Por que é ruim misturar pilhas novas e velhas?

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Vi avisos de que é ruim misturar pilhas novas e velhas - por quê?

É uma questão de idade ou de tensão / corrente da bateria (restante)?

— Coldblackice
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electronics.stackexchange.com/a/60735/8627

— jippie

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Um modelo simples de bateria é uma reação química que produz uma tensão constante. Mas, essa reação química leva tempo. Um modelo simples da velocidade limitada dessa reação em termos elétricos é uma resistência em série:

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Quando a bateria está nova, R1 é pequeno. À medida que a energia química se esgota, o R1 aumenta. Por que isso acontece é complicado, e eu não sou químico, por isso não posso lhe dizer em detalhes, mas tem a ver com os reagentes que estão sendo usados e com as placas da bateria cobertas de lixo, e assim por diante.

Essa resistência, mesmo que seja uma combinação de efeitos elétricos e químicos, não está isenta das leis da física. Ele ainda sofre uma perda de acordo com a lei de Joule:

P = {Eu}^{2} R

$P = I^2 R$

Essa perda de energia elétrica deve ser acompanhada por um ganho de energia térmica.

$R$ $I$

No entanto, se você misturar baterias novas e gastas, você tem a bateria nova, que pode fornecer uma grande corrente, em uma bateria descarregada que tem alta resistência. Isso resulta em calor excessivo na bateria descarregada, que pode ser danificada ou falhar, talvez de maneira espetacular.

^{1: mas certamente nem todas as baterias. Baterias de íon de lítio, um tanto infame, não são seguras quando em curto.}

— Phil Frost
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Impressionante colocar! Obrigado. O R -> "corrente de curto-circuito" fez tudo fazer sentido.

— precisa saber é o seguinte

Para piorar a situação, o acúmulo de calor em curto-circuito dentro de uma célula geralmente é limitado pelo fato de que o rápido consumo de corrente fará com que a resistência interna da bateria aumente, mas se houver uma pilha de baterias em série, a resistência interna terá que ser reduzida. operar sobre a tensão da pilha, não sobre a tensão da bateria. Por exemplo, se um tiver uma pilha de oito células D (suponha 1,50 volts por simplicidade), cinco das quais são novas e a outra possui uma resistência em série de 3 ohm (que normalmente limitaria a corrente de curto-circuito a 0,5 e a potência a 0,75 W), e ...

— supercat

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... conecta-se a pilha a uma carga de 6 ohm (o que limitaria a corrente a 2 amperes de baterias novas - alta, mas não razoável). Com a célula fracote no circuito, a corrente cairia para 1.333 amperes, mas a dissipação de energia na célula fraca seria de 5.333 watts - sete vezes mais do que seria se a célula morta estivesse em curto. Se o calor faz com que a resistência da célula morta aumente para 6 ohms, isso aumentaria ainda mais a dissipação de energia - para 6 watts (as outras baterias nem esquentariam, portanto, sua resistência não aumentaria).

— Supercat

Você escreveu Awesome sem ser químico! +1

— Luas

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A pior coisa que você pode fazer com praticamente qualquer tipo de bateria, recarregável ou não, é empurrar uma quantidade de corrente através dela que é grande em relação à corrente de curto-circuito. À medida que a bateria se esgota, sua corrente de curto-circuito - e, portanto, o nível de corrente com o qual ela pode lidar com segurança - diminui. Se todas as baterias em uma pilha se esgotarem ao mesmo tempo, a quantidade de corrente que flui no sistema permanecerá abaixo da quantidade de corrente que a bateria mais fraca pode suportar com segurança. Se, no entanto, uma das pilhas da pilha se esgotar enquanto outras permanecem fortes, as baterias fortes podem conseguir empurrar uma corrente significativa através da fraca mesmo quando sua corrente de curto-circuito diminuiu para basicamente nada. Esse abuso prejudicará severamente a vida útil das baterias recarregáveis,

— supercat
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Duracell diz: -

Q. Posso misturar pilhas velhas e novas? A. Não misture pilhas velhas e novas. Isso reduzirá o desempenho geral e poderá causar vazamento ou ruptura da bateria. Recomendamos substituir todas as baterias em um dispositivo.

Q. Posso misturar diferentes tipos de bateria? R. Não, baterias diferentes são projetadas para diferentes propósitos. Misturar uma bateria de lítio com uma bateria alcalina não melhora o desempenho do dispositivo. De fato, isso reduzirá o desempenho e poderá até danificar seu dispositivo ou causar vazamento ou ruptura da bateria.

Além disso, não misture marcas de baterias diferentes em um dispositivo. Isso reduzirá o desempenho geral e também poderá causar vazamento ou ruptura da bateria. Recomendamos o uso do mesmo tipo de bateria em um dispositivo.

P. Eu tenho que trocar todas as pilhas ao mesmo tempo? R. Recomendamos trocar todas as baterias de uma unidade ao mesmo tempo. Uma bateria parcialmente usada drena a energia de uma nova, reduzindo a quantidade total de energia disponível.

Essas perguntas e respostas podem ser encontradas aqui

O problema é que é provável que a Duracell dê um giro menos do que brilhante na mistura de baterias, mas é difícil encontrar uma resposta geral que contradiga.

Minha própria experiência de falha de bateria é limitada às baterias de NiCd, onde uma célula inverteu sua polaridade, reduzindo efetivamente a pilha de células de 6,0V para 3,6V e isso ocorreu devido à descarga pesada por um circuito defeituoso, não a uma seleção aleatória de baterias novas e antigas, mas a probabilidade de reversão celular (ouvi dizer) era maior se você misturasse velho e novo.

— Andy aka
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Se você usar uma bateria antiga com uma nova, é prejudicial para as novas. A energia da bateria não é constante e reduz também a nova energia da bateria.

— mayank tanwar
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Isso realmente não responde à pergunta.

— Colin