Cargadores de batería que pueden recargar baterías desechables. ¿Cómo funcionan y están a salvo?

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Hace unos años, un producto llamado SecondWind apareció , que afirmaba que podía recargar baterías desechables. Para un laico como yo, eso sonaba como una gran idea, pero ¿funciona realmente un producto así, y es realmente seguro de usar?

Las etiquetas en las baterías prometen nada más que una muerte segura si intentas recargarlas, y un cargador para baterías desechables parecía algo potencialmente peligroso.

batteries battery-charging

— usuario1049697
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Las baterías alcalinas demostraron tener un grado de capacidad para lograr recargas limitadas al acceder al material sin reaccionar. Esto fue tan efectivo que Rayovac y otros sacaron una línea de células que fueron recargables formalmente durante un número limitado de ciclos. Tuve un cliente que los usó y los abandonó después de un tiempo debido a los malos resultados. PERO las alcalinas estándar pueden responder bien. El método tradicional era "CC sucia": CA rectificada de media onda, sin tapa de filtro, resistencia a través del diodo para obtener algo de descarga en 1/2 ciclo. Los resultados informados varían, pero hace muchos años hubo bastantes conversos entusiastas. ....

— Russell McMahon

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.... Supongo que una búsqueda en la web, por ejemplo, con CC sucia y recarga alcalina, etc., generaría muchos comentarios. Puede no acercarse, por ejemplo, a la eficacia de NimH, pero es bueno si funciona.

— Russell McMahon

Si los alcalinos pudieran recargarse y superar a otras tecnologías, la industria estaría por todas partes. Estarían en teléfonos inteligentes, vehículos eléctricos, etc. Las baterías recargables de alta capacidad que se pueden reciclar muchas veces y son lo más baratas posible, son demasiado necesarias para que una conspiración las detenga.

— Kaz

uno de "todo lo malo que habíamos hecho cuando éramos jóvenes".

— user3528438

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¿Qué sucede cuando recarga cualquier tipo de batería?

la corriente fluye hacia el terminal +
se produce una reacción química dentro de la batería, más o menos lo contrario de la reacción química que ocurrió cuando se descargó la batería
la reacción química recarga la batería y genera calor

¿Qué puede ir mal?

la batería puede entrar en fuga térmica y sobrecalentarse, a veces explosivamente
la batería puede desarrollar un cortocircuito interno y consumir corriente excesiva, lo que puede conducir a una fuga térmica o tal vez arruinar el cargador
la batería puede desarrollar una apertura interna y convertirse en un pisapapeles

¿Cómo prevenir el error?

controle la temperatura de la batería (interna si puede, de lo contrario externa) y reduzca la corriente si la temperatura es demasiado alta
cargar muy lentamente (carga lenta)
no sobrecargue

¿Qué más?

Para recargar "completamente" una batería, el cargador debe superar el voltaje nominal de la batería (brevemente y con una corriente baja). Esto supera la caída de voltaje en la resistencia interna de la batería.

¿Qué hacen los cargadores comerciales?

Los cargadores comerciales generalmente combinan el voltaje constante y la carga de corriente constante, los más sofisticados controlan la temperatura y los más sofisticados también pueden controlar otras cosas.

¿Por qué no se recomiendan para pilas alcalinas?

Cada tipo de batería se recarga de forma ligeramente diferente. Los viejos cargadores de ni-cad pueden no funcionar bien para los recargables de ni-mh, y viceversa. Debe comprar un tipo especial de cargador para baterías de li-po, tipos de ácido de plomo, etc.

La verdadera razón por la que los cargadores alcalinos son un elemento de nicho es que no gana mucho (en términos de capacidad de recarga o número de ciclos de recarga) al recargar baterías alcalinas en comparación con otros tipos.

La moraleja de la historia es que puedes recargar casi cualquier tipo de batería, pero algunas son mejores que otras.

— hoosierEE
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Usted señor, merece más votos. No soy un experto en baterías, pero el formato de su respuesta, que lo deja muy claro, al menos debería brindarle más. Una gran ventaja sería mostrar los efectos (fugas térmicas, etc.) de apertura interna y cortos basados en un diagrama de celda.

— Señor Mystère

@ MisterMystère gracias! No he visto diagramas internos de fallas, pero hay MUCHOS videos de personas que hacen cosas malas con baterías en YouTube. "No intentes esto en casa" viene a mi mente ... :)

— hoosierEE

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Su última oración suena como si todo fuera comestible, aunque solo sea una vez para mí.

— Pavel

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Tuve una aplicación de bajo estrés para reutilizar células alcalinas (baja corriente, no necesariamente necesitaba una recarga completa), así que lo intenté yo mismo [investigación original] aunque [esto no es Wikipedia]. Lo primero que descubrí fue que la información disponible está tan en contra de intentarlo, que es muy difícil determinar cuál sería el voltaje de terminación adecuado. Utilicé un suministro de banco para poder limitar tanto la corriente como el voltaje.

En el primer intento, los resultados fueron buenos. En el segundo intento, la celda goteó. Después de eso, intencionalmente mantuve la corriente de carga en C / 10 o menos, usando celdas que nunca se habían recargado y que no estaban completamente agotadas. Después de un período de tiempo, las células comenzaron a expulsar gases y electrolitos. La fuga de gas era audible (como en "¿Qué es ese sonido?" Y "Oh, es la celda que estoy recargando")

Por otro lado, las celdas que están destinadas a ser recargadas a menudo tienen mecanismos destinados a absorber el gas, o al menos ventilarlo de manera segura. No en este caso

Conclusión: la reacción química no es necesariamente "reversible" en un sentido exacto. Cuando corres hacia atrás obtienes otras cosas como calor y gases. Las reacciones electrolíticas implican cosas como la disolución del metal, y los productos de corrosión resultantes no saben automáticamente a dónde regresar. Al final, dejé de intentar recargarlos. No se informaron muertes.

Creo que estos resultados variarán según la marca (fabricante), por lo que si funcionó para usted, fue más afortunado. Pero este es un ejemplo de por qué puede no funcionar.

— gbarry
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No se garantiza que los alcalinos de un solo uso sean recargables. ¿Por qué no comprar baterías recargables reales que siguen funcionando incluso durante un gran número de ciclos de recarga? Es mucho más barato a largo plazo.

He recargado muchos alcalinos de 9V para usar en DVM. Carga lenta de 20 mA con una fuente de alimentación cc establecida en 9,5 V máx. No funciona bien con baterías muy descargadas por debajo de aproximadamente 7.5V. Pero puede obtener un poco más de vida de los alcalinos de 9V si solo se han reducido a 8V o 8.5V más o menos. Por lo tanto, probablemente un cargador comercial logrará esto sin atar el suministro de su banco.

Sí, a veces una celda comienza a descargar gas, pequeños sonidos de estallido. Solo he visto esto en baterías arruinadas de descarga profunda donde el voltaje sigue siendo muy bajo a pesar de todas las "recargas".

Hay una buena aplicación para todo esto. Si anota una gran caja de alcalinos de 9v "muertos", puede elevar el voltaje la mayoría de ellos. Luego, conéctelos a todos en serie y úselos como quemadores de leña, suministro de kilovoltios electrostáticos, demostraciones de arclamp de carbono, etc. O simplemente compitiendo en YT / reddit por el evadador de voltaje de banco de 9V más imprudente. Obtenga el suyo de los teatros independientes, descartes de micrófonos FM o edificios de oficinas que reemplacen las baterías del detector de humo.

244 baterías en serie https://www.youtube.com/watch?v=8hwLHdBTQ7s

490 baterías en serie http://www.break.com/video/ugc/490-9v-batteries-351064

Si tiene alguna solución de sulfato de cobre o cloruro de cobre, puede demostrar algunos problemas detrás de la "recarga". La recarga es básicamente una forma de galvanoplastia, de convertir los productos de corrosión nuevamente en placas de batería sólidas. Pegue un par de pequeños electrodos de cobre en su solución azulverde, luego conecte la fuente de alimentación a alta corriente. ¡Coágulos de rápido crecimiento de sustancia negra! Eso es cobre dendrítico que crece en el electrodo negativo; Un bosque de nanofilamentos. Realice el enchapado a una corriente mucho más baja y en su lugar obtendrá metal de cobre a granel. El diseño de la batería tiene problemas similares: las estructuras físicas producidas por la "corrosión" y el "recubrimiento" no deben degradarse durante muchos ciclos, y la descarga profunda ("corrosión" excesiva) no debe arruinar la batería ni reducir el número de ciclos de carga.

— wbeaty
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Esa idea de "descartes de micrófono FM" debería ser un ganador. He observado que cada vez que algo sale mal (como pararse en un punto muerto) cambian inmediatamente las baterías.

— gbarry

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Hay una advertencia de seguridad general, pero los cargadores con una capacidad limitada de C / 10 probablemente no provocarán pérdidas por sobrecalentamiento y demorarán más de 10 horas en cargarse. Es posible que tenga suerte de obtener el 50% de la carga puesta en hasta un 90% de SOC en la primera reutilización, pero esto disminuye rápidamente con el aumento de temperatura y el recuento de ciclos en las células primarias. El uso de cargadores> = velocidad de carga de 1C podría provocar un aumento rápido de la temperatura en caso de producirse un corto interno. Monitoreo de la temperatura de la batería. es seguro si se realiza en tiempo real.