Почему плохо смешивать новые и старые батарейки?

Ответы:

21

Простая модель батареи - это химическая реакция, которая производит постоянное напряжение. Но эта химическая реакция требует времени. Простая модель ограниченной скорости этой реакции в электрическом выражении представляет собой последовательное сопротивление:

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Когда батарея свежая, R1 мало. Поскольку химическая энергия истощается, R1 становится больше. Почему это происходит, сложно, и я не химик, поэтому я не могу рассказать вам подробно, но это связано с тем, что реагенты расходуются, пластины аккумуляторов покрываются грязью и так далее.

Это сопротивление, даже если оно представляет собой комбинацию электрических и химических эффектов, не освобождается от законов физики. Это все еще испытывает потерю согласно закону Джоуля:

пзнак равноя2р

Эта потеря электрической энергии должна сопровождаться увеличением тепловой энергии.

ря

Однако, если вы смешиваете свежие и разряженные батареи, то у вас есть новая батарея, которая может подавать большой ток, в разряженную батарею с высоким сопротивлением. Это приводит к чрезмерному нагреву разряженной батареи, которая может затем повредиться или выйти из строя, возможно, впечатляюще.

1: но, конечно, не все батареи. Литий-ионные аккумуляторы, несколько позорно , не безопасны при коротком замыкании.

Фил Фрост
источник
1
Отлично поставлено! Благодарю. R -> «ток короткого замыкания» имеет смысл.
Coldblackice
Что еще хуже, накопление тепла при коротком замыкании внутри элемента часто ограничивается тем фактом, что быстрая утечка тока приведет к увеличению внутреннего сопротивления батареи, но если у вас есть последовательный комплект батарей, внутреннее сопротивление должно будет работать от напряжения батареи, а не от собственного напряжения батареи. Например, если у одного есть набор из восьми D-ячеек (для простоты предположим 1,50 В), пять из которых являются новыми, а другая имеет последовательное сопротивление 3 Ом (что обычно ограничивает ток короткого замыкания до 0,5 и мощность до 0,75). Ж) и ...
суперкат
1
... один подключает стек к 6-омной нагрузке (что ограничивает ток до 2 А от свежих батарей - высокий, но не беспричинный). При слабой ячейке в цепи ток упадет до 1,333 ампер, но рассеиваемая мощность в слабой ячейке составит 5,333 Вт - в семь раз больше, чем было бы, если бы мертвая ячейка была закорочена. Если из-за нагревания сопротивление мертвой ячейки возрастет до 6 Ом, это увеличит рассеиваемую мощность еще больше - до 6 Вт (остальные батареи даже не нагреются, поэтому их сопротивление не увеличится).
суперкат
Вы написали Awesome, не будучи химиком! +1
Луна
7

Худшее, что вы можете сделать для любого типа аккумуляторов, будь то перезаряжаемых или нет, - протолкнуть через него величину тока, большую по сравнению с током короткого замыкания. Когда батарея разряжается, ее ток короткого замыкания - и, следовательно, уровень тока, с которым она может безопасно обращаться - будет уменьшаться. Если все батареи в батарее разряжаются одновременно, величина тока, протекающего в системе, останется ниже величины тока, которую может безопасно выдержать самая слабая батарея. Однако, если одна из батарей в батарее разряжена, а другие батареи остаются сильными, сильные батареи могут протолкнуть значительный ток через слабую, даже если ее ток короткого замыкания практически уменьшился. Такое злоупотребление сильно ухудшит срок службы аккумуляторных батарей,

Supercat
источник
3

Duracell говорит: -

В. Могу ли я смешивать старые и новые батареи? A. Не смешивайте старые и новые батареи. Это приведет к снижению общей производительности и может привести к утечке или разрыву батареи. Мы рекомендуем заменить все батареи в устройстве.

В. Могу ли я смешивать батареи разных типов? О. Нет, разные батареи предназначены для разных целей. Смешивание литиевой батареи со щелочной батареей не улучшит производительность устройства. Фактически, это снизит производительность и может даже повредить ваше устройство или вызвать утечку или разрыв батареи.

Кроме того, не смешивайте батареи разных марок в устройстве. Это снизит общую производительность, а также может привести к утечке или разрыву батареи. Мы рекомендуем использовать батареи одного типа в устройстве.

В. Нужно ли менять все батареи одновременно? О. Мы рекомендуем заменять все батареи в устройстве одновременно. Частично использованная батарея будет расходовать энергию от новой, уменьшая общее количество доступной батареи.

Эти вопросы и ответы можно найти здесь

Беда в том, что Duracell, вероятно, (это в их интересах) использует менее чем глянцевое вращение для смешивания батарей, но трудно найти общий ответ, который противоречил бы.

Мой собственный опыт выхода из строя батареи ограничен никель-кадмиевыми батареями, в которых одна батарея изменила свою полярность, что привело к значительному падению комплекта батарей с 6,0 до 3,6 В, и это было связано с сильным разрядом из-за неисправной цепи, а не случайным выбором новых и старых батарей, но Вероятность обращения клетки (я слышал) была больше, если вы смешали старое и новое.

Энди ака
источник
-2

Если вы используете старую батарею с новой батареей, то это вредно для новых батарей. Аккумуляторная батарея не является постоянной и уменьшите заряд новой батареи.

майанк танвар
источник
1
Это на самом деле не отвечает на вопрос.
Колин