กระแสย้อนกลับที่อนุญาตในแบตเตอรี่อัลคาไลน์

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

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

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

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

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

^{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)