Batterij wordt heet tijdens het opladen: oorzaken, veilige grenzen en praktische oplossingen

Een telefoon die twintig minuten op de oplader heeft gelegen, voelt warm aan in je handpalm, en het eerste instinct is om je af te vragen of er iets mis is. Meestal is er niets. Opladen is een exotherm proces: door wisselstroom uit de muur om te zetten in de laagspanningsgelijkstroom die een batterij nodig heeft, en vervolgens lithiumionen van de ene elektrode naar de andere te duwen, komen beide warmte vrij als bijproduct.

Eerst de conclusie: oppervlaktetemperaturen van grofweg 30°C tot 40°C (86°F tot 104°F) tijdens het opladen zijn normaal, en snel opladen kan een batterij tot ongeveer 45°C (113°F) duwen voordat de laadregelaar opzettelijk vertraagt. Warmte die pijnlijk wordt om vast te houden, blijft stijgen na het eerste halfuur, of die samenkomt met een gezwollen behuizing, een chemische geur of een connector die heet is terwijl de batterij koel is, duidt eerder op een defect dan op normale verliezen.

Hoeveel warmte is eigenlijk normaal tijdens het opladen?

Temperatuur is de nuttigste afzonderlijke meting die u kunt doen, omdat hiermee onderscheid wordt gemaakt tussen gewone verliezen en ontwikkelingsproblemen. De onderstaande banden weerspiegelen typisch gedrag voor lithium-iontelefoons, tablets, laptops en gereedschapspakketten; exacte cijfers zijn afhankelijk van de cel, de oplader en de behuizing, dus lees ze als bereik in plaats van vaste limieten.

Waarom een batterij heet wordt tijdens het opladen

Warmte moet ergens vandaan komen en een laadcircuit biedt maar een paar plekken waar deze vandaan kan komen. Het op volgorde doornemen ervan is sneller dan raden.

• Conversieverliezen. Een oplader zet AC om in DC, en het apparaat zet dat weer om naar de spanning die de cel nodig heeft. Elke fase verliest ongeveer 10 tot 20 procent als warmte, die in de adapter, de kabel en de batterij verschijnt.
• Laadstroom. Resistieve verwarming stijgt met het kwadraat van de stroom. Een verdubbeling van de laadstroom verviervoudigt grofweg de warmte die in de cel en de bedrading wordt gegenereerd. Daarom verwarmt een lading van 65 W een telefoon veel meer dan een nachtlading van 5 W.
• Verouderende cellen. Na ongeveer 500 volledige cycli behoudt een cel doorgaans 80 procent van zijn capaciteit en is de interne weerstand toegenomen. Dezelfde stroom produceert nu meer warmte dan toen het pakket nieuw was.
• Omgevingstemperatuur en luchtstroom. Een apparaat dat wordt opgeladen onder een kussen, in een gesloten hoesje of op het dashboard van een auto kan nergens warmte kwijt. Opladen in een ruimte van 35°C kan op zichzelf enkele graden toevoegen.
• Kabel- en connectorweerstand. Dunne, lange of versleten kabels, beschadigde stekkers en gecorrodeerde contactcontacten zorgen voor weerstand buiten de accu. Die warmte verschijnt bij de plug in plaats van bij de cel.
• Plaatsing van de oplader. Een adapter die onder stoffering is begraven of in een gesloten lade is gestapeld, kan zijn eigen verliezen niet afvoeren en geeft die warmte door.
• Laden tijdens het opladen. Navigatie, video en games voegen afvoerwarmte van de processor toe bovenop de laadwarmte.
• De aanbodkant. Overbelaste stekkerdozen, deels opgerolde verlengsnoeren en losse stopcontactcontacten dragen hun eigen aandeel bij, dat gemakkelijk over het hoofd wordt gezien.

Wat de kant van het stopcontact en de stekkerdoos bijdraagt

Het meeste advies over een hete batterij richt zich op de telefoon. In de praktijk is een aanzienlijk deel van de gevallen van oververhitting terug te voeren op het stopcontact, het verlengsnoer of de strip waarop de oplader is aangesloten. Contactweerstand is de gebruikelijke boosdoener. Een stopcontact dat de stekker losjes vasthoudt, dwingt de stroom door een kleiner contactoppervlak, en dat gebied gedraagt ​​zich als een verwarmingselement: het stekkerlichaam wordt binnen enkele minuten merkbaar warm terwijl de batterij koel blijft. Als de stekker heter is dan de telefoon, ligt het probleem stroomopwaarts.

Beveiliging tegen overbelasting is om dezelfde reden op grotere schaal van belang. Een strip met een vermogen van 16 A die wordt gevraagd om tegelijkertijd een verwarming, een laptopadapter en een telefoonoplader te voeden, zal warmer worden dan zou moeten, en een strip met een goede overbelastingsbeveiligingsschakelaar of thermische onderbreker zal het circuit openen voordat de temperatuur van de behuizing een gevaar wordt. Behuizingen gegoten uit polycarbonaat zijn de betere keuze in warme omgevingen, vanwege het materiaal behoudt zijn mechanische sterkte en vlamvertragend gedrag bij hogere temperaturen dan veel alternatieven die worden gebruikt in goedkope strips.

Cable3G EU-stekkerdoos met 4 stopcontacten en overbelastingsbeveiliging Vier EU-stopcontacten op 16A/220-250V met overbelastingsbeveiligingsschakelaar, volledig koperen binnenkant en een vlamvertragende pc-behuizing voor stroomdistributie in huishoudens. Bekijk Product →

Strips met USB-poorten voegen een tweede warmtebron toe. De AC-naar-DC-omzetter in de strip werkt continu en warmt vanzelf op; wanneer een strip met vier stopcontacten en twee USB-poorten dicht bij de nominale waarde wordt geladen, ontsnapt die interne warmte via dezelfde behuizing. Door luchtruimte rond de strip te laten en te voorkomen dat deze achter meubels in serie wordt geschakeld, blijft de converter binnen zijn designvenster.

Kabelhaspels zijn in deze context het meest misbruikte artikel. Een volledig opgewonden haspel die een zware laad- of verwarmingsbelasting draagt, kan de warmte van de opgerolde geleider niet afvoeren, en de binnenste windingen worden steeds heter. Rol de kabel volledig af vóór gebruik, respecteer de stroomsterkte van de haspel en controleer of de aardverbinding intact is wanneer de haspel buitenapparatuur voedt.

EU-standaard kabelhaspel van 10 m met overbelastingsbeveiliging EU-kabelhaspel van tien meter, geschikt voor 16A/220-250V, met vuurvaste PP-omhulsel, volledig koperen kern en overbelastingsbeveiligingsschakelaar voor binnen- en buitengebruik. Bekijk Product →

Waarschuwingssignalen die betekenen dat u nu moet stoppen met opladen

Warmte is niet hetzelfde als gevaar, maar een paar specifieke signalen zijn de moeite waard om onmiddellijk op te reageren in plaats van te monitoren.

Praktische manieren om de laadtemperatuur laag te houden

1. Laad op een hard, open oppervlak zoals een bureau of een plank, nooit op beddengoed, stoffering of papier.
2. Verwijder dikke of geïsoleerde hoesjes tijdens het snelladen, zodat de rugzak warmte kan uitstralen.
3. Zorg ervoor dat de adapter bij het apparaat past. Een oplader die ver boven de ingang van het apparaat ligt, duwt de stroom die het laadcircuit moet afvoeren.
4. Gebruik een kabel die geschikt is voor de stroomsterkte en vervang elke kabel waarvan de stekker verkleurd is of los aanvoelt.
5. Vermijd opladen in direct zonlicht, in een geparkeerd voertuig of naast een radiator.
6. Bewaar intensief gebruik, zoals navigatie en gamen, voor na het opladen, niet tijdens het opladen.
7. Reserveer 's nachts opladen voor een adapter met een laag wattage in plaats van een snellader.
8. Controleer de temperatuur van het stekkerlichaam, niet alleen van de batterij; een warme stekker betekent meestal een probleem met het stopcontact of de kabel.

Wat kopers moeten controleren bij oplaadhardware

Voor distributeurs en fabrikanten van apparatuur die naast opladerproducten ook stekkerdozen, verlengsnoeren of haspels specificeren, bepalen een paar meetbare punten of de hardware na jarenlang gebruik goed blijft werken. De nominale stroom moet hoger zijn dan de realistische aansluitbelasting, niet het typeplaatje van een enkele adapter. Contactconstructies moeten de juiste koperlegering gebruiken met voldoende inbrengkracht en levensduur om de hierboven beschreven toestand van losse grip te voorkomen. Het behuizingsmateriaal moet hittebestendig en vlamvertragend zijn en het product moet voldoen aan de normen die relevant zijn voor de markt van bestemming, zoals GB2099.1 en GB1002 voor China, of de overeenkomstige Europese en Koreaanse configuraties voor de export.

Het kwaliteitssysteem van een leverancier is onderdeel van het thermische verhaal. Fabrikanten die werken volgens ISO 9001 met interne ontwerpmogelijkheden kunnen de contactgeometrie, wanddikte en materiaalkwaliteit aanpassen wanneer de toepassing van een klant warm wordt, in plaats van alleen catalogusvarianten aan te bieden. Testen op temperatuurstijging bij nominale belasting, gedocumenteerde contactmaterialen en een duidelijke specificatie voor bescherming tegen overbelasting zijn redelijke items die u kunt aanvragen voordat u bestelt. De assortiment stekkerdozen Het afdekken van deze parameters is het praktische uitgangspunt voor de meeste laadgerelateerde toepassingen.

In de meeste gevallen doet een batterij die heet wordt tijdens het opladen gewoon wat de natuurkunde vereist, en de warmte blijft binnen de normale band zodra de laadstroom aan het einde van de cyclus daalt. De moeite waard om aan te leren is om de temperatuur op twee plaatsen te controleren: de batterij en de stekker, en de trend als signaal te beschouwen. Opstijgende hitte met een koele stekker is een gesprek over een cel of oplader; een hot-pluggable met een koele batterij is een stopcontact-, kabel- of stripgesprek, en is meestal het goedkopere om op te lossen.