Една и съща клетка с размер на пръст може да е 1.2V или 3.7V — и ако зарядното сбърка коя е коя, последствията варират от изхабена батерия до клетка, която се подува и гори. Това е скритата опасност зад "универсалното" зареждане: трите най-чести акумулаторни химии се зареждат по фундаментално различни правила, и доброто зарядно не просто пълни ток, а разпознава химията и сменя цялата стратегия.

Кратък отговор: Li-ion (включително 18650) се зарежда по метод CC/CV — постоянен ток до 4.2V на клетка, после постоянно напрежение с намаляващ ток, и спиране. Прехвърлянето над 4.2V е опасно и е причината тези клетки да горят при грешно зареждане. NiMH и NiCd се зареждат с постоянен ток и спират по съвсем друг признак — лек спад на напрежението (−ΔV) или скок на температурата в края. Едно качествено универсално зарядно с независими слотове разпознава типа във всеки слот и прилага правилната крива; евтиното налива еднакво и съсипва батериите.

По-долу е защо всяка химия иска различен подход, как изглежда безопасното зареждане за всяка, и кои грешки са просто опасни.

Литиево-йонните клетки могат да се подуят, протекат или запалят при претоварено или повредено зареждане. Зареждайте само върху незапалима повърхност, под наблюдение, и никога не зареждайте видимо повредена или подута клетка. Статията е информационна.

Защо три химии не може да се зареждат по един начин

Разликата започва от напрежението на клетката и стига до начина, по който всяка "сигнализира", че е пълна.

Li-ion клетката има номинално напрежение 3.6–3.7V и се зарежда до строго определен максимум 4.2V. Тази граница не е препоръка, а предел на безопасност — над нея химията става нестабилна. Затова Li-ion зареждането следи напрежението с точност до десети от волта.

NiMH и NiCd клетките са 1.2V номинално — повече от три пъти по-ниско. Те нямат остра горна граница на напрежението по същия начин; вместо това при пълен заряд показват леко падане на напрежението и започват да се нагряват, защото излишната енергия се превръща в топлина. Зарядното лови именно тези признаци, не фиксиран волтаж.

Това обяснява защо едно зарядно не може да налива еднакво на всички. Стратегия за Li-ion, приложена на NiMH, или ще недозареди, или ще прегрее; крива за NiMH, приложена на Li-ion, може да премине опасните 4.2V. Универсалното зарядно решава това, като първо разпознава химията — по напрежение на празна клетка и по поведение — и едва тогава избира режим.

Как се зарежда Li-ion безопасно (CC/CV)

Литиево-йонното зареждане е двуфазен процес, наречен CC/CV — Constant Current, after Constant Voltage.

Фаза 1 — Постоянен ток (CC)

Зарядното подава постоянен ток (типично 0.5C–1C, тоест за клетка 2600mAh около 1.3–2.6A) и напрежението постепенно се качва. Тази фаза връща по-голямата част от капацитета сравнително бързо.

Фаза 2 — Постоянно напрежение (CV)

Щом напрежението достигне 4.2V на клетка, зарядното спира да го вдига и го задържа точно на 4.2V. Сега токът естествено намалява, докато клетката се насища. Това е "бавният край", който мнозина бъркат с дефект — всъщност е защитната фаза.

Фаза 3 — Спиране

Когато токът падне под определен праг (обикновено около 3% от началния), зарядното спира напълно. Качественото зарядно не "доливат" непрекъснато — то прекратява, за да не държи клетката под напрежение.

Безопасното Li-ion зарядно има няколко задължителни защити: точно ограничение на 4.2V, защита от обратна полярност, прекъсване при късо съединение и температурен контрол. Зареждането на 18650 без тези защити (например с непригодено зарядно) е реален пожарен риск.

Как се зареждат NiMH и NiCd безопасно (−ΔV / dT)

Никеловите химии работят по логика, която изненадва идващите от литиевия свят: пълнотата се познава не по напрежение, а по обрат в поведението.

При зареждане с постоянен ток напрежението на NiMH/NiCd клетка плавно расте, достига връх и при пълен заряд леко спада — това е −ΔV сигналът (negative delta voltage). Умното зарядно следи за този малък спад и спира. Алтернативно следи скоростта на покачване на температурата (dT/dt) — рязкото нагряване също значи "пълна".

NiCd има по-изразен −ΔV и понася по-добре груби условия, но страда от "ефект на паметта" — частичните цикли намаляват капацитета му, затова понякога се нуждае от пълно разреждане. NiMH има по-висок капацитет и почти липсва ефект на паметта, но −ΔV сигналът му е по-слаб и иска по-чувствително зарядно.

Опасността тук не е пожар като при литий, а прегряване от презареждане: ако зарядното пропусне сигнала за край, продължава да налива ток, който се превръща изцяло в топлина. Затова за NiMH/NiCd евтините зарядни "по таймер" са рискови — те спират след фиксирано време, не по реалното състояние, и или недозареждат, или прегряват.

Химия                Напрежение/клетка                          Метод на спиране                             Основен риск при грешка
Li-ion (18650 и др.)                3.7V ном., 4.2V макс.                          CC/CV + ток-праг                             Подуване, пожар над 4.2V
NiMH                1.2V                          −ΔV или dT/dt                             Прегряване при презареждане
NiCd                1.2V                          −ΔV (по-изразен)                             Прегряване, ефект на паметта

Грешки, които съсипват батерии или са опасни

Зареждане на алкални батерии. Обикновените алкални батерии (не "rechargeable") не са за презареждане — опитът води до прегряване, протичане или в редки случаи спукване. Различавате ги по надпис "rechargeable" или "Ni-MH" на корпуса; ако го няма, не я зареждайте.

Смесване на типове в зарядно без независими слотове. При прости зарядни всички слотове споделят един режим. Сложите ли NiMH и Li-ion заедно там, единият тип ще се зарежда по грешна крива. Само зарядни с независими слотове разпознават всеки слот поотделно — проверете спецификацията, преди да смесвате.

Зареждане на повредена или подута Li-ion клетка. Подуване, деформация или мирис означават увредена химия. Такава клетка не се зарежда — рискът от запалване е реален. Извадете я от употреба безопасно.

Дълбоко разреждане на Li-ion и оставяне така. Литиевите клетки не обичат да стоят дълго силно разредени — под определено напрежение се увреждат необратимо. Зареждайте ги, преди да паднат твърде ниско, и за дълго съхранение ги дръжте около средата на заряда, не празни.

Зареждане без надзор върху запалима повърхност. Дори с добро зарядно, литиевите клетки се зареждат на твърда незапалима основа и под наблюдение, не върху легло или хартия и не оставени цяла нощ без контрол при съмнителни клетки.

Често задавани въпроси

Едно зарядно може ли да зарежда и 18650 (Li-ion), и AA (NiMH)?

Да, ако е универсално зарядно с независими слотове, които разпознават типа батерия във всеки слот и прилагат правилната крива — CC/CV за литиевите, −ΔV за никеловите. По-простите модели изискват еднакъв тип във всички слотове едновременно. Проверете спецификацията преди да смесвате химии.

Защо Li-ion зареждането се забавя в края?

Защото влиза във фазата на постоянно напрежение (CV). След като клетката достигне 4.2V, зарядното задържа това напрежение и токът естествено намалява, докато клетката се насити. Този бавен край не е дефект, а защитната фаза, която предпазва клетката от превишаване на безопасния предел.

Защо NiMH батериите се нагряват към края на зареждането?

Защото при пълен заряд излишната енергия вече не се складира, а се превръща в топлина — и точно това нагряване, заедно с лекия спад на напрежението (−ΔV), е сигналът, по който умното зарядно разбира, че трябва да спре. Силно и продължително нагряване обаче значи, че зарядното не лови сигнала и презарежда.

Може ли да се зареди алкална батерия в универсалното зарядно?

Не. Алкалните батерии не са проектирани за презареждане и опитът може да причини прегряване, протичане или спукване. Универсалните зарядни са за акумулаторни клетки — NiMH (AA, AAA) и литиево-йонни (18650 и др.). Акумулаторните имат надпис "rechargeable" или "Ni-MH" на корпуса.


Трите химии не се зареждат еднакво, защото "сигнализират" пълнота различно. Li-ion следи строг волтаж (4.2V на клетка) по метода CC/CV; NiMH и NiCd се спират по лек спад на напрежението или скок на температурата. Универсалното зарядно трябва първо да разпознае химията, после да избере крива.

Безопасността при Li-ion е въпрос на точно ограничение на 4.2V и защити срещу полярност, късо и прегряване — без тях зареждането на 18650 е пожарен риск. При никеловите химии рискът е прегряване от презареждане, затова таймерните зарядни са по-лош избор от тези с −ΔV откриване.

За смесване на типове са нужни независими слотове. И винаги: само акумулаторни клетки (никога алкални), никога подута литиева клетка, и зареждане под наблюдение върху незапалима повърхност.

Когато избирате зарядно според батериите си, разгледайте наличните универсални зарядни за батерии в kupi-si.com — с независими слотове, LCD дисплей и защити за 18650 и AA/AAA. За проекти със собствени литиеви пакети вижте и BMS защитните модули, а за следене на заряда — волтметрите и амперметрите.

Тази статия има информационна цел. Спазвайте инструкциите на производителя на батериите и зарядното.