Co je nabíjecí proud?
Když opakovaně použitelná baterie ztratí svůj uložený náboj, lze ji znovu nabít použitím nabíjecího proudu, který přeměňuje chemikálie v baterii na uloženou elektřinu. Baterie ukládá tento náboj, dokud není potřeba znovu, když reverzní chemická reakce uvolní elektřinu uloženou v baterii. Nabíjecí proud je to, co umožňuje baterii opakovaně používat a jak proud ovlivňuje baterii, závisí na použitých chemikáliích.
Olověné akumulátory se široce používají v dopravních zařízeních, solárních zásobnících a dalších aplikacích vyžadujících velkou kapacitu elektrického úložiště. Tyto baterie jsou vyráběny z řady olověných destiček uchovávaných ve směsi kyseliny sírové a vody. Mezi olovem a kyselinou dochází k chemické reakci a vzniká elektrický proud. Každý článek v olověné kyselině vytváří asi 2,2 voltu, takže 12 voltová baterie bude mít šest článků a plné nabití mírně přes 13 voltů.
Když je olověná baterie opakovaně vybíjena nebo stárne, reakce olova a kyseliny vytváří síran olovnatý, který nakonec může povlékat olověné desky a způsobit selhání baterie. Správný nabíjecí proud může zvrátit některé z těchto reakcí, které se nazývají sulfatace. Technologie vyvinutá na konci 20. století, zvaná pulzní nabíjení nebo modulace šířky pulsu, může do značné míry zvrátit sulfataci a obnovit dobrou elektrickou kapacitu u starších baterií.
Nabíjecí proud musí být pečlivě regulován nebo regulován, protože nadměrná energie vysílaná do baterie způsobí jeho přehřátí. Horké baterie mají nejen nižší nabíjecí kapacitu, ale také mohou selhat, pokud se voda vyvaří nebo se vypařuje kvůli nadměrnému teplu. Mnoho nabíječek používá regulátory nabíjení ke snižování aktuálního toku při nabíjení baterie a některé mohou kontrolovat teplotu baterie, aby se zabránilo přehřátí.
Menší dobíjecí baterie, včetně niklmetalhydridových a lithium-iontových baterií, lze v některých případech dobít. Niklhydridové baterie jsou citlivé na nabíjecí proud a pokud je do nabíječky s silnějšími bateriemi vložena slabší baterie, nemusí nabíjení správně přijmout. Mnoho nabíječek obsahuje obvody, které nabíjejí každou baterii samostatně, spíše než je kombinují do jednoho obvodu. Samostatné nabíjení umožňuje každé baterii přijímat specifický proud a optimalizovat tak její dobíjení.
Nabíjecí proud se také týká elektrické energie potřebné k nabití kondenzátoru. Kondenzátor je polovodičové zařízení obsahující dvě desky vyrobené z materiálu, který může vést nebo procházet elektrony. Tyto dvě desky jsou odděleny dielektrickým materiálem, který do jisté míry odolává toku elektronů. Když se kondenzátor nabíjí, proud teče na jednu desku, čímž vytváří nadměrný záporný náboj. Současně se na opačné desce vyvíjí kladný náboj.
Toto uložené elektrické nabití funguje jako baterie a může být uloženo po dlouhou dobu. Když spínač připojí kondenzátor k elektrickému obvodu, elektrony procházejí dielektrikem a do kladně nabité desky, čímž vytvářejí tok elektřiny. Elektrický proud bude protékat, dokud nebude kondenzátor vybit, a poté může být opakovaně dobíjen. Kondenzátory jsou široce používány v elektronice k zajištění různých funkcí, včetně řízení napětí a výkonu.