Corrente inversa consentita nella batteria alcalina

Qualcuno sa cosa succede alla batteria alcalina se viene pompata una piccola corrente? Ad esempio 0,5uA in una batteria alcalina da 9 V?

Voglio aggiungere una semplice batteria da 9 V + raddrizzatore come tensione di backup a un circuito da 12 V. La regolazione della tensione non è importante e sarebbe accettabile 9V. Per ridurre al minimo la caduta di tensione, ho bisogno di usare uno Schottky ma in polarizzazione inversa, non sono esattamente circuiti aperti. Quindi, la domanda è: la corrente involontaria di "carica" ​​di 0,1uA è un problema per la durata di conservazione dell'alcalino standard 9V?

Penso a una soluzione di backup della batteria più sicura (ovvero con relè o batteria ricaricabile), ma è importante per me mantenere la soluzione il più semplice possibile e con la massima autonomia della batteria, e voglio solo conoscere i rischi del pompaggio una piccola corrente di dispersione negli alcalini.

L'autoscarica di un 9V alcalino con una shelf life del 20% di 5 anni e una capacità di 500 mAh è di circa 2uA, quindi non credo che <2uA sia un qualsiasi tipo di possibile problema. Non è in corso alcuna ricarica netta.

D'altro canto, i diodi Schottky possono presentare perdite molto elevate a temperature ambiente elevate. Anche la corrente di autoscarica aumenterà con la temperatura ma probabilmente non così velocemente. Quindi potresti voler considerare le caratteristiche alla massima temperatura ambiente possibile.

Tanto per la logica, vediamo cosa raccomandano i produttori.

Eveready (Energizer) ha la seguente dichiarazione di non responsabilità nel loro manuale (presumibilmente per affrontare gli abusi come il tentativo di ricaricare effettivamente le celle alcaline ad alta corrente, causando calore, evoluzione del gas, esplosione ecc.):

Ricarica delle batterie primarie: la ricarica delle batterie primarie può causare esplosioni o perdite che possono provocare lesioni personali. SE L'ENERGIZZATORE / TUTTE LE BATTERIE PRIMARIE SONO SOGGETTE A QUALSIASI FORMA DI RICARICA, TUTTE LE GARANZIE, ESPLICITE O IMPLICITE, COMPRESE MA NON LIMITATE ALLE GARANZIE DI COMMERCIABILITÀ E IDONEITÀ PER UN PARTICOLARE SCOPO, SONO NULLA E VUOTA.

Tuttavia, quando vai nelle loro " Considerazioni sul design e sulla sicurezza ", finalmente otteniamo un numero reale e ragionevole (enfasi aggiunta):

I dispositivi con opzioni di alimentazione alternativa devono essere progettati per garantire che le batterie siano isolate dal circuito di alimentazione alternativo. Evitare l'uso di interruttori esterni, attivati ​​dal cavo di alimentazione alternativo. I cavi di ricambio "generici" disponibili in commercio potrebbero non attivare l'interruttore di protezione. Considerare la protezione ridondante del diodo contro la carica involontaria della batteria. La massima corrente di dispersione non dovrebbe mai superare i 35 micro amp .

Anche tenendo conto della variazione tra tipi e produttori, sembrerebbe che <10uA sia molto, molto sicuro. Sta a te determinare se un limite ragionevole del genere è rispettato.

Il problema con le batterie è che possono verificarsi tutti i tipi di reazioni chimiche strane / cattive quando vengono maltrattate. Tali reazioni possono provocare la fuoriuscita di sostanze corrosive dalle batterie. Abbiamo visto tutti le batterie che sono trapelate e il disordine che possono causare.

A meno che un produttore non specifichi la quantità di corrente inversa (effettivamente in carica!) Consentita, si consiglia di non caricare la batteria.

Ma perché non è sufficiente utilizzare una batteria che è progettata per essere caricata. Esistono 9 celle NiMh V che possono svolgere la funzione di cui hai bisogno. Quando si utilizza una cella ricaricabile, è anche possibile aggiungere una resistenza in parallelo con il diodo Schottky per aumentare la corrente di carica a circa 1 mA circa. In questo modo la batteria NiMh deve essere mantenuta carica.

Se una batteria NiMh 9V è troppo costosa per te (quelli economici non sono di buona qualità, evita quelli), usa un diodo al silicio (1N4148) invece del diodo Schottky poiché i diodi al silicio hanno correnti di dispersione molto più basse. Tanto più in basso che la corrente non può essere in discussione. Dovrai solo convivere con la caduta di tensione aggiuntiva del diodo al silicio.

Ci sono anche circuiti a "diodi ideali" e moduli già pronti con tali circuiti (questi usano MOSFET per fare la commutazione) ma non sono sicuro che forniranno la corrente di dispersione molto bassa di cui avresti bisogno.

Non riesco a mettere sicurezza e alcalino nella stessa frase. Le batterie alcaline perdono, attraverso la valvola destinata a fermare l'esplosione quando stanno per perdere.

Per un buon alcalino, 0.1uA non è niente. Un buon alcalino appena esaurito può anche essere ricaricato a circa la metà della capacità originale. Ma sai se l'alcalino è in buone condizioni? Ho avuto batterie alcaline di tutti i principali produttori che perdono anni prima della data di scadenza, a volte nella confezione sigillata, a volte in gadget che sono stati poi distrutti a causa della cella alcalina fuoriuscita.

Se l'assorbimento di corrente della batteria è basso e la batteria deve essere installata per un periodo prolungato (più di un mese), utilizzare cloruro di zinco per impieghi gravosi. Oggi non perdono, causano danni minimi se perdono, sono quasi uguali alcalini in mAH / prezzo. Acquista comunque fresco, poiché iniziano a deteriorarsi dopo la produzione.

Anche se suona male, se il prezzo è un problema, per un backup a breve termine, si possono considerare batterie al piombo acido. I piccoli 4V arrivano a 250-300 mAH. Tollereranno per sempre una tensione flottante. Possono costare circa lo stesso prezzo di un AA alcalino. Inoltre, puoi ottenerli in qualsiasi mAH di cui potresti aver bisogno e il prezzo AH / sembra essere quasi lineare per tutte le dimensioni.

NiMH ha alcune limitazioni. Sono costosi, non possono essere caricati di mantenimento, rischio di inversione di polarità quando un gruppo di essi è in serie.

Le batterie ricaricabili, incluse le batterie RAM (alcaline ricaricabili al manganese), sono appositamente progettate per ridurre questo rischio. REF

Se si limita la tensione, la batteria non può mai raggiungere la sovratensione, che è la principale causa di rischio di mancanza di corrente costante. Quindi potresti caricarlo con 100 mA per sempre fino a quando la tensione è shunt limitata a 9,0 V.

Il motivo per cui tutti dicono NON CARICARE più di xx uA è perché la tensione può aumentare oltre il limite di sicurezza di 1,525 V per cella. Quindi, se si dispone di un morsetto da 9,0 V, è possibile caricare in modo sicuro qualsiasi potenza ragionevole in mA desiderata. (<100mA <= 1 / 4W da ESR) Ho detto SICURO ma può ridurre l'aspettativa di vita su alcuni a seconda delle perdite di qualità. quindi 100uA è innocuo se la tensione è limitata. Ma non lo dicono al pubblico in modo da poter vendere più batterie.

aneddotico

Una volta avevo ricaricato Alk. Batterie da 9 V in sicurezza con 10 mA per lunghi periodi. È possibile recuperare il 10% della capacità o continuare a galleggiare a 9 V dallo scarico occasionale.

Per fare questo usa un limitatore da 9 V con serie R per ~ 3 mA da 12V o 1k Ohm.

Il limitatore da 9 V può essere 3 LED bianchi da 3 mm in serie con 33 ohm (o 100 ohm con LED da 5 mm) attraverso la batteria

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Avvertimento

Ma è stato 40 anni fa e non ho mai fatto test a lungo termine su tutti gli OEM di batterie.

Rischio

- Le pile alcaline a basso costo possono scaricarsi automaticamente quando lasciate sole, quindi perdere H2, rompere la guarnizione quindi perdere forte alcalino di potassio che si asciuga in polvere bianca e si pulisce con aceto. La carica inversa potrebbe accelerare questa perdita su buone batterie come Energizer con durata di conservazione garantita.

arbitro

Gli alcalini sono abbastanza lineari 1.10 essendo morti e 1.535 o giù di lì essendo nuovi / pieni. e le celle da 9 V utilizzano celle 6S in serie.

Hmm

Sappiamo che la capacità di Ah è spesso legata alla massa della batteria.

Gli energizzatori sono 50 gm per cella da 9 V alla rinfusa

Le celle Sony da 9 V sono 57 grammi. (meglio?)