Verschillende soorten batterijen vereisen verschillende oplaadmethoden om de levensduur en prestaties te maximaliseren. Het gebruik van de verkeerde methode kan snelle veroudering of zelfs gevaarlijke storingen zoals oververhitting of explosies veroorzaken.Druppelladen, een methode die vaak wordt gebruikt voor loodzuur- of nikkelgebaseerde batterijen, is zo'n methode die aanzienlijk kan verschillen van andere technieken, zoals opladen met constante stroom. Dit artikel gaat dieper in op de specifieke redenen waaromdruppelladenis niet geschikt voorlithium-polymeerbatterijenen vergelijkt het met andere oplaadmethoden.
Wat is druppelladen?
Druppelladen is het proces waarbij continu een zeer lage stroomsterkte op een accu wordt toegepast (meestal 0,01 C tot 0,03 C van de capaciteit van de accu) om zelfontlading te compenseren en de accu in een volledig opgeladen toestand te houden. Deze methode is vooral handig voor loodzuur-, nikkel-cadmium- (NiCd) of nikkel-metaalhydride-batterijen (NiMH), omdat deze overmatige ontlading kan voorkomen zonder schade te veroorzaken. Druppelladen wordt vaak gebruikt in toepassingen zoals voertuigaccu's, waarbij het handhaven van een constante stroomvoorziening essentieel is voor langdurige opslag.
Hoe wordt druppelladen bereikt?
Om druppelladen te realiseren, gespecialiseerddruppelladersworden gebruikt. Deze laders zijn ontworpen om een lage stroom toe te passen, meestal minder dan 1% van de totale capaciteit van de batterij, om de batterij geleidelijk op te laden. Sommige laders zijn uitgerust met de mogelijkheid om het laadniveau van de batterij te controleren en de stroom dienovereenkomstig aan te passen. Technieken zoals stroombegrenzende weerstanden of constante stroombronnen kunnen helpen een lage laadstroom te behouden. Een batterij van 1000 mAh zou bijvoorbeeld een druppellading van 10 mA of minder krijgen om veilig opladen gedurende langere perioden te garanderen. Aanvullend,Batterijbeheersystemen (BMS)op slimme apparaten kan overschakelen naar een druppellaadmodus om overladen te voorkomen wanneer de batterij bijna vol is.
Is druppelladen geschikt voor lithium-polymeerbatterijen?
Lithium-polymeerbatterijen zijn zeer gevoelig voor laad- en ontlaadomstandigheden. Fabrikanten gebruiken BMS om de laadniveaus zorgvuldig te controleren en overladen of diepontladen te voorkomen. Deze gevoeligheid vormt een uitdaging voor druppelladen, omdat langdurig druppelladen de batterij in een lage maar continue oplaadstatus kan houden. Hierdoor bestaat het risico dat er te veel wordt opgeladen, wat kan leiden tot capaciteitsverlies of -schade. Terwijl druppelladers een constante lage stroom leveren, kunnen lithiumbatterijen overladen worden als ze geen spanningsregeling hebben. Een geschikte druppellader voor lithiumbatterijen moet een constante 4,2 V kunnen leveren, maar veel in de handel verkrijgbare druppelladers zijn ontworpen voor NiCd- of NiMH-batterijen, die onbeperkt overladen met een lage snelheid kunnen verdragen. Deze laders hebben geen spanningsregeling, waardoor ze schadelijk zijn voor lithium-polymeerbatterijen.
Druppelladen versus opladen met constante spanning
Bij druppelladen wordt een lage, continue stroom geleverd om de accu in de loop van de tijd volledig opgeladen te houden. Het is nuttig om zelfontlading in opgeslagen batterijen te voorkomen zonder schade te veroorzaken. Daarentegenopladen met constante spanninghoudt de spanning stabiel en vermindert de laadstroom naarmate de batterij de volledige capaciteit nadert. Laden met constante spanning is beter geschikt voor snellaadtoepassingen en voorkomt overladen door de stroom geleidelijk af te bouwen. Druppelladen is gericht op het handhaven van het laadniveau, terwijl opladen met constante spanning efficiënt en zonder risico een volledige lading bereikt.
Heeft druppelladen invloed op de levensduur van de batterij?
Voor batterijen zoals NiCd of loodzuur, die een hoge zelfontlading hebben (20-30% per maand), heeft druppelladen doorgaans geen negatieve invloed op de levensduur van de batterij. Het is ontworpen om de batterij volledig opgeladen te houden door een lage stroomsterkte te gebruiken zonder overlading te veroorzaken. Bij lithium-polymeerbatterijen kan er echter sprake zijn van overmatig opladen als er sprake is van overmatig druppelladen of als de lader niet over de juiste spanningsregeling beschikt. Dit leidt tot capaciteitsvermindering en verkort de levensduur van de batterij. Over het algemeen is druppelladen, als het op de juiste manier wordt uitgevoerd met hoogwaardige laders die de spanning regelen, veilig en gunstig voor loodzuuraccu's.
Tips voor het verlengen van de levensduur van lithium-ionbatterijen
Conclusie
Wanneer de accu onder een limiet van 4,2 V wordt gehouden en de oplaadtijd zorgvuldig wordt beheerd, kan druppelladen veilig worden toegepast op lithium-polymeerbatterijen. Het kan zelfs helpen batterijen weer tot leven te wekken die lange tijd zijn opgeslagen en niet normaal kunnen worden opgeladen. Het vinden van een geschikte oplader op de markt is echter niet eenvoudig, vooral omdat onjuist opladen kan leiden tot ernstige risico's zoals brand. Voor loodzuur- of NiCd-accu's is druppelladen een effectieve manier om de lading op peil te houden, maar voor lithium-ionaccu's is dit over het algemeen ongeschikt zonder de juiste veiligheidsmaatregelen.
Posttijd: 09-09-2024