Carregadores de baterias que podem recarregar baterias descartáveis. Como eles funcionam e são seguros?

Alguns anos atrás , apareceu um produto chamado SecondWind , que alegava que poderia recarregar baterias descartáveis. Para um leigo como eu, parecia uma ótima idéia, mas esse produto realmente funciona e é realmente seguro de usar?

As etiquetas das baterias prometem nada além de morte certa se você tentar recarregá-las, e um carregador para baterias descartáveis ​​parecia algo que poderia ser potencialmente perigoso.

O que acontece quando você recarrega qualquer tipo de bateria?

• a corrente flui para o terminal +
• ocorre uma reação química dentro da bateria, mais ou menos o oposto da reação química que ocorreu quando a bateria foi descarregada
• a reação química recarrega a bateria e gera calor

O que pode dar errado?

• a bateria pode entrar em fuga térmica e superaquecer, às vezes explosivamente
• a bateria pode desenvolver um curto interno e consumir corrente excessiva, o que pode levar a uma fuga térmica ou talvez apenas destruir seu carregador
• a bateria pode desenvolver uma abertura interna e se tornar um peso de papel

Como evitar o erro?

• monitore a temperatura da bateria (interna, se possível, externa) e reduza a corrente se a temperatura ficar muito alta
• carregue bem devagar (carga lenta)
• não sobrecarregue

O quê mais?

Para recarregar completamente a bateria, o carregador deve realmente exceder a tensão nominal da bateria (brevemente e a uma corrente baixa). Isso supera a queda de tensão na resistência interna da bateria.

O que os carregadores comerciais fazem?

Carregadores comerciais normalmente fazem alguma combinação de carga de tensão constante e corrente constante, os mais extravagantes monitoram a temperatura e os realmente sofisticados também podem monitorar outras coisas.

Por que eles não são recomendados para baterias alcalinas?

Cada tipo de bateria é recarregada de maneira ligeiramente diferente. Carregadores antigos de ni-cad podem não funcionar bem em ni-mh recarregáveis ​​e vice-versa. Você precisa comprar um tipo especial de carregador para baterias li-po, tipos de chumbo-ácido, etc.

A verdadeira razão pela qual os recarregadores alcalinos são um item de nicho é que você não ganha muito (em termos de capacidade de recarga ou número de ciclos de recarga) ao recarregar baterias alcalinas em comparação com outros tipos.

A moral da história é que você pode recarregar quase qualquer tipo de bateria, mas algumas são melhores do que outras.

Eu tinha um aplicativo de baixo estresse para reutilizar células alcalinas (baixa corrente, não necessariamente precisava de uma recarga completa), então tentei por mim mesmo [pesquisa original], embora [isso não seja Wikipedia]. A primeira coisa que descobri foi que as informações disponíveis são tão precisas quanto a tentar isso, que é muito difícil determinar qual seria a tensão de terminação adequada. Usei uma fonte de bancada para limitar a corrente e a tensão.

Na primeira tentativa, os resultados foram bons. Na segunda tentativa, a célula vazou. Depois disso, mantive intencionalmente a corrente de carga em C / 10 ou menos, usando células que nunca haviam sido recarregadas e que não estavam completamente esgotadas. Após algum tempo, as células começaram a expelir gás e eletrólito. O vazamento de gás foi audível (como em "Que som é esse?" E "Oh, é a célula que estou recarregando")

Como um aparte, as células que se destinam a ser recarregadas geralmente têm mecanismos direcionados a absorver o gás, ou pelo menos expelir com segurança. Não neste caso.

Conclusão: A reação química não é necessariamente "reversível" no sentido exato. Ao correr para trás, você recebe outras coisas, como calor e gases. As reações eletrolíticas envolvem coisas como a dissolução de metais, e os produtos de corrosão resultantes não sabem automaticamente para onde voltar. No final, parei de tentar recarregá-los. Nenhuma morte foi relatada.

Acredito que esses resultados variam de acordo com a marca (fabricante), portanto, se funcionou para você, você teve mais sorte. Mas este é um exemplo de por que pode não funcionar.

Não é garantido que os alcalinos de uso único sejam recarregáveis. Por que não comprar baterias recarregáveis ​​reais que continuam funcionando mesmo durante um grande número de ciclos de recarga? É muito mais barato a longo prazo.

Recarreguei muitos alcalinos de 9V para uso em DVMs. Carga lenta de 20mA com uma fonte de alimentação cc definida para 9,5V máx. Não funciona bem com baterias profundamente descarregadas abaixo de 7,5V. Mas você pode obter uma vida útil extra dos alcalinos de 9V se eles tiverem apenas 8V ou 8.5V. Portanto, provavelmente um carregador comercial conseguirá isso sem comprometer o suprimento de bancada.

Sim, às vezes uma célula começa a liberar gás, pequenos sons de estalo. Eu só vi isso em baterias em ruínas com descarga profunda, onde a tensão permanece muito baixa, apesar de toda a "recarga".

Há uma boa aplicação para tudo isso. Se você conseguir uma caixa enorme de alcalinos "mortos" de 9V, poderá aumentar a tensão na maioria deles. Em seguida, conecte-os todos em série e use-os como queimadores a lenha, suprimento de kilovolt eletrostático, demos de arclamp de carbono etc. etc. Compre o seu em descartes de microfone FM de teatros independentes ou em edifícios de escritórios substituindo as baterias de detectores de fumaça.

244 baterias em série https://www.youtube.com/watch?v=8hwLHdBTQ7s

490 baterias em série http://www.break.com/video/ugc/490-9v-batteries-351064

Se você tiver alguma solução de sulfato de cobre ou cloreto de cobre, poderá demonstrar alguns problemas por trás da "recarga". A recarga é basicamente uma forma de galvanização, de conversão dos produtos de corrosão em placas de bateria sólidas. Coloque alguns eletrodos de cobre pequenos na solução azul esverdeada e ligue a fonte de alimentação a alta corrente. Coágulos de gosma negra que crescem rapidamente! Isso é cobre dendrítico crescendo no eletrodo negativo; uma floresta de nanofilamentos. Realize o revestimento com uma corrente muito mais baixa e, em vez disso, você obtém metal de cobre a granel. O design da bateria tem problemas semelhantes: as estruturas físicas produzidas pela "corrosão" e pelo "revestimento" não devem se degradar ao longo de muitos ciclos, e a descarga profunda (excessiva "corrosão") não deve arruinar a bateria ou reduzir o número de ciclos de carga.

Há um aviso geral de segurança, mas os carregadores com capacidade limitada de C / 10 provavelmente não resultariam em perdas por superaquecimento e levariam mais de 10 horas para carregar a carga. Você pode ter sorte em gastar 50% da carga aplicada em até 90% SOC na 1ª reutilização, mas isso diminui rapidamente com o aumento da temperatura e a contagem de ciclos nas células primárias. O uso de carregadores> = 1C de taxa de carregamento pode resultar em um aumento rápido da temperatura, caso ocorra um curto interno. Monitorando a temperatura da bateria é seguro se feito em tempo real.