Ladegerät für Alkaline

   

Ladegerät für Alkaline Release status: experimental [box doku]
Description	ein Aufladegerät aus Einzelteilen aufbauen
Author(s)	phip
Platform	analoge und digitale Schaltungen sowie µCs

Auf handelsüblichen Batterien steht ganz deutlich: „Nicht ins Feuer Werfen · Nicht öffnen · Nicht aufladen · Auf Polarität achten (+/-)”. Im Englischen steht da noch irgendwas von „explode“. Wenn da jetzt so viele Verbote und Gebote stehen, dann müssen die wohl stimmen. Aber wenn schon die Sprachen nicht im Sinn übereinstimmen, dann scheint da was nicht zu stimmen. Zeit für kritischen Umgang mit kritischen Dingen.

Im Internet wird die Theorie einer solchen Zelle erklärt. Wikipedia behauptet auch, dass man „die meisten teilentladenen Alkali-Mangan-Batterien (Primärzellen) […] sich mit geeigneten Ladegeräten […] drei- bis zehnmal auffrischen“ lassen. Eine Internetrecherche ergibt auch ein paar Geschichten/Videos darüber. Wie das ganze aber realisiert wurde, darüber steht nicht viel. Egal, wir haben Labornetzteile. Zeit für einen Versuch.

Versuch AAA

Unser digitales Vielfachmessgerät benötigt zwei AAA Batterien. Und ganz schnell beschwert sich das Teil über leere Batterien. Mit neuen Batterien im Voltmeter wurden die alten gemessen. 1,206 V, beide hatten insgesamt 2,412 V. Zwei neue parallel geschaltet haben 3,215 V. Dieser Wert wurde also auf dem Labornetzteil eingestellt und gegen zwei auf der Batterie aufgedruckte Regeln verstoßen: Es wurde nicht auf die Polarität geachtet – Plus an Pluspol, Minus an Minuspol – und es wurde wieder aufgeladen. Die Spannung wurde auf exakt 3,215 V eingestellt Um das Glück doch nicht zu sehr auszureizen, wurde der Strom auf 60 mA begrenzt und nach einer laaaangen Weile stellte sich diese Spannung auch ein ohne dass noch messbarer Strom floss. Eine kurze (ca. 1 min) Unterbrechung der angelegten Spannung bewirkt aber, dass die Zelle weitere Ladung aufnehmen kann (Magie? nein: Chemie!). Nach 14 h ist die Spannung der zwei Zellen schon auf 2,9 V gefallen. Also wird mit etwas erhöhter Spannung geladen.

Die gemessenen 3,215 V wurden auf der LED-Anzeige als 3,1 dargestellt. Auf 3,2 eingestellt wurden 3,33 V gemessen und es fließen die ganze Zeit 20 mA.

Im Übrigen wurden die zwei Zellen deshalb parallel geladen, weil sie ja vom Vielfachmessgerät identisch entladen waren und ich dadurch Zeit sparen wollte.

Anforderungen fürs Ladegerät

Ein Labornetzteil ist schon schön, aber keine Ahnung wie viel Verluste beim Laden entstehen. Das Ganze in Klein wäre schon schön. Es muss also ein Spannungsregler her; mehrere, wenn man mehrere Zellen gleichzeitig laden möchte. Ein Strom- und Spannungsmesser pro Zelle, damit ein µC die Ladekennlinie für die Bewertung der Zellenqualität speichern kann. Durch die Auswertung kann ein optimaler Ladevorgang mit Ruhezeiten programmiert werden. Und zur Sicherheit noch ein/mehrere Temperaturfühler, damit das Teil auch über Nacht laden kann.