Допустимый обратный ток в щелочную батарею

Кто-нибудь знает, что происходит с щелочной батареей, если небольшой ток накачивается? Например 0.5uA в батарею 9В щелочной?

Я хочу добавить простую батарею 9В + выпрямитель в качестве резервного напряжения в цепи 12В. Регулирование напряжения не важно, и 9 В будет приемлемым. Чтобы свести к минимуму падение напряжения, мне нужно использовать шотки, но в обратном смещении они не совсем разомкнутые цепи. Таким образом, вопрос в том, является ли непреднамеренный «заряд» тока 0,1 мкА проблемой для срока годности стандартных 9 В щелочных батарей?

У меня есть мысли по поводу более безопасного решения для резервного питания от батареи (т.е. с реле или аккумуляторной батареей), но для меня важно, чтобы решение было как можно более простым и с максимальным сроком службы батареи, и я просто хочу знать риски закачки небольшой ток утечки в щелочной.

Саморазрядка щелочной батареи 9 В с 20% -ным сроком годности при хранении 5 лет и емкостью 500 мАч составляет около 2 мкА, поэтому я не думаю, что <2 мкА является какой-либо возможной проблемой. Нет зарядки сети происходит.

С другой стороны, диоды Шоттки могут иметь очень высокую утечку при высокой температуре окружающей среды. Ток саморазряда также будет расти с температурой, но, вероятно, не так быстро. Поэтому вы можете рассмотреть характеристики при максимально возможной температуре окружающей среды.

Вот вам и логика, посмотрим, что рекомендуют производители.

Eveready (Energizer) имеет следующий общий отказ от ответственности в своем руководстве (по-видимому, для борьбы со злоупотреблениями, такими как попытка фактически перезарядить щелочные элементы с высоким током, вызывающими тепло, выделение газа, взрыв и т. Д.):

Зарядка первичных батарей: Зарядка первичных батарей может привести к взрыву или утечке, что может привести к травме. ЕСЛИ ПЕРВИЧНЫЕ БАТАРЕИ ENERGIZER / EVEREADY ПРЕДЛАГАЮТСЯ ДЛЯ ЛЮБОЙ ФОРМЫ Перезарядки, ВСЕ ГАРАНТИИ, ВЫРАЖЕННЫЕ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЯ ГАРАНТИЙ ТОВАРА И ФИТНЕСА ДЛЯ ЧАСТИЧНОЙ ЦЕЛИ.

Однако, когда вы перейдете к их « соображениям дизайна и безопасности », мы наконец получим реальное и разумное число (выделение добавлено):

Устройства с вариантами альтернативного источника питания должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить изоляцию батарей от цепи альтернативного источника питания. Следует избегать использования внешних переключателей, активируемых шнуром альтернативного источника питания. Доступные в продаже «общие» сменные шнуры могут не активировать защитный выключатель. Рассмотрим избыточную диодную защиту от непреднамеренной зарядки аккумулятора. Максимальный ток утечки никогда не должен превышать 35 мкА .

Даже если учесть различия между типами и производителями, может показаться, что <10uA очень, очень безопасно. Вы должны определить, соблюдается ли какой-то разумный предел, подобный этому.

Проблема с батареями заключается в том, что при неправильном обращении могут происходить все виды странных / неприятных химических реакций. Эти реакции могут привести к вытеканию агрессивных веществ из батарей. Мы все видели батареи, которые протекли и беспорядок, который они могут вызвать.

Если производитель не укажет, какой допустимый обратный (на самом деле зарядка!) Ток, рекомендуется не заряжать аккумулятор.

Но почему бы не просто использовать аккумулятор , который будет предназначен для проживания. Есть 9-вольтовые никель-металлогидридные элементы, которые могут выполнять нужную вам функцию. При использовании перезаряжаемой ячейки вы можете даже добавить резистор параллельно с диодом Шоттки, чтобы увеличить зарядный ток примерно до 1 мА или около того. Таким образом, никель-металлогидридная батарея хорошо держится в заряженном состоянии.

Если батарея NiMh 9V слишком дорога для вас (дешевые не очень хорошего качества, избегайте их), тогда используйте кремниевый диод (1N4148) вместо диода Шоттки, поскольку у кремниевых диодов токи утечки намного ниже. Настолько низко, что ток не может быть проблемой. Вам просто придется жить с дополнительным падением напряжения на кремниевом диоде.

Есть также «идеальные диодные» схемы и готовые модули с такими схемами на них (они используют МОП-транзисторы для переключения), но я не уверен, будут ли они обеспечивать очень низкий ток утечки, который вам потребуется.

Не может поставить безопасность и щелочь в одном предложении. Щелочные батареи протекают через клапан, предназначенный для остановки взрыва, когда они вот-вот начнут протекать.

Для хорошей щелочи 0.1uA - ничто. Хорошая свежая обедненная щелочь может быть перезаряжена примерно до половины первоначальной емкости. Но знаете ли вы, что щелочь в хорошем состоянии? У меня были щелочные батареи от всех ведущих производителей, протекающие за годы до истечения срока годности, иногда в запечатанной упаковке, иногда в гаджетах, которые затем разрушались из-за протекшей щелочной батареи.

Если ток, потребляемый от батареи, низкий, и батарею необходимо устанавливать в течение длительного времени (более месяца), используйте сверхпрочный хлорид цинка. В настоящее время они не протекают, наносят минимальный ущерб, если они протекают, почти так же хороши, как щелочные, в мАч / цена. Покупайте свежие, хотя они начинают портиться после изготовления.

Хотя это звучит плохо, если цена вызывает беспокойство, для краткосрочной поддержки можно рассмотреть свинцово-кислотные батареи. Крошечные 4V приходят на 250-300 мАч. Они будут терпеть плавающее напряжение навсегда. Они могут стоить примерно столько же, сколько щелочной АА. Кроме того, вы можете получить их в любом мАч, который вам может потребоваться, и AH / цена кажется практически линейной для всех размеров.

NiMH имеет некоторые ограничения. Они дороги, не могут быть подзаряжены, риск изменения полярности, когда несколько из них находятся в серии.

Аккумуляторы, в том числе RAM (перезаряжаемые щелочно-марганцевые), специально разработаны для снижения этого риска. REF

Если вы ограничите напряжение, аккумулятор никогда не сможет достичь перенапряжения, которое является основной причиной риска сбоя постоянного тока. Таким образом, вы можете заряжать его на 100 мА навсегда, пока напряжение ограничено до 9,0 В.

Причина, по которой все говорят, НЕ ЗАРЯЖАЙТЕ больше, чем xx uA, заключается в том, что напряжение может возрастать выше безопасного предела 1,525 В на элемент. Поэтому, если у вас есть зажим 9,0 В, вы можете зарядить любую разумную мощность в мА, которую вы хотите. (<100 мА <= 1/4 Вт от ESR) Я сказал, БЕЗОПАСНО, но это может снизить продолжительность жизни в некоторых случаях в зависимости от утечек качества. поэтому 100uA безвреден, если напряжение ограничено. Но они не говорят об этом публике, чтобы продавать больше батарей.

анекдотичный

Я однажды перезарядил Алк. Батареи 9 В безопасно с 10 мА в течение длительного времени. Вы можете восстановить 10% емкости или оставить на плаву при 9 В от случайного разряда.

Для этого используйте ограничитель 9 В с серией R на ~ 3 мА от 12 В или 1 кОм.

Ограничитель 9 В может состоять из 3 белых светодиодов по 3 мм последовательно с 33 Ом (или 100 Ом с 5 мм светодиодами) на батарее

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Предостережение

Но это было 40 лет назад, и я никогда не проводил долгосрочных испытаний на всех батареях OEM.

риск

-Дешевые щелочные батареи могут саморазрядиться, если их оставить в покое, затем протечь Н2, сломать уплотнение, а затем протечь сильную щелочную калию, которая высыхает до белого порошка и очищается с помощью уксуса. Обратный заряд может ускорить эту утечку на хороших батареях, таких как Energizer, с гарантированным сроком хранения.

ссылка

Щелочи довольно линейные 1,10, будучи мертвыми, и 1,535 или около того, будучи новыми / полными. и клетки 9V используют клетки 6S последовательно.

Хмм

Мы знаем, что Ёмкость часто связана с массой батареи.

Энергизаторы - 50 г на ячейку 9 В

Ячейки Sony 9V составляют 57 г. (лучше?)