Vad är en laddningsström?
När ett återanvändbart batteri tappar sin lagrade laddning kan det laddas genom att applicera en laddningsström som omvandlar kemikalier i batteriet till lagrad elektricitet. Batteriet lagrar denna laddning tills det behövs igen, när den omvända kemiska reaktionen frigör den lagrade elen i batteriet. Laddningsström är det som gör att batteriet kan användas upprepade gånger, och hur strömmen påverkar batteriet beror på kemikalier som används i det.
Blysyrabatterier används ofta i transportutrustning, lagring av solenergi och andra applikationer som kräver stor elektrisk lagringskapacitet. Dessa batterier är tillverkade av en serie blyplattor som hålls i en svavelsyra- och vattenblandning. En kemisk reaktion inträffar mellan bly och syra, och elektrisk ström produceras. Varje cell i ett bly-syrabatteri skapar cirka 2,2 volt, så ett 12-voltsbatteri kommer att ha sex celler och en full laddning över 13 volt.
När ett bly-syrabatteri urladdas upprepade gånger eller åldras, skapar bly- och syreaktionen blysulfat, som så småningom kan täcka blyplattorna och få batteriet att svika. Rätt laddningsström kan motverka en del av denna reaktion, kallad sulfation. Teknik som utvecklats i slutet av 1900-talet, kallad pulsladdning eller pulsbreddmodulering, kan vända sulfatering till stor grad och återställa god elektrisk kapacitet till äldre batterier.
Laddningsströmmen måste kontrolleras eller regleras noggrant, eftersom överskottskraften som skickas till ett batteri kommer att leda till att den överhettas. Heta batterier har inte bara lägre laddningskapacitet, utan kan också misslyckas om vattnet kokar bort eller förångas på grund av överflödig värme. Många laddare använder laddningskontroller för att sänka det nuvarande flödet när batteriet laddas, och vissa kan kontrollera batteritemperaturen för att förhindra överhettning.
Mindre uppladdningsbara batterier, inklusive nickelmetallhydrid och litiumjonbatterier, kan i vissa fall laddas upp. Nickelhydridbatterier är känsliga för laddningsström, och om ett svagare batteri placeras i en laddare med starkare batterier, kanske de inte accepterar laddningen korrekt. Många av laddarna innehåller kretsar som laddar varje batteri separat, snarare än att kombinera dem i en krets. Separat laddning gör att varje batteri får en specifik ström för att optimera laddningen.
Laddningsström avser också den elektriska kraften som krävs för att ladda en kondensator. En kondensator är en solid-state-enhet som innehåller två plattor gjorda av ett material som kan leda eller passera elektroner. De två plattorna är separerade med ett dielektriskt material, som motstår elektronflöde i viss grad. När kondensatorn laddas flyter strömmen till en platta, vilket skapar en överskott av negativ laddning. Samtidigt utvecklar den motsatta plattan en positiv laddning.
Den lagrade elektriska laddningen fungerar som ett batteri och kan lagras under lång tid. När en strömbrytare ansluter kondensatorn till en elektrisk krets passerar elektronerna genom dielektriken och in i den positivt laddade plattan, vilket skapar ett flöde av elektricitet. Den elektriska strömmen kommer att strömma tills kondensatorn är urladdad, vid vilken tidpunkt den kan laddas upprepade gånger. Kondensatorer används ofta inom elektronik för att tillhandahålla olika funktioner, inklusive spänning och effektstyrning.