Τι είναι το ρεύμα φόρτισης;

Όταν μια επαναχρησιμοποιήσιμη μπαταρία χάνει την αποθηκευμένη φόρτιση της, μπορεί να επαναφορτιστεί με την εφαρμογή ενός ρεύματος φόρτισης που μετατρέπει τις χημικές ουσίες στην μπαταρία σε αποθηκευμένο ηλεκτρικό ρεύμα.Η μπαταρία αποθηκεύει αυτό το φορτίο μέχρι να χρειαστεί και πάλι, όταν η αντίστροφη χημική αντίδραση απελευθερώνει την ηλεκτρική ενέργεια που αποθηκεύεται στην μπαταρία.Το ρεύμα φόρτισης είναι αυτό που επιτρέπει την επανειλημμένη χρήση της μπαταρίας και ο τρόπος με τον οποίο το ρεύμα επηρεάζει την μπαταρία εξαρτάται από τις χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται σε αυτήν.

Οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος χρησιμοποιούνται ευρέως στον εξοπλισμό μεταφοράς, στην αποθήκευση ηλιακής ενέργειας και σε άλλες εφαρμογές που απαιτούν μεγάλη ικανότητα ηλεκτρικής αποθήκευσης.Αυτές οι μπαταρίες είναι κατασκευασμένες από μια σειρά από πλάκες μολύβδου που διατηρούνται σε ένα θειικό οξύ και μίγμα νερού.Εμφανίζεται μια χημική αντίδραση μεταξύ του μολύβδου και του οξέος και παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα.Κάθε κύτταρο σε μια μπαταρία μολύβδου-οξέος δημιουργεί περίπου 2,2 βολτ, έτσι μια μπαταρία 12 volt θα έχει έξι κύτταρα και ένα πλήρες φορτίο ελαφρώς πάνω από 13 βολτ.Η αντίδραση δημιουργεί θειικό μόλυβδο, το οποίο τελικά μπορεί να καλύψει τις πλάκες μολύβδου και να προκαλέσει την αποτυχία της μπαταρίας.Το σωστό ρεύμα φόρτισης μπορεί να αντιστρέψει κάποια από αυτή την αντίδραση, που ονομάζεται θείωση.Η τεχνολογία που αναπτύχθηκε στα τέλη του 20ου αιώνα, που ονομάζεται φόρτιση παλμών ή διαμόρφωση πλάτους παλμών, μπορεί να αντιστρέψει τη θειωμό σε μεγάλο βαθμό και να αποκαταστήσει την καλή ηλεκτρική ικανότητα σε παλαιότερες μπαταρίες.θα προκαλέσει υπερθέρμανση.Οι καυτές μπαταρίες όχι μόνο έχουν χαμηλότερη χωρητικότητα φόρτισης, αλλά και να αποτύχουν εάν το νερό βράζει ή εξατμίζεται λόγω υπερβολικής θερμότητας.Πολλοί φορτιστές χρησιμοποιούν ελεγκτές φόρτισης για να μειώσουν τη ροή του ρεύματος ως φορτίες της μπαταρίας και ορισμένοι μπορούν να ελέγξουν τη θερμοκρασία της μπαταρίας για να αποτρέψουν την υπερθέρμανση.

Μικρότερες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, συμπεριλαμβανομένου του μεταλλικού-υδριδίου νικελίου και των μπαταριών ιόντων λιθίου, σε ορισμένες περιπτώσεις, σε ορισμένες περιπτώσεις, να επαναληφθούν.Οι μπαταρίες νικελίου-υδριδίου είναι ευαίσθητες στο ρεύμα φόρτισης και εάν μια ασθενέστερη μπαταρία τοποθετηθεί σε φορτιστή με ισχυρότερες μπαταρίες, ενδέχεται να μην αποδεχθούν σωστά την φόρτιση.Πολλοί από τους φορτιστές περιέχουν κυκλώματα που φορτίζουν κάθε μπαταρία ξεχωριστά, αντί να τα συνδυάζουν σε ένα κύκλωμα.Η ξεχωριστή φόρτιση επιτρέπει σε κάθε μπαταρία να λαμβάνει ένα συγκεκριμένο ρεύμα για να βελτιστοποιήσει την επαναφόρτιση του.

Το ρεύμα φόρτισης αναφέρεται επίσης στην ηλεκτρική ενέργεια που απαιτείται για τη φόρτιση ενός πυκνωτή.Ένας πυκνωτής είναι μια συσκευή στερεάς κατάστασης που περιέχει δύο πλάκες από ένα υλικό που μπορεί να διεξάγει ή να περάσει ηλεκτρόνια.Οι δύο πλάκες διαχωρίζονται από ένα διηλεκτρικό υλικό, το οποίο αντιστέκεται σε ροή ηλεκτρονίων σε κάποιο βαθμό.Όταν ο πυκνωτής φορτίζει, το ρεύμα ρέει σε μία πλάκα, δημιουργώντας μια υπερβολική αρνητική φόρτιση.Ταυτόχρονα, η αντίθετη πλάκα αναπτύσσει ένα θετικό φορτίο.

Αυτό το αποθηκευμένο ηλεκτρικό φορτίο λειτουργεί ως μπαταρία και μπορεί να αποθηκευτεί για μεγάλες χρονικές περιόδους.Όταν ένας διακόπτης συνδέει τον πυκνωτή σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, τα ηλεκτρόνια περνούν μέσω του διηλεκτρικού και μέσα στην θετικά φορτισμένη πλάκα, δημιουργώντας μια ροή ηλεκτρικής ενέργειας.Το ηλεκτρικό ρεύμα θα ρέει μέχρι να απορριφθεί ο πυκνωτής, οπότε μπορεί να επαναφορτιστεί επανειλημμένα.Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικά για την παροχή διαφορετικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της τάσης και του ελέγχου ισχύος.