Wat is een laadstroom?
Wanneer een herbruikbare batterij zijn opgeslagen lading verliest, kan deze worden opgeladen door een laadstroom toe te passen die chemicaliën in de batterij omzet in opgeslagen elektriciteit. De batterij slaat deze lading op totdat deze opnieuw nodig is, wanneer de omgekeerde chemische reactie de in de batterij opgeslagen elektriciteit vrijgeeft. Door de laadstroom kan de batterij herhaaldelijk worden gebruikt en hoe de stroom de batterij beïnvloedt, is afhankelijk van de chemicaliën die erin worden gebruikt.
Loodzuurbatterijen worden veel gebruikt in transportapparatuur, zonne-energieopslag en andere toepassingen die een grote elektrische opslagcapaciteit vereisen. Deze batterijen zijn gemaakt van een reeks loodplaten bewaard in een mengsel van zwavelzuur en water. Er vindt een chemische reactie plaats tussen het lood en het zuur en er wordt elektrische stroom geproduceerd. Elke cel in een loodzuuraccu maakt ongeveer 2,2 volt, dus een 12-volt batterij heeft zes cellen en is iets meer dan 13 volt volledig opgeladen.
Wanneer een loodzuuraccu herhaaldelijk wordt ontladen of ouder wordt, creëert de lood- en zuurreactie loodsulfaat, dat uiteindelijk de loodplaten kan bekleden en de batterij kan laten falen. Een juiste laadstroom kan een deel van deze reactie omkeren, sulfatie genoemd. Technologie ontwikkeld in de late 20e eeuw, genaamd puls opladen of pulsbreedtemodulatie, kan sulfatie in grote mate omkeren en een goede elektrische capaciteit van oudere batterijen herstellen.
De laadstroom moet zorgvuldig worden geregeld of gereguleerd, omdat te veel vermogen naar een batterij oververhit raakt. Warme batterijen hebben niet alleen een lagere laadcapaciteit, maar kunnen ook falen als het water kookt of verdampt vanwege overmatige hitte. Veel laders gebruiken laadregelaars om de stroom te verlagen terwijl de batterij wordt opgeladen, en sommige kunnen de batterijtemperatuur controleren om oververhitting te voorkomen.
Kleinere oplaadbare batterijen, inclusief nikkel-metaalhydride- en lithium-ionbatterijen, kunnen in sommige gevallen worden opgeladen. Nikkelhydridebatterijen zijn gevoelig voor laadstroom en als een zwakkere batterij in een lader met sterkere batterijen wordt geplaatst, accepteren ze de lading mogelijk niet goed. Veel van de laders bevatten circuits die elke batterij afzonderlijk opladen, in plaats van ze te combineren in één circuit. Door afzonderlijk opladen kan elke batterij een specifieke stroom ontvangen om het opladen te optimaliseren.
Laadstroom verwijst ook naar de elektrische stroom die nodig is om een condensator op te laden. Een condensator is een apparaat in vaste toestand dat twee platen bevat die zijn gemaakt van een materiaal dat elektronen kan geleiden of doorlaten. De twee platen worden gescheiden door een diëlektrisch materiaal, dat in zekere mate de elektronenstroom weerstaat. Wanneer de condensator wordt opgeladen, stroomt de stroom naar één plaat, waardoor een overmatige negatieve lading ontstaat. Tegelijkertijd ontwikkelt de tegenoverliggende plaat een positieve lading.
Deze opgeslagen elektrische lading werkt als een batterij en kan gedurende lange tijd worden opgeslagen. Wanneer een schakelaar de condensator verbindt met een elektrisch circuit, gaan de elektronen door het diëlektricum en in de positief geladen plaat, waardoor een stroom van elektriciteit ontstaat. De elektrische stroom zal vloeien totdat de condensator is ontladen, waarna deze herhaaldelijk kan worden opgeladen. Condensatoren worden veel gebruikt in de elektronica om verschillende functies te bieden, waaronder spannings- en vermogensregeling.