Perché è male mescolare batterie nuove e vecchie?

Ho visto degli avvertimenti che è male mescolare batterie nuove e vecchie - perché?

Si tratta dell'età di una batteria o della tensione / corrente (rimanente) di una batteria?

Un semplice modello di batteria è una reazione chimica che produce una tensione costante. Ma questa reazione chimica richiede tempo. Un semplice modello della velocità limitata di quella reazione in termini elettrici è una resistenza in serie:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Quando la batteria è nuova, R1 è piccola. Man mano che l'energia chimica si esaurisce, R1 diventa più grande. Perché ciò accada è complicato, e io non sono un chimico, quindi non posso dirtelo in dettaglio, ma ha a che fare con i reagenti che si stanno esaurendo, e le piastre della batteria si ricoprono di innesto, e così via.

Questa resistenza, sebbene sia una combinazione di effetti elettrici e chimici, non è esente dalle leggi della fisica. Subisce ancora una perdita secondo la legge di Joule:

Questa perdita di energia elettrica deve essere accompagnata da un guadagno di energia termica.

Se non stai mescolando le batterie, quando le batterie si esauriscono, tutte le loro resistenze aumentano più o meno allo stesso modo, quindi mentre R sale, la crescente limita anche la corrente massima che le batterie possono fornire. La maggior parte delle batterie ¹ è progettata per essere sicura in una di queste condizioni.$R$$I$

Tuttavia, se mescoli batterie nuove e scariche, allora hai la batteria nuova che può erogare una grande corrente, in una batteria scarica che ha un'alta resistenza. Ciò comporta un calore eccessivo nella batteria scarica, che può quindi essere danneggiato o guastarsi, forse in modo spettacolare.

^{1: ma certamente non tutte le batterie. Le batterie agli ioni di litio, in qualche modo famigerate, non sono sicure quando sono in corto.}

La cosa peggiore che puoi fare per qualsiasi tipo di batteria, ricaricabile o meno, è di spingere attraverso di essa una quantità di corrente che è grande rispetto alla sua corrente di cortocircuito. Man mano che una batteria si scarica, la sua corrente di corto circuito - e quindi il livello di corrente che può gestire in sicurezza - diminuirà. Se tutte le batterie in una pila si esauriscono contemporaneamente, la quantità di corrente che scorre nel sistema rimarrà al di sotto della quantità di corrente che la batteria più debole può gestire in sicurezza. Se, tuttavia, una delle batterie nello stack si esaurisce mentre altre batterie rimangono forti, le batterie forti potrebbero riuscire a spingere una corrente significativa attraverso quella debole anche quando la sua corrente di cortocircuito è praticamente diminuita. Tale abuso degraderà gravemente la vita utile delle batterie ricaricabili,

Duracell dice: -

D. Posso mescolare batterie vecchie e nuove? A. Non mescolare batterie vecchie e nuove. Ciò ridurrà le prestazioni complessive e potrebbe causare perdite o rotture della batteria. Si consiglia di sostituire tutte le batterie all'interno di un dispositivo.

Q. Posso mescolare diversi tipi di batteria? R. No, batterie diverse sono progettate per scopi diversi. La miscelazione di una batteria al litio con una batteria alcalina non migliorerà le prestazioni del dispositivo. In effetti, ridurrà le prestazioni e potrebbe persino danneggiare il dispositivo o causare perdite o rotture della batteria.

Inoltre, non mescolare diverse marche di batterie all'interno di un dispositivo. Ciò ridurrà le prestazioni complessive e potrebbe anche causare perdite o rotture della batteria. Si consiglia di utilizzare lo stesso tipo di batterie all'interno di un dispositivo.

D. Devo cambiare tutte le batterie contemporaneamente? R. Raccomandiamo di sostituire tutte le batterie di un'unità contemporaneamente. Una batteria parzialmente utilizzata scaricherà energia da una nuova, riducendo la quantità totale di energia disponibile.

Queste domande e risposte sono disponibili qui

Il problema è che Duracell è probabile (è nel loro interesse) di dare un tocco meno che lucido alla miscelazione delle batterie, ma è difficile trovare una risposta generale che sia in contraddizione.

La mia esperienza personale di guasto della batteria è limitata alle batterie NiCd in cui una cella ha invertito la sua polarità facendo cadere efficacemente la pila di celle da 6,0 V a 3,6 V e ciò era dovuto a una scarica pesante da parte di un circuito difettoso, non una selezione casuale di batterie nuove e vecchie ma la probabilità di inversione cellulare (ho sentito) era maggiore se mescolassi vecchio e nuovo.

Se si utilizza una vecchia batteria con una nuova, è dannosa per le nuove batterie. La carica della batteria non è costante e riduce anche la nuova carica della batteria.