Arus balik yang diijinkan menjadi baterai Alkaline

Adakah yang tahu apa yang terjadi pada baterai alkaline jika arus kecil dipompa masuk? Misalnya 0,5uA menjadi baterai alkaline 9V?

Saya ingin menambahkan baterai 9V + penyearah sederhana sebagai tegangan cadangan ke sirkuit 12v. Pengaturan tegangan tidak penting, dan 9V akan dapat diterima. Untuk meminimalkan penurunan tegangan, saya perlu menggunakan Schottky tetapi dalam bias terbalik, mereka tidak benar-benar membuka sirkuit. Jadi, pertanyaannya adalah, apakah 0.1uA "pengisian" saat ini merupakan masalah untuk masa simpan basa 9V standar?

Saya memiliki pemikiran tentang solusi cadangan baterai yang lebih aman (yaitu dengan relay atau baterai rechargeble), tetapi penting bagi saya untuk menjaga solusi sesederhana mungkin dan dengan masa pakai baterai maksimum, dan saya hanya ingin tahu risiko memompa di arus bocor kecil ke dalam alkali.

Self-discharge dari alkaline 9V dengan 20% masa simpan 5 tahun dan kapasitas 500mAh adalah sekitar 2uA, jadi saya tidak berpikir bahwa <2uA adalah jenis masalah yang mungkin terjadi. Tidak ada pengisian daya bersih yang terjadi.

Di sisi lain, dioda Schottky dapat memiliki kebocoran yang sangat tinggi pada suhu sekitar yang tinggi. Arus pelepasan sendiri juga akan naik dengan suhu tetapi mungkin tidak secepat. Jadi, Anda mungkin ingin mempertimbangkan karakteristik pada suhu sekitar maksimum yang dimungkinkan.

Begitu banyak untuk logika, mari kita lihat apa, jika ada, yang direkomendasikan oleh pabrikan.

Eveready (Energizer) memiliki blanko disclaimer berikut dalam manualnya (mungkin untuk mengatasi penyalahgunaan seperti mencoba mengisi ulang sel alkali pada arus tinggi, menyebabkan panas, evolusi gas, ledakan, dll.):

Mengisi Daya Baterai Primer: Mengisi daya baterai primer dapat menyebabkan ledakan atau kebocoran yang dapat menyebabkan cedera tubuh. JIKA ENERGIZER / SETIAP BATERAI PRIMER YANG DITUJUKAN DENGAN FORMULIR PENGEMBALIAN KEMBALI, SEMUA JAMINAN TERSURAT, TERSURAT MAUPUN TERSIRAT, TERMASUK TETAPI TIDAK TERBATAS PADA JAMINAN PENJUALAN DAGANG DAN KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU, TUJUAN DAN TIDAK ADA.

Namun ketika Anda masuk ke " Pertimbangan Desain dan Keselamatan " mereka, kami akhirnya mendapatkan angka yang nyata dan masuk akal (penekanan ditambahkan):

Perangkat dengan opsi catu daya alternatif harus dirancang untuk memastikan baterai terisolasi dari rangkaian catu daya alternatif. Penggunaan sakelar eksternal, yang diaktifkan oleh kabel catu daya alternatif harus dihindari. Kabel pengganti "generik" yang tersedia secara komersial mungkin tidak mengaktifkan sakelar perlindungan. Pertimbangkan perlindungan dioda redundan terhadap pengisian baterai yang tidak diinginkan. Arus bocor maksimum tidak boleh melebihi 35 amp mikro .

Bahkan memungkinkan untuk variasi antara jenis dan produsen, akan terlihat bahwa <10uA sangat, sangat aman. Terserah Anda untuk menentukan apakah batas yang masuk akal seperti itu dihormati.

Masalah dengan baterai adalah bahwa semua jenis reaksi kimia aneh / tidak menyenangkan dapat terjadi ketika mereka dianiaya. Reaksi tersebut dapat menyebabkan zat korosif bocor dari baterai. Kita semua telah melihat baterai yang bocor dan kekacauan yang dapat mereka sebabkan.

Kecuali jika pabrikan menentukan berapa banyak arus balik (sebenarnya pengisian!) Yang dibolehkan, Anda disarankan untuk tidak mengisi daya baterai.

Tapi mengapa tidak hanya menggunakan baterai yang sudah dirancang untuk dikenakan. Ada 9 sel V NiMh yang dapat melakukan fungsi yang Anda butuhkan. Saat menggunakan sel yang dapat diisi ulang, Anda bahkan dapat menambahkan resistor secara paralel dengan dioda Schottky untuk meningkatkan arus pengisian hingga sekitar 1 mA atau lebih. Dengan begitu baterai NiMh disimpan dalam kondisi terisi.

Jika baterai NiMh 9V terlalu mahal untuk Anda (yang murah tidak berkualitas baik, hindari itu) kemudian gunakan dioda silikon (1N4148) alih-alih dioda Schottky karena dioda silikon memiliki arus bocor yang jauh lebih rendah. Jauh lebih rendah sehingga saat ini tidak dapat menjadi masalah. Anda hanya harus hidup dengan penurunan tegangan ekstra dioda silikon.

Ada juga sirkuit "dioda ideal" dan modul siap pakai dengan sirkuit seperti itu (ini menggunakan MOSFET untuk melakukan peralihan) tetapi saya tidak yakin apakah ini akan memberikan arus bocor sangat rendah yang Anda perlukan.

Tidak bisa menempatkan keamanan dan alkali dalam kalimat yang sama. Baterai alkaline bocor, melalui katup yang dimaksudkan untuk menghentikan ledakan ketika mereka hampir bocor.

Untuk alkali yang baik, 0.1uA bukanlah apa-apa. Alkali yang baru saja habis dapat diisi ulang hingga sekitar setengah dari kapasitas aslinya. Tapi apakah Anda tahu jika basa berada dalam kondisi baik? Saya memiliki baterai alkaline dari semua produsen terkemuka bocor bertahun-tahun sebelum tanggal kedaluwarsa, kadang-kadang dalam kemasan tertutup, kadang-kadang di gadget yang kemudian dihancurkan karena sel alkali yang bocor.

Jika penarikan saat ini dari baterai rendah dan baterai harus dipasang untuk waktu yang lama (lebih dari sebulan), gunakan seng klorida tugas berat. Saat ini mereka tidak bocor, menyebabkan kerusakan minimal jika mereka bocor, hampir sama baiknya dengan alkali dalam mAH / harga. Beli segar, karena mulai memburuk setelah pembuatan.

Meskipun kedengarannya buruk, jika harga menjadi perhatian, untuk cadangan jangka pendek, orang dapat mempertimbangkan baterai asam timbal. Yang 4V kecil datang pada 250-300 mAH. Mereka akan mentolerir tegangan mengambang selamanya. Harganya mungkin sekitar harga yang sama dengan AA alkali. Juga, Anda bisa mendapatkannya dalam mAH apa pun yang Anda butuhkan, dan AH / harga tampaknya hampir linier untuk semua ukuran.

NiMH memang memiliki beberapa keterbatasan. Mereka mahal, tidak bisa menetes, risiko pembalikan polaritas ketika banyak dari mereka secara seri.

Baterai isi ulang termasuk RAM (baterai alkaline mangan isi ulang) dirancang khusus untuk membantu mengurangi risiko ini. REF

Jika Anda membatasi tegangan, baterai tidak akan pernah bisa mencapai tegangan berlebih yang merupakan risiko utama penyebab kegagalan arus konstan. Jadi Anda bisa mengisinya dengan 100mA selamanya selama tegangan shunt terbatas pada 9.0V.

Alasan semua orang mengatakan JANGAN BIAYA lebih dari xx uA adalah karena tegangan dapat meningkat melampaui batas aman 1,525V per sel. Jadi, jika Anda memiliki penjepit 9.0V, Anda aman untuk mengisi daya masuk akal dalam ma yang Anda inginkan. (<100mA <= 1 / 4W dari ESR) Saya katakan AMAN tapi itu bisa mengurangi harapan hidup pada beberapa tergantung pada kebocoran kualitas. jadi 100uA tidak berbahaya jika voltase terbatas. Tetapi mereka tidak memberi tahu publik hal ini sehingga mereka dapat menjual lebih banyak baterai.

Anekdotal

Saya pernah mengisi ulang Alk. Baterai 9V aman dengan 10mA untuk waktu lama. Anda dapat memulihkan 10% dari kapasitas atau terus mengapung pada 9V dari drain yang sesekali.

Untuk melakukan ini gunakan pembatas 9V dengan seri R untuk ~ 3mA dari 12V atau 1k Ohm.

9V limiter dapat berupa 3 LED putih 3mm secara seri dengan 33 Ohm (atau 100 Ohms dengan LED 5mm) di seluruh baterai

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Peringatan

Tapi itu 40 tahun yang lalu dan saya tidak pernah melakukan pengujian jangka panjang pada setiap baterai OEM.

Risiko

-baterai Alkaline yang rendah dapat keluar sendiri jika dibiarkan sendiri, kemudian bocor H2, hancurkan segel lalu bocorkan Kalium Alkaline kuat yang mengering menjadi bubuk putih dan dibersihkan dengan Cuka. Membalikkan biaya mungkin mempercepat kebocoran ini pada baterai yang bagus seperti Energizer dengan umur simpan yang terjamin ..

ref

Alkalin cukup linier 1,10 mati dan 1,535 atau lebih baru / penuh. dan sel 9V menggunakan sel 6S secara seri.

Hmm

Kita tahu kapasitas Ah sering dikaitkan dengan massa baterai.

Energizer adalah 50gm per sel 9V dalam jumlah besar

Sel Sony 9V adalah 57 gram. (lebih baik?)