Courant inverse admissible dans la pile alcaline

Quelqu'un sait ce qui arrive à la pile alcaline si un petit courant est pompé? Par exemple 0,5uA dans une pile alcaline 9V?

Je veux ajouter une simple batterie 9V + redresseur comme tension de secours à un circuit 12v. La régulation de la tension n'est pas importante, et 9V serait acceptable. Pour minimiser la chute de tension, j'ai besoin d'utiliser un Schottky mais en polarisation inverse, ce ne sont pas exactement des circuits ouverts. Donc, la question est, est-ce que le courant de «charge» involontaire de 0,1 uA est un problème pour la durée de vie des piles alcalines 9 V standard?

Je pense à une solution de sauvegarde de batterie plus sûre (c'est-à-dire avec des relais ou des batteries rechargeables), mais il est important pour moi de garder la solution aussi simple que possible et avec une autonomie maximale de la batterie, et je veux juste connaître les risques de pompage un petit courant de fuite dans l'alcalin.

L'autodécharge d'un alcalin 9V avec une durée de conservation de 20% de 5 ans et une capacité de 500mAh est d'environ 2uA, donc je ne pense pas que <2uA soit un problème possible. Il n'y a pas de charge nette en cours.

En revanche, les diodes Schottky peuvent présenter des fuites très élevées à température ambiante élevée. Le courant d'autodécharge augmentera également avec la température mais probablement moins vite. Donc, vous voudrez peut-être considérer les caractéristiques à la température ambiante maximale possible.

Voilà pour la logique, voyons ce que, le cas échéant, les fabricants recommandent.

Eveready (Energizer) contient la clause de non-responsabilité suivante dans son manuel (probablement pour faire face à des abus tels que tenter de recharger réellement des piles alcalines à fort courant, provoquant de la chaleur, un dégagement de gaz, une explosion, etc.):

Charge des batteries primaires: La charge des batteries primaires peut provoquer une explosion ou une fuite pouvant entraîner des blessures corporelles. SI L'ÉNERGISEUR / LES BATTERIES PRIMAIRES EVEREADY SONT SOUMISES À TOUTE FORME DE RECHARGE, TOUTES LES GARANTIES, EXPRIMÉES OU IMPLICITES, Y COMPRIS, MAIS SANS S'Y LIMITER, LES GARANTIES DE QUALITÉ MARCHANDE ET D'ADÉQUATION À UN USAGE PARTICULIER, SONT NULES ET NULES.

Cependant, lorsque vous abordez leurs «considérations de conception et de sécurité », nous obtenons enfin un nombre réel et raisonnable (soulignement ajouté):

Les appareils avec des options d'alimentation alternative doivent être conçus pour garantir que les batteries sont isolées du circuit d'alimentation alternative. L'utilisation d'interrupteurs externes, activés par un autre cordon d'alimentation, doit être évitée. Les cordons de remplacement "génériques" disponibles dans le commerce peuvent ne pas activer l'interrupteur de protection. Tenez compte de la protection par diode redondante contre une charge involontaire de la batterie. Le courant de fuite maximum ne doit jamais dépasser 35 micro-ampères .

Même en tenant compte des variations entre les types et les fabricants, il semblerait que <10uA soit très, très sûr. C'est à vous de déterminer si une telle limite raisonnable est respectée.

Le problème avec les batteries est que toutes sortes de réactions chimiques étranges / désagréables peuvent se produire lorsqu'elles sont maltraitées. Ces réactions peuvent entraîner la fuite de substances corrosives des batteries. Nous avons tous vu des piles qui ont fui et le gâchis qu'elles peuvent causer.

À moins qu'un fabricant ne spécifie la quantité de courant inverse (en fait en charge!) Autorisée, il est conseillé de ne pas charger la batterie.

Mais pourquoi ne pas simplement utiliser une batterie qui est conçu pour être chargé. Il existe des cellules NiMh de 9 V qui peuvent exécuter la fonction dont vous avez besoin. Lorsque vous utilisez une pile rechargeable, vous pouvez même ajouter une résistance en parallèle avec la diode Schottky pour augmenter le courant de charge à environ 1 mA environ. De cette façon, la batterie NiMh doit être maintenue dans un état chargé.

Si une batterie NiMh 9V est trop chère pour vous (les bon marché ne sont pas de bonne qualité, évitez-les), utilisez une diode au silicium (1N4148) au lieu de la diode Schottky car les diodes au silicium ont des courants de fuite beaucoup plus faibles. Tellement inférieur que le courant ne peut pas être en cause. Vous n'aurez qu'à vivre avec la chute de tension supplémentaire de la diode Silicon.

Il existe également des circuits à «diode idéale» et des modules prêts à l'emploi avec de tels circuits (ceux-ci utilisent des MOSFET pour faire la commutation), mais je ne suis pas sûr que ceux-ci fourniront le très faible courant de fuite dont vous auriez besoin.

Ne peut pas mettre la sécurité et alcaline dans la même phrase. Les piles alcalines fuient à travers la valve destinée à arrêter l'explosion lorsqu'elles sont sur le point de fuir.

Pour un bon alcalin, 0,1 uA n'est rien. Un bon alcalin fraîchement épuisé peut même être rechargé à environ la moitié de sa capacité d'origine. Mais vous savez si le alcaline est en bon état? J'ai eu des piles alcalines de tous les principaux fabricants qui fuient des années avant la date d'expiration, parfois dans l'emballage scellé, parfois dans des gadgets qui ont ensuite été détruits en raison de la fuite de la pile alcaline.

Si la consommation de courant de la batterie est faible et que la batterie doit être installée pendant une période prolongée (plus d'un mois), utilisez du chlorure de zinc robuste. De nos jours, ils ne fuient pas, causent des dommages minimes s'ils fuient, sont presque aussi bons que alcalins en mAH / prix. Achetez-les frais, car ils commencent à se détériorer après la fabrication.

Bien que cela semble mauvais, si le prix est un problème, pour une sauvegarde à court terme, on peut envisager des batteries au plomb. Les minuscules 4V sont à 250-300 mAH. Ils toléreront une tension flottante pour toujours. Ils peuvent coûter environ le même prix qu'un AA alcalin. En outre, vous pouvez les obtenir dans n'importe quel mAH dont vous avez besoin, et AH / prix semble être presque linéaire pour toutes les tailles.

NiMH a certaines limites. Ils sont chers, ne peuvent pas être chargés en goutte à goutte, risque d'inversion de polarité lorsqu'un groupe d'entre eux est en série.

Les piles rechargeables, y compris les piles RAM (rechargeables alcalines au manganèse) sont spécialement conçues pour aider à réduire ce risque. REF

Si vous limitez la tension, la batterie ne pourra jamais atteindre une surtension qui est la principale cause de risque de panne de courant constant. Vous pouvez donc le charger avec 100mA pour toujours tant que la tension est shunt limitée à 9.0V.

Tout le monde dit que NE PAS CHARGER plus de xx uA parce que la tension peut augmenter au-delà de la limite de sécurité de 1,525 V par cellule. Donc, si vous avez une pince de 9,0 V, vous êtes sûr de charger toute puissance raisonnable en mA que vous souhaitez. (<100mA <= 1 / 4W d'ESR) J'ai dit SÛR mais cela peut réduire l'espérance de vie de certains en fonction des fuites de qualité. 100uA est donc inoffensif si la tension est limitée. Mais ils ne le disent pas au public pour pouvoir vendre plus de batteries.

Anecdotique

J'avais une fois rechargé Alk. Batteries 9V en toute sécurité avec 10mA pendant de longues périodes. Vous pouvez récupérer 10% de la capacité ou continuer à flotter à 9 V en cas de vidange occasionnelle.

Pour ce faire, utilisez un limiteur 9V avec la série R pour ~ 3mA à partir de 12V ou 1k Ohms.

Le limiteur 9V peut être composé de 3 LED blanches de 3 mm en série avec 33 ohms (ou 100 ohms avec des LED de 5 mm) sur la batterie

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Caveat

Mais c'était il y a 40 ans et je n'ai jamais fait de test à long terme sur chaque OEM de batterie.

Risque

-les piles alcalines bon marché peuvent s'auto-décharger lorsqu'elles sont laissées seules, puis fuir H2, briser le joint puis fuir une forte alcaline de potassium qui sèche en poudre blanche et nettoyée avec du vinaigre. La charge inversée pourrait accélérer cette fuite sur de bonnes batteries comme Energizer avec une durée de vie garantie.

ref

Les alcalines sont assez linéaires, 1,10 étant morte et 1,535 environ étant nouvelle / pleine. et les cellules 9V utilisent des cellules 6S en série.

Hmm

Nous savons que la capacité Ah est souvent liée à la masse de la batterie.

Les électrificateurs sont de 50 g par cellule 9 V en vrac

Les cellules Sony 9V pèsent 57 g. (meilleur?)