Consideratii generale despre incarcarea acumulatorilor - acumulatorul

I. Notiuni generale

(despre acumulatorii folositi la sistemele RC) Sistemele RC sunt echipamente electronice high-tech ce trebuie folosite cu o sursa corecta de tensiune. Bateriile si celulele separate nu sunt o optiune foarte buna, deoarece vibratiile afecteaza conexiunile intercelulare, si in acest fel apar intreruperi de curent. Un alt dezavantaj al celulelor separate este ca nu puteti fi sigur de egalitatea capacitatii lor, astfel unele celule pot fi foarte descarcate rezultand inversarea polaritatii.
Pentru siguranta va recomandam sa folositi pachete de acumulatori cu celule sudate pentru a alimenta emitatorul, receptorul sau modelul dumneavoastra.
Acumulatorii sunt surse de tensiune foarte des folosite si foarte usor de intretinut. Cu toate acestea sunt cateva reguli de baza care trebuie respectate cand folositi acesti acumulatori. Respectind aceste reguli durata lor de utilizare va fi mai mare.

Consideratii generale despre incarcarea acumulatorilor

Incarcarea de egalizare (balancing):
Un pachet nou, sau unul care nu a fost folosit mult timp, intotdeauna trebuie „egalizat' (toate celulele trebuie aduse la acelasi nivel de incarcare) inainte de a fi folosit. La fel se face pentru orice acumulator care este in descarcare adanca, situatie in care una sau mai multe celule si-au inversat polaritatea.
Aceasta operatie se face dandu-i pachetului o incarcare de 13-15 ore la un curent care corespunde cu 10% (1/10) din capaciatea nominala.
Un incarcator de buna calitate poate executa automat aceasta sarcina, prin autodetectia curentului optim de incarcare.

Incarcatori
Un incarcator normal este adecvat pentru o incarcare normala, cu conditia sa dea un curent constant. Un exemplu bun este UNICHARGER 6. Acest incarcator nu poate preveni efectul de „memorie' care poate fi o problema pentru acumulatorii din emitator si receptor, si nu 'stie' cind se termina incarcarea unui acumulator.
Ce este efectul de „memorie'? In uz normal acumulatorii din RC nu se descarca complet, dar pentru a fi siguri, noi ii incarcam complet pentru urmatoarea utilizare. Acumulatorii „tin minte' acest lucru si isi schimba comportamentul: ei sunt in continuare capabili sa furnizeze energie proportional cu capacitatea lor normala, insa daca intr-o zi li se cere sa furnizeze intreaga lor capacitate, nu mai sunt capabili sa faca acest lucru.
Acest efect este cunoscut utilizatorilor de camere video. Tineti acumulatorii complet incarcati, dar cand aveti nevoie de ei pachetul este gol. Puteti impiedica acest efect, descarcand acumulatorul normal (pana la 0.9 Volti/celula), dupa care il incarcati complet.
Din acest motiv este indicat sa utilizati un incarcator care, atunci cind este necesar, sa poata face si descarcare.
Efectul de memorie este un subiect foarte discutat. Totusi, acumulatorii moderni, NiMH dar mai ales LiPo, sunt construiti intr-o tehnologie care reduce sau chiar elimina acest fenomen.

Voltajul final al descarcarii, descarcare adanca
Pentru acumulatorii NiCd si NiMH voltajul final al descarcarii este in jur de 0.9V/celula, masurat sub sarcina (ex. pachet 7 celule: 6.3V). Daca pachetul este descarcat sub aceasta tensiune, celula este descarcata adanc si acest lucru poate determina inversarea polaritatii. Adica celulele afectate dau potential negativ la borna pozitiva, si potential pozitiv la borna negativa; puteti verifica folosind un voltmetru. Inversarea polaritatii distruge celula, daca nu este corectata la timp. Problema poate fi remediata doar prin o incarcare lenta de 10-14 ore. Este foarte important sa evitati descarcarea adanca a pachetelor NiMH, deoarece poate provoca distrugeri iremediabile. In cazuri extreme se poate deschide valva de siguranta, ducand la o pierdere permanenta de gaz si electroliti.

Proceduri de incarcare
Trebuie sa facem o diferenta intre incarcare lenta si incarcare rapida cand lucram cu acumulatori. Este practic sa folosim termenul de rata de incarcare (C) pentru a defini marimea curentilor de incarcare si descarcare.
Exemplu: Un acumulator cu capacitatea de 600 mA este incarcat la rata de 1C daca am setat un curent de incarcare de 600 mA.
• Incarcare lenta: Incarcare lenta sau normala este termenul folosit pentru rate de 0.1-0.2C. Incarcarea acumulatorilor nu are randament de 100% astfel incat nu toata energia introdusa in acumulator se transforma in energie stocata. Asta inseamna ca perioada standard de incarcare la 0.1C, nu este 10 ore, ci 13 ore.
• Incarcarea accelerata se face cu un curent de 0.3-0.5C. Incarcarea pachetelor de acumulatori (in special NiMH) la acesti curenti pentru o perioada mai lunga poate distruge acumulatorul, intrucit energia suplimentara data pachetului nu mai are loc. Aceasta actiune declanseaza procese chimice si supraincalzeste acumulatorul, scurtandu-i astfel viata. Nu supraincarcati acumulatorii !!
La o rata mai mare de 0.2C este esential sa monitorizati procesul de incarcare si sa il opriti in timp util (imediat dupa ce acumulatorul este complet incarcat). Supraincarcarea puternica determina distrugerea acumulatorului, acesta avind voltaj mai mic, capacitate mai mica si viata mai scurta.
Asta inseamna ca pentru incarcare accelerata sau incarcare rapida se recomanda incarcatorii cu detectia terminarii incarcarii.
• Incarcare rapida - este una din caracteristicile principale ale acumulatorilor utilizati in modelism.
Asta inseamna ca pot fi incarcati la un curent de pana la 1C, durata incarcarii fiind 1.2 pana la 2 ore.
Exemplu: Un acumulator cu capacitatea de 1500 mAh este incarcat la o rata de 1C setand un curent de incarcare de 1.5 A.

Acumulatorii din emitator si receptor nu trebuie incarcati rapid. Dandu-i pachetului o incarcare rapida din cand in cand nu face nici un rau, dar incarcarea accelerata, intotdeauna va lasa acumulatorul cu mai putina capacitate decat dupa o incarcare, lenta datorita temperaturii ridicate din celule.
Daca doriti sa incarcati rapid un pachet de acumulatori, este esential sa folositi un incarcator care opreste incarcarea automat cand acumulatorul este plin. Cel mai folosit este procedeul Delta Peak, care monitorizeaza cresterea de tensiune din acumulator, determinand momentul cand acesta este plin. Nu toate procesele Delta Peak sunt bune pentru acumulatorii NiMH. Majoritatea modelelor de incarcator din comert sunt pentru acumulatori NiCd si au tendinta de a intrerupe prea tarziu incarcarea. Aceste tipuri de incarcatori supraincarca pachetele NiMH, care se supraincalzesc si se distrug in timp. Sensibilitatea incarcatorilor cu Delta Peak nu trebuie sa fie mai mica de 10 mVolti/celula. Va recomandam sa cititi instructiunile incarcatorului pentru a stabili daca incarcatorul este potrivit sau nu pentru acumulatorii NiMH.

Toate incarcatoarele rapide robbe cu Delta Peak au programe speciale pentru incarcarea corecta a acumulatorilor NiMH.
Puteti face singuri un test: incarcati pachetul NiMH la 1C, si masurati temperatura celulelor. Cand incarcarea ia sfarsit - temperatura nu trebuie sa depaseasca 45⁰C. Daca incarcatorul incalzeste pachetul mai tare de atat, inseamna ca nu este bun pentru acumulatori NiMH, si va distruge acumulatorii.

Atentie: incarcarea acumulatorilor in emitator
Mufele de incarcare din emitatoare nu pot suporta curenti prea mari; mentineti-va in jurul curentului maxim permis de emitator. Daca doriti sa folositi un incarcator modern cu detectia terminarii incarcarii dioda de protectie din emitator trebuie sa fie ocolita, sau acumulatorii trebuie scosi si incarcati separat.

Durata de viata a acumulatorilor
Acumulatorii pot rezista la 300- 500 de cicluri de incarcare-descarcare, variind in functie de calitatea procesului de incarcare si stilul de utilizare. Dupa acesta perioada acumulatorul este considerat obosit si poate fi aruncat.

Descarcarea in timp
Acumulatorii pierd 2-3% din capacitate pe zi, astfel incit dupa aproximativ 50 de zile – depinde de temperatura la care este pastrat – un pachet complet incarcat este gol. Asta inseamna ca acumulatorii trebuie incarcati inainte de utilizare, daca nu au fost folositi mai mult de 14 zile.

Stocarea si pastrarea acumulatorilor
Daca nu intentionati sa folositi un acumulator in viitorul apropiat, pastrati-l intr-un loc uscat si racoros (-20 pana la +30oC); nu are importanta cat de descarcat este pachetul. Singurul avantaj al descarcarii inainte de pastrare, este ca dupa prima incarcare va avea voltaj si capacitate maxima. Daca pachetul nu este descarcat inainte de pastrare, va avea doar 90-95% din capacitatea si tensiunea sa; performanta sa maxima fiind disponibila doar dupa doua sau trei cicluri de incarcare-descarcare.

II. Acumulatorul

Ce este capacitatea bateriei ? Capacitatea bateriei este marimea sarcinii electrice stocate in baterie. Ea se masoara in Ah.
Care este timpul de incarcare a bateriei, acumulatorului?

Se imparte capacitatea acumulatorului la curentul de incarcare (se da in specificatiile incarcatorului) si obtii timpul. Atentie la unitatile de masura

T(ore) = AH : A + Tt

unde:

T    = timpul de incarcare (Ore);

AH = capacitatea inscriptionata a acumulatorului (Ah);

A = curentul de incarcare al sursei (Ah);

Tt = toleranta timpului de incarcare (ore) pentru: Timp minim = 0h, Timp mediu = 1h, Timp max = 2h.

Exemplu: - acumulatorul are100Ah, iar sursa este de 1.5Ah. Calculati timpul minim de incarcare al acestuia.

T = AH : A + Tt = 100 : 1,5 + 0 = 66 h

Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale Eseu: Specificatie tehnica - fitinguri canalizare sudate din pvc

Ce este curentul de descarcare la rece?
Este curentul pe care o baterie noua, complet incarcata, poate sa-l furnizeze continuu, timp de 10 sec. si asigura la -18°C o tensiune minima de 7.5V (EN).
Ce este capacitatea de rezerva?
Capacitatea de rezerva este perioada de timp in minute, in care o baterie poate mentine o descarcare cu un curent de 25A, la temperatura de 25°C, pana la o tensiune egala sau mai mare de 10.5V (EN).
Ce este durata de viata a bateriei?
Durata de viata a bateriei este timpul in care bateria are performante acceptabile. Ea se masoara in ani.
Ce este o baterie fara intretinere?
O baterie fara intretinere este o baterie care nu necesita adaugare de apa distilata, daca sistemul de incarcare de pe autovehicul functioneaza corect.
Ce efect are caldura excesiva asupra bateriei?
Excesul de caldura cauzeaza evaporarea apei, proces care are loc mult mai rapid decat in conditii normale. Excesul de caldura are efecte negative si asupra gratarelor pozitive.
Ce efect are temperatura scazuta asupra bateriei?
Temperatura scazuta reduce substantial puterea bateriei. La -18°C, bateria functioneaza numai la 40% din puterea pe care o poate da la 20°C.
Cat de des trebuie sa verificam bateria? In exploatare se verifica nivelul electrolitului, cel putin o data pe an la bateriile Silver, o data la 9 luni la bateriile BlueDynamic, o data la 6 luni la bateriile Standard. Nivelul electrolitului trebuie sa fie cu cca 20mm deasupra placilor. In cazul in care nivelul electrolitului scade sub valoarea indicata, se completeaza cu apa distilata sau demineralizata, niciodata cu acid sau apa de la robinet.
La bateriile dotate cu indicator de stare (ochi magic) starea de incarcare si nivelul electrolitului se pot aprecia observand culoarea acestuia:

transparent: nivel scazut, necesita completare

negru: nivel bun, baterie descarcata

verde: nivel bun, baterie incarcata

Cum sa alegem bateria potrivita? Cautati in manualul masinii care baterie se potriveste modelului de vehicul pe care-l aveti. Aceeasi informatie o puteti obtine si din catalogul fabricantului de baterii - pe care-l detine cel care comercializeaza bateriile.
Ce se intampla daca folosesc o baterie care are un curent mai mare de descarcare la rece?
In acest caz, motorul porneste mai usor, in special in regiunile cu climat rece, iar sistemul de incarcare nu este afectat.

Care este concentratia acidului sulfuric in solutia de electrolit dintr-un accumulator auto ?

Concentratia electrolitului dintr-o baterie auto care functioneaza in regim corect este de 37%. Aceasta carespunde unei densitati de 1,28g/cmc. Orice depasiri semnificative inseamna regimuri incorecte: subincarcare (densitate < 1 ) sau supraincarcare (scadere nivel electrolit).  

Ce este bateria de acumulatori auto ?

Bateria este un grup de celule galvanice, care transforma energia chimica in energie electrica. O celula galvanica consta din doi electrozi (anod si catod) si o solutie de electrolit

Ce rol are bateria de acumulatori ?

Bateria functioneaza ca si:
-sursa de energie pentru sistemul de pornire si aprindere initiala a motorului masinii
-sursa de energie suplimentara - cand cerintele electrice ale vehiculului depasesc capacitatea de livrare a sistemului de incarcare.
-stabilizator de tensiune in sistemul electric (reduce tensiunea inalta tranzitorie) care ar deteriora componentele sistemului.

Acumulatorul

Anodul : Plumb poros, in forma metalica -gratar de Pb umplut cu Pb spongios -
Pb + SO 4 2- => PbSO 4 + 2e- 0,356V

Catodul : Dioxid de plumb (PbO2) -gratar de Pb umplut cu PbO2-
PbO 2 + SO 4 2- + 4H + + 2e- => PbSO 4 + 2H 2 O 1,685V

Reactia totala: Pb + PbO2 + 2H2SO4 -> 2PbSO4 + 2H2O

Electrolit Acid sulfuric diluat
Tensiunea electrochimica per element: 2,05 V

Primul ajutor

In cazul stropirii cu acid sulfuric clatiti imediat ochii, timp de cateva minute, cu apa limpede. Apoi apelati la serviciile unui medic. Stropii de acid, de pe piele sau de pe haine, se vor indeparta imediat cu un agent neutralizant sau lesie de sapun, dupa care se va clati cu apa din abundenta. In cazul in care ati inghitit acid apelati de urgenta la medic.

Atentie, pericol de explozie

Nu fumati si nu lucrati cu flacara deschisa in vecinatatea acumulatorului.
Evitati scanteierile la manipularea cablurilor si a echipamentului electric al autovehiculului. Nu scurt circuitati bornele acumulatorului cu obiecte metalice.

Reciclarea acumulatoarelor uzate ,

conform HG 1057/2001. 'Este interzisa aruncarea bateriilor si/sau a acumulatoarelor uzate pentru autovehicule.
' Este interzisa deversarea electrolitului din acumulatoarele uzate pentru autovehicule.'
' Acest produs trebuie predat dupa utilizare pentru valorificare.'

Inainte de orice scoatere din serviciu ,

se va face o incarcare completa a acumulatorului. Nivelul si densitatea electrolitului trebuie sa fie controlate o data la 30 de zile. Daca densitatea d4 este inferioara valorii de 1,26 g/cm3 se recomanda reincarcarea acumulatorului; procedand astfel se prelungeste durata de viata a acumulatorului.

Conditii de depozitare si transport

Acumulatoarele livrate cu electrolit, in stare incarcata, se depoziteaza cu dopurile bine inchise, in incaperi uscate (umiditate maxima 70%), la temperaturi cuprinse intre 5 si 30 grd C, ferite de caldura, radiatii solare si substante chimice.

Dupa o perioada de depozitare, in conditiile precizate mai sus, sau de neutralizare timp de: 6 luni acumulatoarele se vor reincarca, inainte de utilizare, urmand instructiunile, numai in cazul in care densitatea electrolitului scade sub 1,26 g/cm3.

Se interzice depozitarea altor produse peste acumulatoare.

Pe durata transportului se vor asigura conditiile necesare evitarii rasturnarii si lovirii acumulatoarelor.