Oplaadbare batterijen


Fotografie » TechTalk » Batterijen » Oplaadbaar » Einde lading

Hoe kan een lader detecteren dat een batterij geladen is? En is het gevaarlijk dat een accu overladen wordt?

Loodaccus

Loodaccus worden doorgaans met een "float charge" geladen, dat wil zeggen met een constante spanning (en stroombeperking). Als de accu geladen is dan stijgt zijn spanning en daalt de stroom tot een zeer lage waarde. De accu wordt dan als geladen beschouwd en kan van de lader losgekoppeld worden. Het is niet aangeraden een galaden accu verder te laden met een hoge stroom: dit kan verlies van electroliet veroorzaken (electrolyse).

Als meerdere cellen in serie gebruikt worden (wat doorgaans het geval is) dan is er een vorm van egalisatie: een cel die volledig geladen is kan niet verder geladen worden, maar cellen die nog niet volledig galaden zijn worden verder opgeladen.

Lithium

Het laden van een lithium accu gebeurt op dezelfde manier als een loodaccu, maar hier is er geen egalisatie mogelijk. Als een cel geladen is, mag die niet verder geladen worden want die wordt beschadigd. Indien meerdere cellen in serie geplaatst worden, dan moet er een egalisatieschakeling voorzien worden om iedere cel correct te laden.

Het einde van de lading wordt door de celspanning bepaald. Een lithiumcel van het type LCO kan tot 4.2V geladen worden, dan is zijn capaciteit 100%, maar de cel gaat maar 200 volledige ontlaadcycli mee. Wordt de cel tot 4.0V galaden, dan is de beschikbare capaciteit 80% maar de accu gaat 500 cycli mee.

NiCd en aanverwante

Intelligente laders bepalen de einde van de lading door de spanning te monitoren tijdens de lading. Bij NiCd accus en NiMH accus zakt de spanning heel miniem als de accu volledig geladen is. De spanning zakt met 5 à 25mV (voor een 1.2V cel die op het einde van de lading een spanning heeft van meer dan 1.5V), maar bepaalde cellen vertonen geen spanningsval.

De minieme spanningsdaling wordt veroorzaakt door de temperatuurstijging van het element (en de daarbij horende daling van de inwendige weerstand van het element).

Deze werkwijze werkt enkel goed als de laadstroom voldoende hoog is om een temperatuursstijging te veroorzaken als de batterij volledig geladen is (laadstroom typisch 0.5C). De meting is minder betrouwbaar als er meerdere cellen in serie geladen worden, want de pieken gebeuren niet noodzakelijk simultaan.

De schakeling is niet in staat te bepalen of een cel reeds geladen is: de meeste laders hebben een timer om vroegtijdig uitschakelen tegen te gaan (lading van een volledig ontladen accu). Als men een reeds volledig geladen accu opnieuw probeert te laden, dan is de spanningspiek reeds voorbij als de timer de inhibit uitschakelt.

Een volledig lege accu begint pas te laden na een paar minuten, en dit gaat gepaard met een spanningsdaling, die gezien kan worden als een "einde lading" indicatie.

Accus die reeds lang in gebruik zijn hebben een onduidelijke spanningspiek.

Bepaalde NiMH accus vertonen geen spanningspiek. Intelligente laders bepalen tegenwoordig dat een accu geladen is doordat de spanning niet meer stijgt. Men heeft het hier over de testprocedure dV/dt = 0 (het grafief wordt horizontaal) die de oudere -ΔV procedure vervangt.

Trage laders laden de accu met een lage (en relatief veilige waarde). Een moderne accu (2000mAh) die geladen wordt met een oude accu (50mA laadstroom) wordt in twee dagen geladen.

Laders die meerdere cellen simultaan laden (in serie) kunnen niet goed bepalen wanneer de accu geladen is en kunnen de accu beschadigen als de laadstroom te hoog is.

Bepaling accu geladen


Aanduiding batterij geladen
als de spanning niet meer verder stijgt
(plateau dV/dt = 0)
of als de spanning lichtjes zakt -ΔV

Paginas die volgens Google je zouden kunnen interesseren