بهترین فناوری باتری شارژی قلمی

بهترین فناوری باتری شارژی قلمی

باتوجه به آنچه گفته شد، هنگامی که بحث انتخاب بین باتری‌های شارژی قلمی در میان باشد، باتری‌های NiMH نه تنها بهترین، بلکه تقریبا تنها گزینه هستند. به احتمال زیاد به‌جز باتری‌های NiMH هیچ‌کدام از باتری‌هایی که در بالا به آن‌ها اشاره شد را در بازار پیدا نخواهید کرد.

با مشخص شدن پاسخ به این سوال که کدام فناوری باتری شارژی از بقیه بهتر است، حال دو پرسش جدید به وجود می‌آید. اینکه �چه موقع به‌جای باتری معمولی از باتری شارژی استفاده کنیم؟� و �کدام باتری NiMH از بقیه بهتر است؟�

استفاده از باتری‌های غیر شارژی در دستگاه‌های پرمصرف چه از لحاظ اقتصادی و چه از لحاظ زیست‌محیطی توصیه نمی‌شود

پاسخ به پرسش اول به عوامل زیادی بستگی دارد؛ اما به‌طور کلی از لحاظ �اقتصادی� توصیه می‌شود برای دستگاه‌های کم‌مصرف از باتری‌های غیر شارژی و در دستگاه‌های پرمصرف از باتری‌های شارژی استفاده کنید. برای مثال، ساعت دیواری یا ریموت کنترل تلویزیون را درنظر بگیرید. ازآنجایی که این دستگاه‌ها معمولا سالی یک بار نیاز به تعویض باتری دارند، می‌توان از باتری‌های قلمی معمولی با قیمت ۱۰۰۰ تومان یا کمتر در آن‌ها استفاده کرد. درصورتی‌که از یک باتری شارژی ۲۰ هزارتومانی در چنین دستگاهی استفاده کنید، ممکن است بیشتر از ۲۰ سال طول بکشد تا خرید شما توجیه اقتصادی پیدا کند؛ هرچند از لحاظ �زیست‌محیطی� استفاده‌ی چندباره از یک باتری شارژی همچنان بهتر از دور انداختن ۲۰ باتری یک‌بارمصرف است.

اما در دستگاه‌های پرمصرف مانند دوربین دیجیتال، دسته‌ی بازی و اسباب بازی‌های پرمصرف، استفاده از باتری‌های غیر شارژی نه توجیه اقتصادی دارد و نه زیست‌محیطی.

کدام باتری شارژی NiMH از بقیه بهتر است؟

پاسخ به این سوال نیز بستگی به مورد استفاده‌ی شما دارد. برای مثال سه حالت زیر را درنظر بگیرید:

برای دوربین دیجیتال، چراق قوه یا هر دستگاه پرمصرف دیگری که قرار است هر هفته (یا هر چند هفته) یک بار از آن به مدت طولانی و تحت بار شدید استفاده شود، (برای مثال هنگام طبیعت‌گردی یا قطع متناوب برق) اولین معیار شما هنگام خرید باتری شارژی باید ظرفیت آن و سپس عمر قفسه باشد.

اگر گیمری هستید که دو روزی یک بار باتری دسته‌ی بی‌سیم خود را عوض می‌کنید، یا اسباب بازی خاصی دارید که هر روز احتیاج به تعویض باتری دارد، هنگام خرید باتری شارژی قبل از هر چیز باید به تعداد سیکل‌هایی که باتری قادر است شارژ و دشارژ شود توجه کنید و سپس به عنوان معیار دوم ظرفیت آن را نیز مدنظر قرار دهید.

برای موس یا کیبورد بی‌سیمی که معمولا هر شش ماه (یا بیشتر) یک بار احتیاج به تعویض باتری دارد، نرخ دشارژ خودکارِ پایین یا عمر قفسه‌ی بالا از همه چیز مهم‌تر است.

ظرفیت باتری‌های قلمی (AA) شارژی معمولا بین ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ میلی‌آمپر ساعت است

باتری‌های مختلفی با ظرفیت‌ها، تعداد سیکل و عمر قفسه‌ی متفاوت در بازار وجود دارند که می‌توانید باتوجه به آنچه در بالا گفته شد از میان آن‌ها به انتخاب بپردازید. از مورد اعتمادترین برندهای باتری‌ شارژی موجود در بازار ایران می‌توان به Duracell، Eneloop (Panasonic)، Energizer، Maxell و Sony اشاره کرد. در این میان، باتری‌های Eneloop ساخت پاناسونیک به داشتن بیشترین عمر قفسه بین تمامی انوع باتری‌های شارژی NiMH قلمی شهرت دارند و عمر مفید آن‌ها (از لحاظ تعداد سیکل‌های شارژ) در بعضی مدل‌ها به ۳۰۰۰ سیکل نیز می‌رسد.

توجه داشته باشید ظرفیت باتری‌های قلمی (AA) شارژی معمولا بین ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ میلی‌آمپر ساعت است و در پرظرفیت‌ترین مدل‌ها به زحمت به ۲۷۰۰ میلی‌آمپر ساعت می‌رسد. باتری‌های با ظرفیت بالای ۳۰۰۰ میلی‌آمپر ساعتی که در بازار وجود دارند همگی تقلبی هستند.

عمر قفسه: باتری‌ها حتی هنگامی که از آن‌ها استفاده نمی‌شود و درون بسته‌بندی خود هستند هم به‌صورت تدریجی انرژی ذخیره‌شده‌ی خود را از دست می‌دهند. مدت زمانی که طول می‌کشد تا یک باتری بیشتر ظرفیت خود را از دست بدهد به «عمر قفسه» (shelf life) مشهور است. در شرایط دمای اتاق، عمر قفسه‌ی باتری‌‌های غیر شارژی روی-کربن بین ۳ تا ۵ سال، باتری‌های آلکالاین بین ۵ تا ۱۰ سال و باتری‌های لیتیومی بین ۱۰ تا ۱۵ سال است. این مقدار برای باتری‌های شارژی معمولا بسیار کم‌تر است.

دشارژ خودکار (Self-discharge): حتی اگر هیچ‌گونه تماسی بین الکترودهای باتری برقرار نباشد، واکنش‌های شیمیایی داخل باتری شارژ الکتریکی ذخیره‌شده را با گذر زمان کاهش می‌دهند. دشارژ اتوماتیک باعث می‌شود عمر قفسه‌ی باتری کاهش پیدا کند و میزان شارژ درون آن هنگامی که به دست مشتری می‌رسد نسبت به شارژ ابتدایی کارخانه بسیار کم‌تر باشد.

باتری‌های یک‌بار مصرف معمولا نرخ دشارژ خودکار بسیار کمتری نسبت به باتری‌های شارژی دارند. از آنجایی که واکنش‌های شیمیایی منجر به دشارژ خودکار با افزایش دما سرعت می‌گیرند، توصیه می‌شود باتری‌ها را در دمای پایین نگه دارید.

اثر حافظه (Memory Effect): اثر حافظه پدیده‌ای است که در آن درصورت شارژ کردن باتری نیمه‌پر، ظرفیت آن به‌طور تدریجی کاهش پیدا می‌کند. برای مثال اگر باتری خود را با داشتن ۲۵ درصد شارژ مجددا شارژ کنید، پس از چند سیکل باتری بازه‌ی شارژ «۲۵ تا ۱۰۰ درصد» را به‌عنوان بازه‌ی «صفر تا ۱۰۰ درصد» در نظر می‌گیرد و عملا ۲۵ درصد از ظرفیت خود را از دست می‌دهد. در چنین حالتی به اصطلاح گفته می‌شود باتری نقطه‌ی شارژ شدن را به‌عنوان شارژ صفر «به یاد می‌آورد» یا اینکه ظرفیت قدیمی خود را «فراموش می‌کند».

تنها باتری‌های شارژی نیکل-کادمیوم (NiCd) و نیکل-هیدرید فلز (NiMH) تحت تأثیر این پدیده قرار می‌گیرند و دیگر انواع باتری در برابر آن مصون هستند. می‌توان تأثیر این پدیده روی باتری را با چند سیکل شارژ و دشارژ کامل تا حدودی برطرف کرد.

باتری‌های غیر شارژی

بیش از ۹۰ درصد باتری‌های قلمی جهان از نوع غیر شارژی هستند

باتری‌های غیر شارژی یا یک‌بار مصرف که با نام «سلول‌های اولیه» (Primary Cell) نیز شناخته می‌شوند، پس از یک بار استفاده دیگر قابلیت شارژ شدن و استفاده‌ی مجدد ندارند. دلیل اینکه این باتری‌ها را نمی‌توان شارژ کرد، بازگشت‌ناپذیر بودن واکنش شیمیایی تولیدکننده‌ی الکتریسیته در آن‌ها است. باتری‌های غیر شارژی ۹۰ درصد از بازار ۵۰ میلیارد دلاری باتری را به خود اختصاص داده‌اند و هر سال حدود ۱۵ میلیارد عدد از آن‌ها تولید و روانه‌ی بازار می‌شود.

باتری‌های روی-کربن (Zinc–Carbon) قدیمی‌ترین باتری‌های خشک هستند که به تولید انبوه تجاری رسیدند. این باتری‌ها برای اولین بار در اوایل قرن بیستم میلادی عرضه شدند و اولین چراغ قوه‌های الکتریکی توسط آن‌ها روشن می‌شدند. باتری‌های روی-کربن غیر قابل شارژ هستند و ظرفیت آن‌ها در سایز AA حدود ۴۰۰ تا ۹۰۰ میلی‌آمپر است. اگرچه این ظرفیت در مقایسه با دیگر انواع باتری ممکن است بسیار کم به نظر برسد؛ اما جالب است بدانید باتری‌های روی-کربن امروزی نسبت به نسخه‌های اولیه‌ای که بیش از ۱۰۰ سال پیش عرضه می‌شدند، ۴ برابر ظرفیت بیشتری دارند.

ساختار درونی باتری‌های روی-کربن (ZnC)

بدنه‌ی باتری‌های روی-کربن از جنس فلز روی است و درون آن از خمیر آمونیوم کلرید (NH4Cl) یا زینک کلرید (ZnCl2) به‌عنوان الکترولیت استفاده می‌شود. از آنجایی که بسیاری از فلزات متداول در تماس با الکترولیتِ  نمکی به‌سرعت دچار خوردگی می‌شوند، الکترود مثبت این باتری‌ها از جنس کربن ساخته می‌شود.

دمای بالا به باتری‌های روی-کربن آسیب می‌زند و به‌همین دلیل سازندگان باتری توصیه می‌کنند آن‌ها را در دمای اتاق نگه دارید. هرچند می‌توان باتری‌های روی-کربن را برای مدت زیادی به‌صورت منجمد نگهداری کرد؛ اما قبل از استفاده‌ی مجدد باید آن‌ها را به دمای اتاق برساند.

بدنه‌ی باتری‌های روی-کربن با گذر زمان به‌دلیل واکنش با مواد درون باتری دچار خوردگی می‌شود.

به‌طور کلی باتری‌های روی-کربن را نمی‌توان برای مدت زیادی انبار کرد؛ چرا که آمونیوم کلرید درون باتری با فلز روی (که بدنه‌ی باتری را تشکیل داده است) واکنش می‌دهد و رفته‌رفته با کاهش یافتن ضخامت بدنه، الکترولیت به بیرون نشت می‌کند. امروزه حدود ۲۰ درصد از باتری‌های دنیا از نوع روی-کربن هستند؛ هرچند این میزان در کشورهای پیشرفته‌ای چون ژاپن تنها به ۶ درصد می‌رسد. باتری‌های روی-کربن برای محیط زیست خطرناک‌اند و پس از استفاده نباید همراه با بقیه‌ی ضایعات خانگی دفع شوند.

باتری‌های آلکالاین (Alkaline) یا قلیایی نوع دیگری از باتری‌های غیر قابل شارژ‌ هستند که انرژی خود را از واکنش بین روی و دی‌اکسید منگنز (Zn/MnO2) تأمین می‌کنند. البته نوعی از باتری‌های آلکالاین با قابلیت شارژ مجدد نیز وجود دارد؛ اما به اندازه‌ی دیگر انواع باتری‌های شارژی متدوال نیست. در مقایسه با باتری‌های روی-کربن، باتری‌های آلکالاین چگالی انرژی بالاتر (بین ۳ تا ۵ برابر بیش‌تر) و عمر قفسه‌ی طولانی‌تری دارند.

ظرفیت باتری‌های آلکالاین به جریان گرفته‌شده از آن‌ها بستگی دارد. برای مثال ظرفیت یک باتری آلکالاین سایز AA درصورت استفاده در دستگاهی کم‌مصرف می‌تواند تا ۳۰۰۰ میلی‌آمپر ساعت نیز برسد؛ اما اگر جریان افزایش پیدا کند (برای مثال جریان ۱ آمپری در دوربین‌های دیجیتال) این ظرفیت تا ۷۰۰ میلی‌آمپر ساعت کاهش پیدا خواهد کرد. ولتاژ باتری‌های آلکالاین بسته به ظرفیت باقی‌مانده و بار روی باتری متغییر است.

باتری‌های آلکالاین را نباید شارژ کرد. در صورت اقدام به شارژ یا ترکیب با دیگر انواع باتری در دستگاه‌های الکترونیکی، ممکن است با نشت پتاسیم هیدروکسید از باتری مواجه شوید که درصورت تماس با پوست و چشم ایجاد حساسیت خواهد کرد.

بین ۶۰ تا ۸۰ درصد باتری‌های تولیدشده در سطح جهان از نوع آلکالاین است و سالانه بیش از ۱۰ میلیارد عدد از این باتری‌ها وارد بازار جهانی می‌شود. ازآنجایی‌که باتری‌های آلکالاین جدید فاقد جیوه هستند، می‌توان آن‌ها را مانند زباله‌های معمولی دفع کرد؛ هرچند توصیه می‌شود این نوع باتری‌ها را نیز مانند دیگر انواع باتری بازیافت کنید.

باتری‌های لیتیومی (با باتری‌های شارژی لیتیوم یونی و لیتیوم پلیمر اشتباه گرفته نشود) یکی از جدیدترین انواع باتری‌های غیر قابل شارژ هستند. در این باتری‌ها معمولا از لیتیوم به‌عنوان آند و منگنز دی‌اکسید به‌عنوان کاتد استفاده می‌شود. ظرفیت باتری‌های لیتیومی تقریبا سه برابر بیشتر از باتری‌های آلکالاین مشابه خود است و به دلیل عمر قفسه‌ی بسیار بالا (حدود ۱۵ سال) معمولا در دستگاه‌هایی که مصرف کمی دارند و مدت زمان زیادی باید به‌صورت مداوم کار کنند (مانند ساعت‌های دیواری) از آن‌ها استفاده می‌شود. استفاده از این باتری‌ها در دستگاه‌های پرمصرف مانند اسباب بازی‌ها، به‌دلیل قیمت بالا و غیرقابل شارژ بودن، هیچگونه توجیه اقتصادی ندارد.

باتری‌های لیتیومی بالاترین ظرفیت و عمر قفسه را بین تمامی انواع باتری‌های غیر شارژی دارند

باتوجه به ظرفیت بالای این باتری‌ها می‌توان در دستگاه‌هایی که به‌طور معمول استفاده از باتری آلکالاین برای آن‌ها توصیه می‌شود، از باتری‌های لیتیومی استفاده کرد و انتظار عملکرد بهتر و طولانی‌تری داشت؛ اما به‌ دلیل ولتاژ معمولا بالاتر، استفاده از آن‌ها در دستگاه‌هایی که به‌صورت سنتی از باتری‌های روی-کربن استفاده می‌کنند توصیه نمی‌شود.

در مقایسه با دیگر انواع باتری، می‌توان از باتری‌های لیتیومی جریان الکتریکی به‌مراتب بیشتری دریافت کرد. این قابلیت برای دستگاه‌هایی که به جریان بالایی احتیاج دارند ایده‌آل است؛ اما در صورت اتصال کوتاه، گرمای فوق‌العاده زیادی ایجاد خواهد کرد که ممکن است به منفجر شدن باتری منجر شود.

میزان محبوبیت باتری‌های لیتیومی در سطح جهان بسیار متفاوت است؛ به‌طوری‌که سهم آن‌ها از بازار باتری‌های غیر شارژی در ژاپن ۲۸ درصد و در اتحادیه‌ی اروپا تنها ۰.۵ درصد است. از آنجایی که باتری‌های لیتیومی مانند باتری‌های آلکالاین فاقد مواد سمی هستند، می‌توان آن‌ها را مانند ضایعات متداول خانگی دفع کرد؛ هرچند همچنان توصیه می‌شود این نوع باتری‌ها را مانند دیگر انواع باتری بازیافت کنید.

توجه   توجه   توجه

باتری‌ مورد استفاده در چراغ قوه پلیسی از نوع  لیتیوم یون   (Li-Ion)  میباشد
خلاصه مطلب زیر در مورد باتری‌ های لیتیوم یون  این موارد است
لطفا  برای بهره وری درست از باتری‌ چراغ قوه این موارد را رعایت فرمایید

۱- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را تخلیه کامل نکنید
۲- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را در آب گرم و فریزر قرار ندهید
۳- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را باز نکنید ( آتش می گیرد)
۴- هرگز دو سر باتری‌های لیتیوم یون را چرب نکنید
۵- هرگز دو سر باتری‌های لیتیوم یون را به هم اتصال ندهید ( منفجر می شود )
۷- هرگز باتری‌  لیتیوم یون را به مدت طولانی داخل وسیله برقی نگهداری نکنید
۸- باتری  شارژی  را خارج از وسیله برقی و در جای خشک و خنک نگهداری کنید
۹-  باتری  شارژی  لیتیوم یون در صورت زمین خوردن خراب میشود
۱۰- عمر مفید باتری‌های لیتیوم یون ۱ الی ۳ سال است ( حدود ۳۰۰ تا ۴۰۰ بار شارژ )
۱۱- زمان مورد نیاز برای شارژ باتری‌  لیتیوم یون ۳ الی ۶ ساعت میباشد

اصولاً وقتی صحبت از باتری‌های با اندازه استاندارد می‌شود، بلافاصله به یاد باتری‌های قلمی و نیم‌قلمی یا اگر بخواهیم دقیق‌تر باشیم، اندازه‌های AA و AAA می‌افتیم. اساساً سه فرم سیلندری، دگمه‌ای و کتابی (یا بلوکی) برای باتری‌های استاندارد وجود دارد. انواع دگمه‌ای در ابزارهای کوچک مانند ساعت‌های مچی و ماشین حساب‌های جیبی کاربرد فراوان دارند. باتری‌های کتابی ۹ ولتی در تجهیزات کنترل از راه دور و برخی مصارف خاص کاربرد دارند و انواع سیلندری که متداولترین نوع می‌باشند در طیف وسیعی از تجهیزات الکتریکی از ساعت‌های دیواری و چراغ قوه‌ها گرفته تا پخش‌کننده‌های صوتی و دوربین‌های دیجیتالی به کارگرفته می‌شوند.

به لحاظ فناوری به کارگرفته شده، چهار گونه اصلی از باتری‌های قابل شارژ در دسترس هستند:

۱) باتری‌های لیتیوم یون   (Li-ion)
۲) باطری های لیتیوم پلیمر   (Li-pol)
۳) باتری‌های نیکل کادمیوم   (Ni-cd)
۴) باتری‌های نیکل متال هیدرید   (Ni-mh)

باتری ‌های قابل شارژ استاندارد، عموماً از نوع Ni-cd یا Ni-mh می باشند. انواع Ni-mh به دلایل مزایای آشکار، به سرعت در حال گسترش و جایگزینی با انواع قدیمی‌تر Ni-cd می‌باشند. انواع Li-ion که دارای بهترین نسبت کارآیی به وزن می‌باشند، به دلیل گران بودن در موارد خاص همچون تلفن‌های همراه و کامپیوترهای کیفی کاربرد دارند. ولتاژ باتری ‌های سیلندری‌شکل عموماً برابر با ۱٫۵ ولت می‌باشد که در انواع قابل شارژ Ni-cd و Ni-mh کمی کمتر از این مقدار و برابر با ۲/۱ ولت است، از طرفی وزن انواع قابل شارژ بین ۳۰ تا ۴۰ درصد بیشتر است.در حال حاضر اولین گزینه برای هر خریدار در انتخاب یک باتری قابل شارژ، انوع Ni-mh می‌باشد، کما این‌که از حدود پنج سال گذشته فرآیند جایگزینی این گونه با انواع قدیمی‌تر ‌ Ni-cd آغاز گردیده است.

باتری ‌های Ni-mh دارای مزایای بسیاری هستند که در ادامه به برخی از مهمترین آن‌ها اشاره می کنیم:
‌‌ ظرفیت این باتری‌ها به مراتب بیشتر از انواع قدیمی‌تر است. در حال حاضر باتری ‌های Ni-mh اندازه AA با ظرفیت‌های فراتر از ۲۰۰۰ میلی آمپرساعت (MAh) وارد بازار شده‌اند و مطالعه و تحقیق برای ساخت مدل‌هایی با ظرفیت بیشتر ادامه دارد. باتری ‌های Ni-mh نسبت به باتری ‌های آلکالاین نیز از ظرفیت بیشتری برخوردارند و به خصوص در کاربردهای پرمصرف همچون دوربین‌های دیجیتال مدت سرویس‌دهی بیشتری را با هر بار شارژ کامل فراهم می‌کنند. بسیاری از شرکت‌های سازنده مدعی هستند که باتری ‌های Ni-mh ساخت آن‌ها در هر بار شارژ تا چهار یا پنج برابر یک باتری آلکالاین کارایی دارد، که البته این مقدار به عوامل بسیاری چون ظرفیت باتری ‌های، نحوه شارژ آن و نوع کاربرد بستگی دارد.
‌ در ابتدا هزینه بالاتر مانع استفاده گسترده از باتری ‌های Ni-mh بود، ولی فرآیند کاهش قیمت در پنج سال گذشته این هزینه را به مقدار معقولی رسانده است. در حال حاضر قیمت تقریبی این گونه تنها ۲۰ درصد بیشتر از Ni-cd می‌باشد این در حالی است که قیمت باتری ‌های Li-ionدر حدود دو برابر این مقدار است.

شاید بزرگترین مزیت باتری ‌های Ni-mh در عدم وجود مشکل <اثر حافظه> (Memory effect) در آن‌ها باشد. این اثر به زبان ساده افت تدریجی ولتاژ و ظرفیت در اثر عدم تخلیه کامل باتری پیش از شارژ مجدد آن می‌باشد، بنابراین استفاده‌کنندگان این گونه باتری‌ها نگرانی از بابت این مشکل ندارند.
‌ ولتاژ باتری ‌های قابل شارژ در بیشتر زمان کارکرد در حد ۲/۱ ولت باقی می‌ماند، که جریان یکدستی را فراهم می‌کند. در‌صورتی‌که ولتاژ باتری ‌های آلکالاین از مقدار ۵/۱ ولت شروع شده و تا کمتر از ۱ ولت کاهش می یابد.
‌‌ باتری ‌های Ni-mh فاقد ماده کادمیوم می‌باشند که در انواع Ni-cd کاربرد دارد. این ماده فلزی بسیار سمی و مخرب محیط زیست است، بنابراین باتری ‌های Ni-mh پاک‌تر نیز می‌باشند.
حداکثر دفعات شارژ برای باتری ‌های Ni-mh تا ۱۰۰۰ نوبت است، که بسیار بیشتر از سایر انواع باتری ‌های قابل شارژ می‌باشد. برای مقایسه به جدول ۲ توجه فرمایید.

در مقابل نقاط منفی اندکی در مورد باتری ‌های Ni-mh وجود دارد. همان‌طور که اشاره شد، قیمت تقریبی آن‌ها هنوز ۲۰درصد بیشتر از مدل‌های قدیمتر Ni-cd می‌باشد. همچنین زمان شارژ و تخلیه مجدد آن‌ها کمی بیشتر از انواع دارای کادمیوم است. این موضوع در برخی تجهیزات خاص، مزیتی برای باتری ‌های Ni-cd به حساب می آید، برای مثال در پیچ‌گوشتی‌های برقی که سرعت دوران بالایی دارند به سرعت تخلیه بالا در باتری نیازمندند، انواع Ni-cd دارای مزیت نسبی هستند.

اولین موضوعی که باید به خاطر داشته باشید، نحوه صحیح شارژ و تخلیه باتری ‌هایتان می باشد. شارژ بیش از اندازه باتری ‌های Ni-mh می‌تواند صدمات جبران‌ناپذیری به آن‌ها وارد کند. بنابراین حتی‌المقدور از شارژرهایی استفاده کنید که دارای مدار کنترل شارژ می‌باشند. انواع پیشرفته، مجهز به پردازنده کنترلی هستند، ولی مدل‌های ساده‌تر از نوعی تایمر برای قطع خودکار شارژ برخوردارند.
در حال حاضر مدل‌هایی از شارژرها موسوم به سریع (Fast) یا خیلی سریع (Ultra Fast) وارد بازار شده‌اند. این مدل‌ها تنها در صورتی توصیه می‌شوند که دارای مدار کنترل‌کننده مطمئنی باشند که در غیر این صورت به احتمال زیاد، باتری ‌هایتان را کباب شده تحویل خواهید‌گرفت! در هر صورت فرمول ساده‌ای برای محاسبه زمان شارژ وجود دارد. کافیست ظرفیت باتری ‌هایتان را بر حسب MAh بر توان شارژر با همان واحد تقسیم نمایید و ۲۰درصد به نتیجه حاصل اضافه کنید تا زمان شارژ بهینه بر حسب ساعت به دست‌آید. برای مثال زمان لازم برای شارژ یک باتری Ni-mh اندازه AA با ظرفیت ۲۰۰۰MAh در یک شارژر با توان ۲۰۰MAh برای همان سایز باتری ‌های، در حدود ۱۲ ساعت می‌باشد.
البته در مورد زمان شارژ استثنائی وجود دارد که توجه به آن اهمیت زیادی دارد، باتری ‌هایی که به تازگی خریداری شده‌اند، به دلیل زمان نسبتاً زیاد نگهداری در شرایط انبار، معمولاً زمان بیشتری برای شارژ لازم دارند و تنها بعد از دو یا سه بار شارژ و تخلیه به حداکثر توان خود می‌رسند، بنابراین اگر باتری جدیدتان در ابتدا کارآیی مورد انتظار را نشان نمی‌دهد، جای نگرانی نیست.
در بسیاری از شارژرهای موجود در بازار، دو یا چهار کانال شارژ وجود دارد که امکان شارژ همزمان را برای تعدادی باتری را فراهم می‌کند. در مدل‌های ارزان‌تر برای هر دو یا چهار کانال تنها یک کنترل‌کننده وجود دارد که در این‌صورت استفاده‌کننده نمی‌تواند یک باتری را به صورت جداگانه شارژ کند. در این صورت باید دقت شود تمام باتری ‌های قرار گرفته داخل شارژر در یک وضعیت قرار داشته باشند، چرا که در غیر این‌صورت امکان شارژ بیش از حد یکی از باتری‌ها وجود دارد. البته در مدل‌هایی که برای هر کانال به صورت جداگانه دارای کنترل‌کننده می باشند، این مشکل وجود ندارد.شکل ۱- رابطه زمان شارژ و افزایش حرارت
به یاد داشته باشید که باتری شارژ شده به‌طور روزانه مقداری از توان خود را از دست می دهد. میانگین تقریبی این افت توان روزانه یک درصد می‌باشد. به عبارت دیگر پس از تقریباً سه ماه و بدون استفاده از باتری ‌هایتان، نیاز به شارژ مجدد آن‌ها دارید. البته با نگهداری باتری در یک محیط خنک می توان این فرآیند را تاحدودی آهسته نمود. بسیاری از انواع شارژها دارای حالت شارژ خفیف (Trickle mode) هستند، که معمولاً به صورت خودکار و پس از شارژ کامل باتری‌ها فعال می شود. در این حالت جریان ضعیفی به صورت پیوسته و یا متناوب به باتری‌ها اعمال می شود، این جریان تنها در حدی است که توان باتری را در حالت حداکثر حفظ کند. البته در هر حال بهتر است برای مدت طولانی (مثلاً بیش از یک ماه) از این قابلیت استفاده نکنید.
همان‌طور که پیشتر اشاره شد، در حالی‌که ولتاژ یک باتری معمولی در حد ۵/۱ ولت است، ولتاژ یک باتری Ni-mh برابر با ۲/۱ ولت می‌باشد، این مقدار برای اغلب کاربردها کافی است و تنها در برخی از موارد که مقدار ولتاژ روی کارآیی تأثیر مستقیم دارد (برای مثال در چراغ قوه و یا رادیوهای قابل حمل)، این تفاوت آشکار می شود، البته در هر حال به دلیل افت طبیعی توان باتری ‌های شارژی، استفاده از آن‌ها در کاربردهای طولا‌نی مدت (مانند ساعت‌های دیواری) یا اضطراری (مانند چراغ قوه) توصیه نمی‌شود. در این موارد استفاده از یک باتری آلکالاین و یا حتی باتری ‌های قدیمی‌تر Heavy Duty نتیجه بهتری دارد.

نکته آخر این‌که همواره از شارژرهای خاص باتری ‌های Ni-mh، جهت شارژ این باتری‌ها استفاده کنید. منحنی شارژ باتری ‌های Ni-mh خاص خودشان می‌باشد و بهترین کارآیی تنها در صورت استفاده از شارژر مخصوص آن‌ها حاصل می گردد. استفاده از شارژرهایی که ادعای شارژ هر دو نوع Ni-mh و Ni-cd را دارند، توصیه نمی‌شود. این مدل‌ها معمولاً همان انواع ساده‌تر Ni-cd می‌باشند که تغییرات جزیی داشته‌اند و از کیفیت مناسبی برخوردار نیستند.
و اما سخنی با آن دسته از خوانندگانی که از استفاده‌کنندگان باتری ‌های معمولی (غیرقابل شارژ) یا به عبارت دیگر یکبارمصرف می باشند. می‌توان کاربردهای یک باتری را در دو گروه پرمصرف و کم‌مصرف دسته‌بندی کرد. کاربردهای پرمصرف مانند دوربین‌های دیجیتال و پخش‌کننده‌های ۳MP مستلزم به کارگیری باتری ‌های نوع آلکالاین و در صورت امکان انواع پیشرفته آن که با عناوینی همچون Ultra یا MAX مشخص می‌شوند (استانداردی در مورد این گونه عناوین وجود ندارد)، می‌باشند. البته انواع قابل شارژ در هر صورت گزینه‌های بهتری هستند. در مقابل در کاربردهای کم مصرف که توان اندکی را در مدت طولانی طلب می‌کنند، می‌توان از باتری ‌های عادی (غیر آلکالاین)، با توجه به بهای اندک آن‌ها بهره‌ گرفت. الزامی وجود ندارد که از یک باتری نسبتاً گران آلکالاین در یک ساعت دیواری استفاده شود.
بنابراین باید توجه داشت که نوع کاربرد، باتری مطلوب را مشخص می‌کند و در بسیاری از مواقع، انتخاب باتری ‌های، از طریق تجربه و امتحان حاصل می‌شود.

اما چند توصیه مفید برای این گروه از استفاده‌کنندگان جهت بهره‌گیری بهینه از توان باتری ‌هایشان:

۱) انرژی الکتریکی حاصل از یک باتری ‌های، یکی از گرانترین انواع انرژی‌های موجود در جهان است. با ‌انرژی یک باتری AA فقط می‌توان تا ده فنجان آب را به جوش آورد که در مقایسه با انرژی الکتریکی موجود در منازل، بسیار گرانتر است. بنابراین در مصرف آن دقت کنید.

۲) به هیچ وجه از باتری ‌هایی گوناگون با توان باقی‌مانده متفاوت در کنار یکدیگر استفاده نکنید.

۳) اگرچه ثابت شده که بر خلاف تصور عموم، نگهداری باتری‌ها در یخچال تأثیر چندانی بر افزایش طول عمر آن‌ها ندارد، اما در هر حال گرما عامل مخربی است. بنابراین از نگهداری دراز مدت باتری‌ها در محیط‌های گرمی همچون داخل ماشین، پرهیز کنید.

۴) نگهداری باتری‌ ها به صورت رها‌شده در کنار یکدیگر می‌تواند باعث تخلیه اتفاقی انرژی آن‌ها شود.

نکته: اصول نگهداری باتری ‌های ها !

باتری ‌های های نیکل کادمیوم(Ni-Cd) : این باتری ‌های ها طول عمر بیشتری نسبت به دیگر باتری ‌های ها دارند ومی بایست قبل از شارژ مجدد باتری ‌های به علت اثر حافظه کاملا تخلیه و سپس شارژ گردند.

باتری ‌های های نیکل متال هیدرید(Ni-MH) : این باتری ‌های ها نیز همانند باتری ‌های های نیکل کادمیوم می بایست قبل از شارژ مجدد تخلیه گردند.و همچنین برای عدم استفاده از باتری ‌های به مدت طولانی باتری ‌های بصورت خالی از شارژ نگهداری شود.

باتری ‌های های لیتیوم یون ( Li-ion) : این باتری ‌های ها می بایست با شارژر های مخصوص شارژ گردند و سیستم شارژ این نوع باتری ‌های ها می بایست بسیار دقیق باشد در غیر این صورت احتمال انفحار وجود دارد. همچنین این نوع باتری ‌های ها بر عکس باتری ‌های های نیکل کادمیوم و نیکل متال نمی بایست کاملا تخلیه گردند و برای عمر بیشتر باتری ‌های سعی گردد همیشه در حالت پر و نیمه پر قرار داده شود .

باتری ‌های های لیتیوم پلیمر (li-pol): نوع بهینه شده لیتیوم یون می باشد که هم در مشکل انفجار و هم در سایز و وزن و جریان بهبود یافته است که بیشتر باتری ‌های موبایل ها از این نوع می باشند . روش نگهداری این نوع نیز همانند لیتیوم یون می باشد.

ویژگی یک شارژر خوب چیست ؟

یک شارژر کاملا استاندارد که بصورت علمی و طبق مشخصات تولید کنندگان باتری ‌های ها باید ساخته شود بدین گونه می باشد:

این شارژر می بایست باتری ‌های را تا ۱۰۰% ظرفیت حقیقی باتری ‌های شارژ نماید . این سیستم شارژ در حالت استاندارد زمانی حدود ۱۰ ساعت(برای باتری ‌های ۲۰۰۰ میلی آمپر) و در حالت شارژ سریع زمانی حدود ۵ ساعت (برای باتری ‌های ۲۰۰۰ میلی آمپر ) اختصاص می دهد ! ( قابل توجه برای شارژر نوع سوم که ۶۰ دقیقه را مد نظر دارد ) و همچنین این شارژر طول عمر باتری ‌های را به همان مقدار تعریف شده کارخانه های تولید کننده که حدود ۱۰۰۰ بار شارژ می باشد رعایت می نماید

اصول کارکرد انواع شارژر باتری ‌های

شارژر های نوع اول : که ساده ترین نوع شارژر موجود در بازار می باشد که سیستم کارکرد آن طوری است که باتری ‌های به یک منبع تغذیه وصل شده و در باتری ‌های ایجاد جریان می نماید و زمان شارژ نیز به صورت دستی و با دخالت کاربر و با جدا کردن باتری ‌های از شارژر معین می شود .

معایب :

این نوع شارژر را می توان بد ترین نوع شارژر دانست چراکه جریان عبوری از باتری ‌های در لحظات اولیه شارژ بسیار زیادتر از جریان مورد نیاز برای شارژ باتری ‌های بوده و بعد از گذشت زمانی اندک در هنگام شارژ جریان شارژ خیلی کمتر از جریان مورد نیاز برای شارژ باتری ‌های می گردد.

این نوع شارژر طول عمر باتری ‌های را به شدت کاهش داده و زمان شارژ باتری ‌های بسیار زیاد می باشد وهمچنین توانائی شارژ بیشتر از ۶۵% ظرفیت باتری ‌های را ندارد.

شارژرهای نوع دوم : این نوع شارژر نیز که در بازار وجود دارد یک منبع جریان می باشد که یک جریان ثابت را به باتری ‌های اعمال میکند . سیستم سخت افزاری این نوع شارژرها بسیار ساده بوده و گاه با ایجاد یک تایمر روی شارژر در یک زمان مشخصی اعمال جریان را قطع کرده وبا استفاده از یک دیود نوری فرایند اتمام شارژ را به کاربر اطلاع می دهد

معایب : این نوع شارژر ها نیز به دلیل اعمال یک جریان ثابت و تعریف شده توانائی کارکرد با باتری ‌های های باظرفیت مختلف را ندارد به صورتی که گاه زمان شارژ افزایش یافته وگاه باتری ‌های را با جریان بیشتر از حد مجاز شارژ می کند که باعث آسیب رسانی به باتری ‌های می گردد، عیب دیگر این نوع شارژرها نیزمشکل اعمال ناخواسته گرما وایجاد دمای مضر به باتری ‌های می باشد که پس از شارژ ۶۵ % باتری ‌های ادامه شارژ را همراه با گرم شدن باتری ‌های ادامه می دهد که این عمل در صورت ادامه فرایند شارژ انرژی اعمالی به صورت گرما به محیط انتقال می یابد و عمر باتری ‌های را کاهش می دهد.

باتری های لیتیوم-یون در صورت شارژ بیشتر بهتر کار می کنند. اگر شما به طور مداوم شارژ آنها را به ۰% برسانید بی ثبات می شوند.
باتری های شما چرخه های شارژی محدودی دارند، و اگر همیشه بگذارید که تخلیه شوند یک چرخه دیگر از عمر آنها کاسته اید.

و اما باوری که حقیفت دارد این است که حرارت باتری را نابود می کند:

این کاملا صحیح است گرما و تکنولوژی معمولا در یک دست نمی گنجند
.باتری های لیتیوم-یون خودشان، خودشان را گرم می کنند و حتی زمان شارژ گرم تر نیز می شوند.
هوای سرد نیز می تواند تاثیر منفی روی عمر باتری  داشته باشد و باتری ها در سرما زود تر تخلیه می شوند تا در دمای عادی.

نحوه موازی بستن باتری ها

نحوه سری بستن باتری ها

 

 batrisara.ir