Az akkumulátor felforrósodik töltés közben: okok, biztonságos határok és gyakorlati megoldások

A húsz perce töltőn ülő telefon melegnek érzi a tenyerét, és az első ösztön az, hogy azon töprengek, nincs-e baj. Általában semmi. A töltés egy exoterm folyamat: a falból érkező váltakozó áramot az akkumulátorhoz szükséges kisfeszültségű egyenárammá alakítják, majd a lítium-ionokat az egyik elektródáról a másikra tolják, mindkettő melléktermékként hőt bocsát ki.

Az első következtetés: a nagyjából 30–40 °C (86–104 °F) felületi hőmérséklet töltés közben szokásos, és a gyorstöltés körülbelül 45 °C-ra (113 °F) emelheti az akkumulátort, mielőtt a töltésvezérlő szándékosan lelassulna. Fájdalmassá váló hő, amely az első fél óra után folyamatosan emelkedik, vagy megduzzadt házzal, vegyi szaggal vagy az akkumulátor lehűlése közben forró csatlakozóval együtt érkezik, inkább hibára utal, mint normál veszteségre.

Mennyi hő valójában normális töltés közben?

A hőmérséklet a leghasznosabb mérési eredmény, mivel ez választja el a szokásos veszteségeket a kialakuló hibáktól. Az alábbi sávok a lítium-ionos telefonok, táblagépek, laptopok és eszközcsomagok tipikus viselkedését tükrözik; A pontos adatok a cellától, a töltőtől és a háztól függenek, ezért olvassa el őket tartományként, nem pedig rögzített határként.

Miért melegszik fel az akkumulátor töltés közben?

A hőnek valahonnan származnia kell, és a töltőáramkör csak néhány helyet kínál a keletkezéséhez. A sorrendben történő átdolgozás gyorsabb, mint a találgatás.

• Konverziós veszteségek. A töltő váltja át a váltakozó áramot egyenárammá, és a készülék ezt ismét a cellának szükséges feszültségre alakítja. Mindegyik fokozat nagyjából 10-20 százalékot veszít hőként, ami megjelenik az adapterben, a kábelben és az akkumulátorban.
• Töltőáram. Az ellenállásos fűtés az áram négyzetével emelkedik. A töltőáram megkétszerezése nagyjából megnégyszerezi a cellában és a vezetékekben keletkező hőt, ezért a 65 W-os töltés sokkal jobban felmelegíti a telefont, mint az 5 W-os éjszakai töltés.
• Öregedő sejtek. Körülbelül 500 teljes ciklus után a sejt általában megtartja kapacitásának 80 százalékát, és a belső ellenállás nő. Ugyanaz az áram több hőt termel, mint amikor a csomag új volt.
• Környezeti hőmérséklet és légáramlás. A párna alatt, zárt tokban vagy az autó műszerfalán töltő készüléknek nincs hova leadnia a hőt. A 35°C-os helyiségben történő töltés önmagában több fokot is hozzáadhat.
• Kábel és csatlakozó ellenállás. A vékony, hosszú vagy kopott kábelek, a sérült dugók és a korrodált aljzatérintkezők ellenállást jelentenek az akkumulátoron kívül. Ez a hő nem a cellában, hanem a dugóban jelenik meg.
• Töltő elhelyezése. A puha bútorok alá temetett vagy zárt fiókba rakott adapter nem tudja eloszlatni saját veszteségeit, és továbbadja ezt a meleget.
• Töltés töltés közben. A navigáció, a videó és a játékok a processzor kisülési hőjét adják a töltési hőn felül.
• A kínálati oldal. A túlterhelt elosztók, a részben feltekercselt hosszabbítók és a laza aljzatérintkezők hozzájárulnak a saját részükhöz, amit könnyű figyelmen kívül hagyni.

A kimenet és a tápegység oldala hozzájárul

A túlmelegedett akkumulátorral kapcsolatos legtöbb tanács a telefonra irányul. A gyakorlatban a túlmelegedési esetek jelentős része az aljzatra, a hosszabbítóra vagy arra a szalagra vezethető vissza, amelybe a töltőt bedugták. Az érintkezési ellenállás a szokásos bűnös. A dugót lazán megfogó aljzat egy kisebb érintkezési felületen áramoltatja át az áramot, és ez a terület fűtőelemként viselkedik: a dugó teste perceken belül észrevehetően felmelegszik, miközben az akkumulátor hűvös marad. Ha a csatlakozó melegebb, mint a telefon, akkor a probléma felfelé van.

A túlterhelés elleni védelem ugyanezen okból számít nagyobb léptékben. Egy 16 A-es szalag, amelyet egyszerre kérnek egy fűtőelem, egy laptop adapter és egy telefontöltő táplálására, a kelleténél melegebben fog működni, és egy megfelelő túlterhelés-védő kapcsolóval vagy hőkapcsolóval ellátott szalag kinyitja az áramkört, mielőtt a ház hőmérséklete veszélyt jelentene. A polikarbonátból öntött házak a jobb választás meleg környezetben, mert az anyag megőrzi mechanikai szilárdságát és égésgátló viselkedését magasabb hőmérsékleten mint az olcsó sávokban használt sok alternatíva.

Cable3G 4 kimenetes EU elosztó túlterhelés elleni védelemmel Négy EU-aljzat 16A/220-250V-on túlterhelés-védő kapcsolóval, teljes réz belsővel és lángálló PC-héjjal a háztartási áramelosztáshoz. Termék megtekintése →

Az USB-portokkal ellátott szalagok egy második hőforrást adnak. A szalagon belüli AC-DC konverter folyamatosan működik és magától melegszik; ha egy négy kimenetű, két USB-porttal rendelkező szalag a névleges értékéhez közel van betöltve, a belső hő ugyanazon a házon keresztül távozik. A légteret hagyva a szalag körül és elkerülve, hogy a bútorok mögé láncolják, az átalakító a tervezési ablakában marad.

A kábeltekercsekkel a leggyakrabban visszaélnek ebben az összefüggésben. A nagy töltési vagy fűtési terhelést hordozó teljesen feltekert orsó nem tudja elvezetni a hőt a tekercses vezetőről, és a belső menetek fokozatosan felforrósodnak. Használat előtt teljesen tekerje le a kábelt, tartsa tiszteletben az orsó névleges áramerősségét, és ellenőrizze, hogy a földelés sértetlen-e, amikor az orsó kültéri berendezést táplál.

EU szabvány 10 m-es kábeltekercs túlterhelés elleni védelemmel Tízméteres EU kábeltekercs 16A/220-250V névleges feszültséggel, tűzálló PP héjjal, teljes réz maggal és túlterhelés elleni védőkapcsolóval beltéri vagy kültéri használatra. Termék megtekintése →

Figyelmeztető jelek, amelyek azt jelentik, hogy most hagyja abba a töltést

A melegség nem egyenlő a veszéllyel, de néhány konkrét jelre érdemes azonnal reagálni, nem pedig figyelni.

Gyakorlati módszerek a töltési hőmérséklet csökkentésére

1. Töltsd kemény, nyitott felületen, például íróasztalon vagy polcon, soha ne ágyneműn, kárpiton vagy papíron.
2. Gyorstöltés közben távolítsa el a vastag vagy szigetelt tokot, hogy a csomag hőt sugározhasson.
3. Illessze az adaptert a készülékhez. A jóval az eszköz bemenete feletti névleges töltő megnyomja azt az áramot, amelyet a töltőáramkörnek el kell vezetnie.
4. Használjon az áramerősségnek megfelelő kábelt, és cserélje ki azokat a kábeleket, amelyeknek a csatlakozója elszíneződött vagy kilazult.
5. Kerülje a töltést közvetlen napfényben, parkoló járműben vagy radiátor mellett.
6. Tartsa az intenzív használatot, például a navigációt és a játékot a töltés után, ne közben.
7. Foglaljon éjszakai töltést alacsony teljesítményű adapterre, ne pedig gyorstöltőre.
8. Ellenőrizze a dugó testének hőmérsékletét, ne csak az akkumulátort; a meleg dugó általában aljzat- vagy kábelproblémát jelent.

Amit a vásárlóknak ellenőrizniük kell a töltőhardvernél

Azon forgalmazók és berendezések gyártói számára, akik elosztókat, hosszabbító kábeleket vagy orsókat adnak meg a töltőtermékek mellett, néhány mérhető pont dönti el, hogy a hardver hűvös lesz-e az évek során. A névleges áramerősségnek meg kell haladnia a reális csatlakoztatott terhelést, nem pedig egyetlen adapter adattábláját. Az érintkezőszerelvényeknek megfelelő rézötvözetet kell használniuk, elegendő behelyezési erővel és élettartammal, hogy elkerüljék a fent leírt laza fogást. A ház anyagának hőálló, égésgátló minőségűnek kell lennie, és a terméknek meg kell felelnie a célpiacra vonatkozó szabványoknak, például a GB2099.1 és a GB1002 Kínának, vagy a megfelelő európai és koreai konfigurációknak exportra.

A beszállítói minőségbiztosítási rendszer a termikus történet része. Az ISO 9001 szabvány szerint dolgozó, házon belüli tervezési képességgel rendelkező gyártók beállíthatják az érintkezők geometriáját, a falvastagságot és az anyagminőséget, amikor az ügyfél alkalmazása melegen fut, ahelyett, hogy csak katalógusváltozatokat kínálnának. Hőmérséklet-emelkedési vizsgálat névleges terhelés mellett, dokumentált érintkezési anyagok és egyértelmű túlterhelés-védelmi specifikáció ésszerű tétel, amelyet megrendelés előtt igényelni kell. A elosztó tartomány ezeknek a paramétereknek a lefedése a gyakorlati kiindulópont a legtöbb töltés melletti alkalmazáshoz.

A legtöbb esetben a töltés közben felforrósodott akkumulátor egyszerűen azt csinálja, amit a fizika megkíván, és a meleg a normál sávon belül marad, amint a töltési áram a ciklus végén lecsökken. Az a szokás, amit érdemes kialakítani, hogy két helyen, az akkumulátorban és a csatlakozóban ellenőrizzük a hőmérsékletet, és a trendet jelzésként kezeljük. Az emelkedő hő egy hűvös csatlakozóval egy cella vagy töltő beszélgetés; a forró akkumulátor hideg akkumulátorral egy konnektor, kábel vagy szalagos beszélgetés, és általában az olcsóbb megoldás.