アルカリ電池への許容逆電流


10

小電流が流れ込んだ場合、誰がアルカリ電池に何が起こるか知っていますか?たとえば、9uBバッテリーに0.5uAをアルカリ性にしますか?

シンプルな9Vバッテリー+整流器をバックアップ電圧として12V回路に追加したいと思います。電圧レギュレーションは重要ではなく、9Vで十分です。電圧降下を最小限に抑えるには、ショットキーを使用する必要がありますが、逆バイアスでは、回路が完全に開回路ではありません。それで問題は、0.1uAの意図しない「充電」電流が標準の9Vアルカリの貯蔵寿命の問題なのかということです。

より安全なバッテリーバックアップソリューション(つまり、リレーまたは充電式バッテリー)について考えていますが、ソリューションを可能な限りシンプルに保ち、バッテリーの寿命を最大限に延ばすことが重要であり、ポンプインのリスクを知りたいアルカリへの小さな漏れ電流。

回答:


11

5%の20%ダウンシェルフライフと500mAh容量の9Vアルカリの自己放電は約2uAなので、<2uAはどんな種類の考えられる問題でないと思います。ネット課金は行われていません。

一方、ショットキーダイオードは、高い周囲温度で非常に高いリーク電流が発生する可能性があります。自己放電電流も温度とともに上昇しますが、おそらくそれほど速くはありません。したがって、可能な最大周囲温度での特性を検討する必要があります。

ロジックについては以上です。製造者が何を推奨しているのかを見てみましょう。

Eveready(Energizer)のマニュアルには次の全面的な免責事項が記載されています(おそらく、アルカリ電池を高電流で実際に充電しようとして、熱、ガスの発生、爆発などを引き起こすなどの乱用に対処するため)。

一次電池の充電:一次電池の充電は爆発また​​は液漏れを引き起こし、人身事故につながる可能性があります。ENERGIZER / EVEREADYプライマリバッテリーが再充電のいずれかの形式の対象である場合、商品性および特定の目的への適合性の保証に限らず、明示または黙示のすべての保証は無効であり、無効です。

ただし、「設計と安全性に関する考慮事項」に進む、ようやく現実的で賢明な数値が得られます(強調が追加されています)。

代替電源オプションを備えたデバイスは、バッテリーが代替電源回路から確実に絶縁されるように設計する必要があります。代替電源コードによって作動する外部スイッチの使用は避けてください。市販の「汎用」交換コードでは、保護スイッチが作動しない場合があります。意図しないバッテリ充電に対する冗長ダイオード保護を検討してください。最大漏れ電流は35マイクロアンペアを超えてはなりません

タイプとメーカーの違いを考慮に入れても、<10uAは非常に安全だと思われます。そのような何らかの賢明な制限が尊重されるかどうかを決定するのはあなた次第です。


定格電圧が5〜10年の優れたバッテリーの保存寿命は、電圧が制限されている限り、1mAの充電電流でわずかに減少するだけだと思います。電流が0近くまで低下するため、私の設計のようなもので安全です。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

電圧リミッターは、ホットリークのあるショットキーダイオードからの損傷も防ぎ、同時にバッテリーのリークや充電による小さな負荷をキャンセルして、抵抗で動作寿命を延ばし、より効果的なバックアップを行うことについては決して言及していません。
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

3

バッテリーの問題は、取り扱いを誤ると、あらゆる種類の奇妙な化学反応が発生する可能性があることです。これらの反応により、腐食性物質がバッテリーから漏れる可能性があります。リークしたバッテリーとそれが引き起こす可能性のある混乱をすべて目にしてきました。

メーカーがどのくらいの逆電流(実際には充電!)が許可されているのかを指定しない限り、バッテリーを充電しないことをお勧めします。

しかし、なぜ単にバッテリーは使用しないされて充電されるように設計されています。必要な機能を実行できる9 V NiMhセルがあります。充電式セルを使用する場合は、ショットキーダイオードと並列に抵抗を追加して、充電電流を約1 mA程度に増やすこともできます。そうすることで、NiMhバッテリーを充電状態に保つことができます。

NiMh 9Vバッテリーが高すぎる(安価なものは品質が良くないので避けてください)場合は、シリコンダイオードのリーク電流がはるかに少ないため、ショットキーダイオードの代わりにシリコンダイオード(1N4148)を使用します。非常に低いので、電流が問題になることはありません。シリコンダイオードの余分な電圧降下に耐えなければなりません。

「理想的なダイオード」回路とそのような回路を備えた既製のモジュールもあります(これらはスイッチングを行うためにMOSFETを使用します)。これらが必要とする非常に低いリーク電流を提供するかどうかはわかりません。


NiMHは、私が理解しているように、充電が遅い/トリクル充電を許容せず、保存期間も長くありません。そして、私のデバイスは9-24Vを必要とするため、1N4148は電圧降下の点でコストがかかりすぎます。
codechimp

遅い/トリクル充電を許容しないこれは、一般に、0.05C以下でのトリクル充電が許容できることを意味します。また、保存期間も長くありません。また、モデルによっては、この点で他のモデルよりも優れているものもあります。
Bimpelrekkie、

3

安全性とアルカリ性を同じ文章に含めることはできません。アルカリ電池は、漏れそうなときに爆発を止めるためのバルブを介して漏れます。

良いアルカリ性のために、0.1uAは何もありません。使い切ったばかりの良好なアルカリは、元の容量の約半分まで再充電することもできます。しかし、アルカリが良い状態かどうか知っています?私はすべてのトップメーカーのアルカリ電池を、有効期限の何年も前に漏れていることがあります。密封されたパッケージに入れたり、ガジェットに入れたりして、漏れたアルカリ電池が原因で壊れてしまった場合もあります。

バッテリーからの電流が少なく、バッテリーを長期間(1か月以上)取り付ける必要がある場合は、頑丈な塩化亜鉛を使用してください。最近では、漏れることはなく、漏れても最小限の損傷しか発生せず、mAH /価格のアルカリとほぼ同じです。ただし、製造後に劣化し始めるため、新鮮なものを購入してください。

それは悪いように聞こえますが、価格が懸念される場合、短期バックアップの場合、鉛蓄電池を検討できます。小さな4Vのものは250-300 mAHです。彼らは永久にフローティング電圧を許容します。彼らはアルカリAAとほぼ同じ価格になるかもしれません。また、必要なすべてのmAHでそれらを取得でき、AH /価格はすべてのサイズでほぼ線形であるようです。

NiMHにはいくつかの制限があります。それらは高価であり、トリクル充電することはできません。それらの束が直列になっている場合、極性反転のリスクがあります。


最高のAAセルは現在、パナソニックのEneloopで、最高の容量を持つ超格子結晶配列の二次NiMHを使用していますが、最高のWh / $ /デュラセルアルカリはまだ最も経済的なセルです。ここに。(@misunderstoodが答えでそれを証明しました。) panasonic-eneloop.eu/en/eneloop-self-discharge
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

1

RAM(充電式アルカリマンガン)バッテリーを含む充電式バッテリーは、このリスクを軽減するように特別に設計されています。 REF

電圧を制限すると、バッテリーが定電圧障害の主なリスク原因である過電圧に達することはありません。したがって、電圧がシャント制限されている限り、100mAで永久に充電できます。

誰もがxx uAを超えて充電しないでくださいと言う理由は、電圧がセルあたり1.525Vの安全限界を超えて増加する可能性があるためです。 したがって、9.0Vクランプがある場合は、必要なmAで適切な電力を安全に充電できます。(ESRから<100mA <= 1 / 4W)私はSAFEと言いましたが、品質のリークによっては平均寿命が短くなる場合があります。 したがって、電圧が制限されている場合、100uAは無害です。しかし、彼らはより多くのバッテリーを売ることができるように公衆にこれを言わないでください。

逸話的

私はかつてアルクを再充電していた。長期間10mAで9Vバッテリーを安全に。容量の10%を回復するか、時々ドレインから9Vでフロートを維持できます。

これを行うには、12Vまたは1kオームから約3mAのシリーズRの9Vリミッターを使用します。

9Vリミッターは、バッテリー全体で33オーム(または5 mm LEDで100オーム)と直列に接続された3つの白色3 mm LEDです。

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

警告

しかし、それは40年前のことであり、すべてのバッテリーOEMで長期テストを実施したことはありません。

危険

-安価なアルカリ電池は、放置すると自己放電し、H2を漏らし、シールを破り、乾燥して白い粉末になり、酢で洗浄された強力なカリウムアルカリを漏らします。逆充電は、保存寿命が保証されているEnergizerのような適切なバッテリーでこのリークを加速する可能性があります。

ref

アルカリ性はかなり直線的です1.10は死んでいて、1.535は新しい/いっぱいです。9Vセルは6Sセルを直列に使用します。

うーん

多くの場合、Ah容量はバッテリーの質量に関連しています。

Energizerは9Vセルあたり50gmのバルクです

ソニー9Vセルは57グラムです。(良いですか?)


私は今日、さらに別の漏れている新しいDuracell AAAを(密封されたバブルパックで)捨てました。有効期限は2022
でした。–インドラニー

どこの国で作られましたか?私は100安いalk.sの箱に3つの死んだAAAを持っていました
トニースチュワートSunnyskyguy EE75

DUR。デュラセルはジレットでした。その後、Procter&Gambleと統合され、品質が低下しました。中国?インド?ベルギー?米国?
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

私はインドにいますが、細胞は中国で作られています。Evereadyは、過去5年間でLED電球で数百万のアルカリを取り除いています。ハウスクリーニング?わかりませんが、そのうちの50%は捨てなければなりませんでした。Energizerの方がおそらくうまくいきますが、どれだけ捨てたかは正確には覚えていません。ここは夏の暑さかもしれませんが、それでも...アルカリとは異なり、塩化亜鉛は高温でよりよく機能します。私が捨てた最後の未使用の塩化亜鉛は前世紀でした。
インドラニー

おそらくあなたのケースでは、まだ従来の経験は反対です。酸性の例でdifferencebetween.net/technology/...
トニー・スチュワートSunnyskyguy EE75
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.