Was ist ein Ladestrom?
Wenn eine wiederverwendbare Batterie ihre gespeicherte Ladung verliert, kann sie durch Anlegen eines Ladestroms aufgeladen werden, der Chemikalien in der Batterie in gespeicherte Elektrizität umwandelt. Die Batterie speichert diese Ladung, bis sie erneut benötigt wird. Durch die umgekehrte chemische Reaktion wird der in der Batterie gespeicherte Strom freigesetzt. Mit dem Ladestrom kann der Akku wiederholt verwendet werden, und wie sich der Strom auf den Akku auswirkt, hängt von den darin verwendeten Chemikalien ab.
Blei-Säure-Batterien werden häufig in Transportgeräten, Solarenergiespeichern und anderen Anwendungen verwendet, die eine große elektrische Speicherkapazität erfordern. Diese Batterien bestehen aus einer Reihe von Bleiplatten, die in einem Gemisch aus Schwefelsäure und Wasser aufbewahrt werden. Zwischen Blei und Säure findet eine chemische Reaktion statt und es entsteht elektrischer Strom. Jede Zelle in einer Blei-Säure-Batterie erzeugt etwa 2,2 Volt. Eine 12-Volt-Batterie hat also sechs Zellen und eine Vollladung von etwas mehr als 13 Volt.
Wenn eine Blei-Säure-Batterie wiederholt entladen wird oder altert, erzeugt die Blei-Säure-Reaktion Bleisulfat, das schließlich die Bleiplatten beschichten und zum Versagen der Batterie führen kann. Ein geeigneter Ladestrom kann einen Teil dieser Reaktion, die als Sulfatierung bezeichnet wird, umkehren. Die im späten 20. Jahrhundert entwickelte Technologie, die Pulsladung oder Pulsweitenmodulation genannt wird, kann die Sulfatierung in hohem Maße umkehren und die elektrische Kapazität älterer Batterien wiederherstellen.
Der Ladestrom muss sorgfältig gesteuert oder geregelt werden, da ein zu hoher Stromverbrauch zu einer Überhitzung des Akkus führt. Heiße Akkus haben nicht nur eine geringere Ladekapazität, sondern können auch ausfallen, wenn das Wasser aufgrund von übermäßiger Wärme verdampft oder kocht. Viele Ladegeräte verwenden Laderegler, um den Stromfluss beim Laden des Akkus zu verringern, und einige können die Akkutemperatur überprüfen, um eine Überhitzung zu vermeiden.
Kleinere wiederaufladbare Batterien, einschließlich Nickel-Metallhydrid- und Lithium-Ionen-Batterien, können in einigen Fällen wieder aufgeladen werden. Nickelhydrid-Batterien reagieren empfindlich auf Ladestrom. Wenn eine schwächere Batterie in ein Ladegerät mit stärkeren Batterien eingelegt wird, wird die Ladung möglicherweise nicht richtig angenommen. Viele der Ladegeräte enthalten Stromkreise, die jede Batterie separat laden, anstatt sie in einem Stromkreis zu kombinieren. Durch das separate Laden erhält jeder Akku einen bestimmten Strom, um das Aufladen zu optimieren.
Der Ladestrom bezieht sich auch auf die elektrische Leistung, die zum Laden eines Kondensators erforderlich ist. Ein Kondensator ist ein Festkörperbauelement, das zwei Platten aus einem Material enthält, das Elektronen leiten oder durchlassen kann. Die beiden Platten sind durch ein dielektrisches Material getrennt, das dem Elektronenfluss bis zu einem gewissen Grad widersteht. Wenn der Kondensator aufgeladen wird, fließt Strom zu einer Platte und erzeugt eine negative Überladung. Gleichzeitig entwickelt die gegenüberliegende Platte eine positive Ladung.
Diese gespeicherte elektrische Ladung dient als Batterie und kann über einen längeren Zeitraum gespeichert werden. Wenn ein Schalter den Kondensator mit einem Stromkreis verbindet, gelangen die Elektronen durch das Dielektrikum in die positiv geladene Platte und erzeugen einen Stromfluss. Der elektrische Strom fließt, bis der Kondensator entladen ist. Zu diesem Zeitpunkt kann er wiederholt aufgeladen werden. Kondensatoren werden in der Elektronik häufig verwendet, um verschiedene Funktionen bereitzustellen, einschließlich Spannungs- und Leistungssteuerung.