรือไม่


ฉันสงสัยว่าอายุการเก็บรักษาของแบตเตอรี่ที่ดีด้วยคะแนน 5 ~ 10 ปีลดลงเล็กน้อยเพียง 1mA กระแสไฟฟ้าตราบใดที่มีแรงดันไฟฟ้า จำกัด กระแสจะลดลงไปใกล้ 0 จึงปลอดภัยเหมือนในการออกแบบของฉัน
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

คุณไม่เคยพูดถึงว่าตัว จำกัด แรงดันไฟฟ้าจะป้องกันความเสียหายแม้ในไดโอด Schottky ที่มีการรั่วไหลขณะเดียวกันก็สามารถยกเลิกการรั่วไหลของแบตเตอรี่หรือโหลดขนาดเล็กพร้อมการชาร์จเพื่อยืดอายุการใช้งานด้วยตัวต้านทานและสำรองที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

3

ปัญหาเกี่ยวกับแบตเตอรี่คือปฏิกิริยาเคมีแปลก ๆ ทุกชนิดสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อพวกมันถูกทำร้าย ปฏิกิริยาเหล่านั้นสามารถนำไปสู่สารกัดกร่อนที่รั่วออกมาจากแบตเตอรี่ เราทุกคนเห็นแบตเตอรี่ที่รั่วไหลออกมาและเป็นระเบียบที่พวกเขาสามารถทำให้เกิด

หากผู้ผลิตระบุว่าอนุญาตให้กระแสย้อนกลับ (จริง ๆ แล้ว!) คุณควรที่จะไม่ชาร์จแบตเตอรี่

แต่ทำไมไม่เพียงแค่ใช้แบตเตอรี่ที่ถูกออกแบบมาเพื่อให้มีการเรียกเก็บ มีเซลล์ NiMh 9 V ที่สามารถใช้งานได้ตามที่คุณต้องการ เมื่อใช้เซลล์ที่ชาร์จใหม่ได้คุณสามารถเพิ่มตัวต้านทานแบบขนานกับไดโอด Schottky เพื่อเพิ่มกระแสการชาร์จเป็นประมาณ 1 mA หรือมากกว่านั้น วิธีนี้ทำให้แบตเตอรี่ NiMh ได้รับการดูแลเป็นอย่างดี

หากแบตเตอรี่ NiMh 9V มีราคาแพงเกินไปสำหรับคุณ (แบตเตอรี่ราคาถูกคุณภาพไม่ดีให้หลีกเลี่ยง) จากนั้นใช้ซิลิคอนไดโอด (1N4148) แทน Schottky diode เนื่องจากไดโอดซิลิคอนมีกระแสรั่วไหลต่ำกว่ามาก ต่ำกว่ามากจนปัจจุบันไม่สามารถเป็นปัญหาได้ คุณจะต้องอยู่กับแรงดันตกคร่อมพิเศษของไดโอดซิลิคอน

นอกจากนี้ยังมี "ไดโอดในอุดมคติ" และโมดูลที่ทำพร้อมกับวงจรเหล่านี้ (ใช้ MOSFET เพื่อทำการสลับ) แต่ฉันไม่แน่ใจว่าสิ่งเหล่านี้จะให้กระแสรั่วไหลต่ำมากที่คุณต้องการหรือไม่


NiMH อย่างที่ฉันเข้าใจไม่ทนต่อการชาร์จช้า / หยดหรือมีอายุการใช้งานนาน และอุปกรณ์ของฉันต้องการ 9-24V ดังนั้น 1N4148 จึงแพงเกินไปในแง่ของแรงดันไฟฟ้าตก
codechimp

ไม่ยอมรับการชาร์จแบบช้า / แบบหยดซึ่งขึ้นอยู่กับการชาร์จแบบหยดโดยทั่วไปที่ 0.05C หรือต่ำกว่านั้นเป็นที่ยอมรับ และมีอายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับรูปแบบบางอย่างดีกว่าคนอื่นในแง่นี้
Bimpelrekkie

3

ไม่สามารถใส่ความปลอดภัยและความเป็นด่างในประโยคเดียวกันได้ แบตเตอรี่อัลคาไลน์รั่วผ่านวาล์วหมายถึงหยุดการระเบิดเมื่อกำลังจะรั่ว

สำหรับอัลคาไลน์ที่ดี 0.1uA นั้นไม่มีอะไรเลย อัลคาไลน์ที่พร่องไปหมดที่ดีสดสามารถชาร์จใหม่ได้ถึงประมาณครึ่งหนึ่งของกำลังการผลิตเดิม แต่คุณรู้หรือไม่ว่าอัลคาไลน์อยู่ในสภาพดีหรือไม่? ฉันมีแบตเตอรี่อัลคาไลน์จากผู้ผลิตชั้นนำทั้งหมดรั่วไหลออกมาหลายปีก่อนวันหมดอายุบางครั้งในบรรจุภัณฑ์ที่ปิดสนิทบางครั้งในอุปกรณ์ที่ถูกทำลายแล้วเนื่องจากเซลล์อัลคาไลน์ที่รั่วไหลออกมา

หากการดึงกระแสไฟจากแบตเตอรี่เหลือน้อยและจำเป็นต้องติดตั้งแบตเตอรี่เป็นเวลานาน (มากกว่าหนึ่งเดือน) ให้ใช้สังกะสีคลอไรด์สำหรับงานหนัก ทุกวันนี้พวกเขาไม่รั่วทำให้เกิดความเสียหายน้อยที่สุดหากพวกเขารั่วเกือบจะดีเท่ากับด่างในราคา / mAH ซื้อสดแม้ว่าพวกเขาจะเริ่มเสื่อมสภาพหลังจากการผลิต

แม้ว่าจะฟังดูแย่ แต่ถ้าราคามีความกังวลสำหรับการสำรองข้อมูลระยะสั้นคุณสามารถพิจารณาแบตเตอรี่กรดตะกั่วได้ 4V ตัวเล็ก ๆ มาที่ 250-300 mAH พวกเขาจะทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ลอยอยู่ตลอดไป พวกเขาอาจมีค่าใช้จ่ายในราคาเดียวกับ AA อัลคาไลน์ นอกจากนี้คุณยังสามารถรับได้ใน mAH ใด ๆ ที่คุณอาจต้องการและ AH / ราคาดูเหมือนจะเป็นเส้นตรงเกือบทุกขนาด

NiMH มีข้อ จำกัด บางประการ พวกเขามีราคาแพงไม่สามารถเรียกเก็บเงินหยดความเสี่ยงของการกลับขั้วเมื่อพวกเขาอยู่ในชุด


เซลล์ AA ที่ดีที่สุดในขณะนี้คือ Eneloop โดย Panasonic ซึ่งใช้คริสตัล super-lattice ที่เรียงรอง NiMH ที่มีความจุสูงสุด แต่ไม่ดีที่สุด Wh / $ / Duracell Alkaline ยังคงเป็นเซลล์ที่ประหยัดที่สุด ที่นี่ (@misunderstood พิสูจน์ว่าในคำตอบ) panasonic-eneloop.eu/en/eneloop-self-discharge
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1

แบตเตอรี่แบบชาร์จใหม่ได้รวมถึง RAM (แมงกานีสแบบชาร์จไฟได้อัลคาไลน์) ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อช่วยลดความเสี่ยงนี้ REF

หากคุณ จำกัด แรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่จะไม่สามารถเข้าถึงแรงดันไฟฟ้าเกินซึ่งเป็นความเสี่ยงหลักที่ทำให้เกิดความล้มเหลวในปัจจุบัน ดังนั้นคุณสามารถชาร์จด้วย 100mA ตลอดไปตราบใดที่แรงดันถูก จำกัด ที่ 9.0V

เหตุผลที่ทุกคนบอกว่าอย่าชาร์จเกิน xx uA เพราะแรงดันไฟฟ้าสามารถเพิ่มขึ้นเกินขีด จำกัด ที่ปลอดภัยที่ 1.525V ต่อเซลล์ ดังนั้นหากคุณมีแคลมป์ 9.0V คุณจะปลอดภัยในการชาร์จพลังงานที่สมเหตุสมผลใน mA ที่คุณต้องการ (<100mA <= 1 / 4W จาก ESR) ฉันบอกว่าปลอดภัย แต่อาจลดอายุขัยของบางคนขึ้นอยู่กับคุณภาพการรั่วไหล ดังนั้น 100uA จึงไม่เป็นอันตรายหากแรงดันไฟฟ้ามี จำกัด แต่พวกเขาไม่บอกสาธารณะเรื่องนี้เพื่อพวกเขาสามารถขายแบตเตอรี่เพิ่ม

เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย

ฉันเคยเรียกเก็บเงิน Alk อีกครั้ง แบตเตอรี่ 9V ปลอดภัยพร้อม 10mA เป็นระยะเวลานาน คุณสามารถกู้คืน 10% ของกำลังการผลิตหรือเก็บที่ลอยที่ 9V จากท่อระบายน้ำเป็นครั้งคราว

หากต้องการทำสิ่งนี้ให้ใช้ตัว จำกัด 9V พร้อมซีรีย์ R สำหรับ ~ 3mA จาก 12V หรือ 1k Ohms

ตัว จำกัด 9V สามารถเป็นไฟ LED สีขาวขนาด 3 มม. 3 ชุดพร้อม 33 โอห์ม (หรือ 100 โอห์มพร้อม LED 5 มม.) ในแบตเตอรี่

แผนผัง

จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab

ข้อแม้

แต่นั่นเป็น 40 ปีที่แล้วและฉันไม่เคยทำการทดสอบระยะยาวกับ OEM ทุกแบตเตอรี่

อันตราย

แบตเตอรี่อัลคาไลน์ที่ถูกต้องสามารถคายประจุเองได้เมื่อปล่อยทิ้งไว้ตามลำพังจากนั้นรั่ว H2, แตกผนึกแล้วรั่วโพแทสเซียมอัลคาไลน์ที่แข็งแกร่งที่แห้งกับผงสีขาวและทำความสะอาดด้วยน้ำส้มสายชู การชาร์จย้อนกลับอาจเร่งการรั่วไหลของแบตเตอรี่ที่ดีเช่น Energizer พร้อมรับประกันอายุการใช้งาน ..

อ้าง

อัลคาไลน์เป็นเส้นตรง 1.10 ตายและ 1.535 หรือเพื่อเป็นใหม่ / เต็ม และเซลล์ 9V ใช้เซลล์ 6S ในอนุกรม

อืมมม

เรารู้ว่าความจุอามักเชื่อมโยงกับมวลของแบตเตอรี่

Energizers 50 กรัมต่อเซลล์ 9V เป็นกลุ่ม

เซลล์ Sony 9V อยู่ที่ 57 กรัม (ดีกว่า)


วันนี้ฉันโยน Duracell AAA ใหม่ออกไปรั่วอีกครั้ง (ในซองฟองปิดผนึก) วันหมดอายุคือ 2022
Indraneel

ประเทศใดที่มีการผลิต ฉันมี AAA ที่ตายแล้ว 3 ตัวในกล่องที่มีราคาถูก 100 alk.s
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

DUR Duracell เป็นของ Gillette จากนั้นผสานกับ Procter & Gamble ดังนั้นคุณภาพจึงได้รับความเดือดร้อน ประเทศจีน? อินเดีย? เบลเยียม? สหรัฐอเมริกา?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

ฉันอยู่ที่อินเดีย แต่มีเซลล์ผลิตในประเทศจีน Eveready มีอัลคาไลน์นับล้าน ๆ หลอด LED ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา ทำความสะอาดบ้าน? ฉันไม่รู้ แต่ต้องทิ้งไปประมาณ 50% ของพวกเขา Energizer น่าจะดีกว่า แต่ฉันจำไม่ได้ว่าฉันโยนไปมากแค่ไหน มันอาจเป็นความร้อนในฤดูร้อนที่นี่ แต่ถึงกระนั้น ... อย่างไรก็ตามไม่เหมือนกับอัลคาไลน์สังกะสีคลอไรด์จะทำงานได้ดีกว่าที่อุณหภูมิสูงกว่า สังกะสีคลอไรด์ที่ไม่ได้ใช้ล่าสุดที่ฉันทิ้งไปในศตวรรษที่ผ่านมา
Indraneel

บางทีในกรณีของคุณ แต่ประสบการณ์ดั้งเดิมอยู่ตรงกันข้าม กับกรณีที่เป็นกรดความแตกต่าง
ระหว่าง.net / เทคโนโลยี / /
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.