Что такое зарядный ток?

Когда аккумулятор многоразового использования теряет свой накопленный заряд, его можно зарядить, подавая зарядный ток, который преобразует химические вещества в аккумуляторе в накопленное электричество. Аккумулятор хранит этот заряд до тех пор, пока он не понадобится снова, когда обратная химическая реакция высвобождает накопленное в батарее электричество. Зарядный ток - это то, что позволяет использовать батарею многократно, и то, как ток влияет на батарею, зависит от используемых в ней химических веществ.

Свинцово-кислотные аккумуляторы широко используются в транспортном оборудовании, аккумулировании солнечной энергии и других применениях, требующих большой электрической емкости. Эти батареи сделаны из серии свинцовых пластин, которые хранятся в смеси серной кислоты и воды. Между свинцом и кислотой происходит химическая реакция, и возникает электрический ток. Каждый элемент в свинцово-кислотной батарее создает около 2,2 вольт, поэтому 12-вольтовая батарея будет иметь шесть элементов и полный заряд чуть более 13 вольт.

Когда свинцово-кислотная батарея разряжается многократно или стареет, реакция свинца и кислоты приводит к образованию сульфата свинца, который в конечном итоге может покрыть свинцовые пластины и привести к выходу батареи из строя. Правильный зарядный ток может обратить вспять часть этой реакции, называемой сульфатированием. Технология, разработанная в конце 20-го века, называемая импульсной зарядкой или широтно-импульсной модуляцией, может в значительной степени обратить сульфатирование и восстановить хорошую электрическую емкость для старых батарей.

Ток зарядки должен тщательно контролироваться или регулироваться, так как избыточная мощность, передаваемая батарее, может привести к ее перегреву. Горячие батареи не только имеют более низкую зарядную емкость, но также могут выйти из строя, если вода выкипает или испаряется из-за избыточного нагрева. Многие зарядные устройства используют контроллеры заряда для понижения тока при зарядке аккумулятора, а некоторые могут проверять температуру аккумулятора для предотвращения перегрева.

Аккумуляторы меньшего размера, в том числе никель-металлогидридные и литий-ионные, могут в некоторых случаях заряжаться. Никель-гидридные батареи чувствительны к зарядному току, и если более слабая батарея помещена в зарядное устройство с более сильными батареями, они могут не принять заряд должным образом. Многие зарядные устройства содержат схемы, которые заряжают каждую батарею отдельно, а не объединяют их в одну цепь. Раздельная зарядка позволяет каждой батарее получать определенный ток для оптимизации ее перезарядки.

Зарядный ток также относится к электрической мощности, необходимой для зарядки конденсатора. Конденсатор представляет собой твердотельное устройство, содержащее две пластины, изготовленные из материала, который может проводить или пропускать электроны. Две пластины разделены диэлектрическим материалом, который в некоторой степени противостоит потоку электронов. Когда конденсатор заряжается, ток течет к одной пластине, создавая избыточный отрицательный заряд. В то же время на противоположной пластине развивается положительный заряд.

Этот накопленный электрический заряд действует как батарея и может храниться в течение длительных периодов времени. Когда переключатель соединяет конденсатор с электрической цепью, электроны проходят через диэлектрик в положительно заряженную пластину, создавая поток электричества. Электрический ток будет течь до тех пор, пока конденсатор не разрядится, после чего его можно будет повторно заряжать повторно. Конденсаторы широко используются в электронике для обеспечения различных функций, включая управление напряжением и мощностью.