แบตเตอรี่จะร้อนขณะชาร์จ: สาเหตุ ขีดจำกัดความปลอดภัย และวิธีแก้ไขในทางปฏิบัติ

โทรศัพท์ที่วางอยู่บนแท่นชาร์จเป็นเวลา 20 นาทีจะรู้สึกอุ่นบนฝ่ามือ และสัญชาตญาณแรกคือสงสัยว่ามีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นหรือไม่ มักจะไม่มีอะไรเป็น การชาร์จเป็นกระบวนการคายความร้อน โดยเปลี่ยนกระแสสลับจากผนังเป็นกระแสตรงแรงดันต่ำที่แบตเตอรี่ต้องการ จากนั้นผลักลิเธียมไอออนจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรด ทั้งสองจะปล่อยความร้อนเป็นผลพลอยได้

ข้อสรุปประการแรก: อุณหภูมิพื้นผิวประมาณ 30°C ถึง 40°C (86°F ถึง 104°F) ระหว่างการชาร์จถือเป็นเรื่องปกติ และการชาร์จอย่างรวดเร็วอาจทำให้แบตเตอรี่มีอุณหภูมิประมาณ 45°C (113°F) ก่อนที่ตัวควบคุมการชาร์จจะจงใจทำให้ช้าลง ความร้อนที่ถือจนรู้สึกเจ็บปวด ขึ้นไปเรื่อยๆ หลังจากครึ่งชั่วโมงแรก หรือมาถึงพร้อมกับเคสบวม กลิ่นสารเคมี หรือขั้วต่อที่ร้อนในขณะที่แบตเตอรี่เย็น ชี้ไปที่ความผิดปกติมากกว่าการสูญเสียปกติ

จริง ๆ แล้วความร้อนเท่าไรขณะชาร์จ?

อุณหภูมิเป็นการอ่านค่าเดี่ยวที่มีประโยชน์ที่สุดที่คุณสามารถทำได้ เนื่องจากจะแยกการสูญเสียปกติออกจากความล้มเหลวที่กำลังพัฒนา แถบด้านล่างแสดงถึงลักษณะการทำงานโดยทั่วไปของโทรศัพท์ แท็บเล็ต แล็ปท็อป และชุดเครื่องมือลิเธียมไอออน ตัวเลขที่แน่นอนขึ้นอยู่กับเซลล์ ที่ชาร์จ และตัวเครื่อง ดังนั้นให้อ่านเป็นช่วงแทนที่จะเป็นขีดจำกัดคงที่

แถบอุณหภูมิพื้นผิวเป็นค่าโดยประมาณและแตกต่างกันไปตามอุปกรณ์ แนวโน้มเมื่อเวลาผ่านไปมีความสำคัญมากกว่าการอ่านเพียงครั้งเดียว
สถานการณ์การชาร์จ	อุณหภูมิพื้นผิวทั่วไป	มันมักจะหมายถึงอะไร
ประจุแบบหยด ประมาณ 5 W	25°C ถึง 35°C (77°F ถึง 95°F)	ความอบอุ่นที่แทบจะมองไม่เห็น; ปกติ.
การชาร์จมาตรฐาน 10 W ถึง 18 W	33°C ถึง 40°C (91°F ถึง 104°F)	อบอุ่นต่อการสัมผัส ที่คาดหวัง.
ชาร์จเร็ว 30W ขึ้นไป	38°C ถึง 45°C (100°F ถึง 113°F)	อัตราการชาร์จถูกควบคุมให้คงเพดานไว้
ความร้อนที่ยืดเยื้อที่ด้านบนของแถบชาร์จเร็ว	45°C ถึง 55°C (113°F ถึง 131°F)	การชาร์จอาจหยุดชั่วคราว ตรวจสอบที่ชาร์จ สายไฟ เคส และการไหลเวียนของอากาศ
สูงกว่า 60°C (140°F) บวมหรือมีกลิ่น	ไม่อยู่ในข้อกำหนด	หยุดชาร์จ แยกอุปกรณ์ เปลี่ยนเซลล์หรือแพ็ค

ทำไมแบตเตอรี่ถึงร้อนขณะชาร์จ

ความร้อนต้องมาจากที่ไหนสักแห่ง และวงจรชาร์จจะมีจุดกำเนิดความร้อนเพียงไม่กี่จุดเท่านั้น การทำงานตามลำดับนั้นเร็วกว่าการคาดเดา

การสูญเสียการแปลง เครื่องชาร์จจะแปลง AC เป็น DC และอุปกรณ์จะแปลงแรงดันไฟฟ้านั้นอีกครั้งตามแรงดันไฟฟ้าที่เซลล์ต้องการ แต่ละขั้นตอนจะสูญเสียความร้อนประมาณ 10 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งปรากฏในอะแดปเตอร์ สายเคเบิล และแบตเตอรี่
กำลังชาร์จปัจจุบัน การให้ความร้อนแบบต้านทานจะเพิ่มขึ้นตามกำลังสองของกระแส การเพิ่มกระแสไฟชาร์จเป็นสองเท่าจะทำให้ความร้อนที่เกิดขึ้นภายในเซลล์และสายไฟเพิ่มขึ้นประมาณสี่เท่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการชาร์จ 65 W จึงอุ่นโทรศัพท์ได้มากกว่าการชาร์จข้ามคืน 5 W
เซลล์แก่ชรา หลังจากผ่านไปประมาณ 500 รอบ โดยทั่วไปเซลล์จะรักษาความจุไว้ได้ร้อยละ 80 และความต้านทานภายในก็เพิ่มขึ้น กระแสไฟเดียวกันนี้ทำให้เกิดความร้อนมากกว่าตอนที่แพ็คใหม่
อุณหภูมิโดยรอบและการไหลเวียนของอากาศ อุปกรณ์ที่ชาร์จใต้หมอน ในกล่องปิด หรือบนแผงหน้าปัดรถยนต์ไม่มีส่วนที่จะระบายความร้อน การชาร์จในห้องที่มีอุณหภูมิ 35°C สามารถเพิ่มได้หลายองศาในตัวเอง
ความต้านทานของสายเคเบิลและขั้วต่อ สายเคเบิลบาง ยาว หรือสึกหรอ ปลั๊กเสียหาย และหน้าสัมผัสซ็อกเก็ตที่สึกกร่อนช่วยเพิ่มความต้านทานภายนอกแบตเตอรี่ ความร้อนนั้นจะปรากฏที่ปลั๊กแทนที่จะเป็นเซลล์
ตำแหน่งเครื่องชาร์จ อะแดปเตอร์ที่ฝังอยู่ใต้เฟอร์นิเจอร์นุ่มๆ หรือวางซ้อนกันในลิ้นชักแบบปิดไม่สามารถกระจายการสูญเสียของตัวเองและส่งผ่านความอบอุ่นนั้นไปได้
โหลดระหว่างการชาร์จ การนำทาง วิดีโอ และเกมจะเพิ่มความร้อนจากโปรเซสเซอร์ควบคู่ไปกับความร้อนจากการชาร์จ
ด้านอุปทาน. ปลั๊กพ่วงที่มีน้ำหนักมากเกินไป สายไฟต่อพ่วงที่ขดบางส่วน และหน้าสัมผัสซ็อกเก็ตที่หลวมมีส่วนช่วยในการแบ่งส่วนซึ่งง่ายต่อการมองข้าม

สิ่งที่ Outlet และ Power Strip Side มีส่วนช่วย

คำแนะนำส่วนใหญ่เกี่ยวกับแบตเตอรี่ที่ร้อนจะเน้นไปที่โทรศัพท์ ในทางปฏิบัติ กรณีที่มีความร้อนสูงเกินไปมักเกิดขึ้นที่เต้ารับ สายไฟต่อพ่วง หรือแถบที่เสียบเครื่องชาร์จอยู่ ความต้านทานต่อการสัมผัสเป็นสาเหตุปกติ ปลั๊กไฟที่ยึดปลั๊กจะจ่ายกระแสอย่างหลวมๆ ผ่านบริเวณหน้าสัมผัสที่มีขนาดเล็กกว่า และพื้นที่นั้นจะมีพฤติกรรมเหมือนตัวทำความร้อน: ตัวปลั๊กจะอุ่นขึ้นอย่างเห็นได้ชัดภายในไม่กี่นาทีในขณะที่แบตเตอรี่ยังเย็นอยู่ หากปลั๊กร้อนกว่าโทรศัพท์ ปัญหาอยู่ที่ต้นทาง

การป้องกันการโอเวอร์โหลดมีความสำคัญด้วยเหตุผลเดียวกันในระดับที่ใหญ่กว่า แถบที่มีพิกัดกระแสไฟ 16 A ซึ่งขอให้ป้อนเครื่องทำความร้อน อะแดปเตอร์แล็ปท็อป และที่ชาร์จโทรศัพท์ในคราวเดียวจะร้อนกว่าที่ควรจะเป็น และแถบที่มีสวิตช์ป้องกันการโอเวอร์โหลดหรือเบรกเกอร์ระบายความร้อนที่เหมาะสมจะเปิดวงจรก่อนที่อุณหภูมิของตัวเรือนจะเป็นอันตราย ตัวเรือนที่ขึ้นรูปจากโพลีคาร์บอเนตเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นเนื่องจากเป็นวัสดุ คงความแข็งแรงทางกลและพฤติกรรมหน่วงไฟที่อุณหภูมิสูงกว่า กว่าทางเลือกอื่นๆ ที่ใช้ในแถบต้นทุนต่ำ

Cable3G 4-Outlet EU Power Strip with Overload Protection

รางปลั๊ก EU Cable3G 4-Outlet พร้อมระบบป้องกันการโอเวอร์โหลด ช่องเสียบ EU 4 ช่องที่ 16A/220-250V พร้อมสวิตช์ป้องกันการโอเวอร์โหลด ด้านในเป็นทองแดงเต็ม และโครง PC ทนไฟสำหรับการจ่ายไฟในครัวเรือน ดูผลิตภัณฑ์ →

แถบที่มีพอร์ต USB เพิ่มแหล่งความร้อนที่สอง ตัวแปลง AC เป็น DC ภายในแถบทำงานอย่างต่อเนื่องและให้ความร้อนในตัวมันเอง เมื่อมีการโหลดแถบปลั๊กสี่ช่องที่มีพอร์ต USB สองพอร์ตใกล้กับพิกัด ความร้อนภายในนั้นจะรั่วไหลผ่านตัวเครื่องเดียวกัน การเว้นช่องอากาศไว้รอบๆ แถบและหลีกเลี่ยงการผูกสายโซ่เดซี่ไว้ด้านหลังเฟอร์นิเจอร์ ช่วยให้คอนเวอร์เตอร์อยู่ภายในหน้าต่างดีไซน์

ม้วนสายเคเบิลเป็นสินค้าที่มักใช้ในทางที่ผิดมากที่สุดในบริบทนี้ ม้วนม้วนที่ม้วนเต็มซึ่งมีการชาร์จหรือโหลดความร้อนจำนวนมากไม่สามารถกระจายความร้อนออกจากตัวนำขดได้ และวงเลี้ยวด้านในจะร้อนขึ้นเรื่อยๆ คลายสายเคเบิลออกจนสุดก่อนใช้งาน โดยคำนึงถึงพิกัดกระแสของรอก และตรวจสอบว่าการเชื่อมต่อกราวด์ไม่เสียหายทุกครั้งที่รอกป้อนอุปกรณ์กลางแจ้ง

EU Standard 10m Cable Reel with Overload Protection

ม้วนสายมาตรฐาน EU 10 ม. พร้อมระบบป้องกันการโอเวอร์โหลด ม้วนเก็บสาย EU ยาว 10 เมตร พิกัด 16A/220-250V พร้อมเปลือก PP ทนไฟ แกนทองแดงเต็ม และสวิตช์ป้องกันการโอเวอร์โหลดสำหรับการใช้งานในร่มหรือกลางแจ้ง ดูผลิตภัณฑ์ →

สัญญาณเตือนที่หมายถึงหยุดชาร์จทันที

ความอบอุ่นนั้นไม่เหมือนกับอันตราย แต่สัญญาณเฉพาะบางอย่างก็คุ้มค่าที่จะดำเนินการทันที แทนที่จะเฝ้าติดตาม

ความร้อนที่ปรากฏระหว่างการชาร์จและจางลงอย่างรวดเร็วถือเป็นเรื่องปกติ ความร้อนที่คงอยู่หรือเพิ่มขึ้นหลังจากการถอดปลั๊กจะไม่เป็นเช่นนั้น
สัญญาณเตือน	มันบ่งบอกอะไร.	การดำเนินการ
พื้นผิวแบตเตอรี่สูงกว่า 55°C (131°F)	เซลล์หรือวงจรชาร์จทำงานผิดปกติ	ถอดปลั๊ก ปล่อยให้เย็นจนถึงอุณหภูมิห้อง ทดสอบอีกครั้งด้วยที่ชาร์จที่ทราบว่าใช้งานได้
เสียบปลั๊กให้ร้อนขณะที่แบตเตอรี่ยังเย็นอยู่	ความต้านทานของสายเคเบิล ปลั๊ก หรือเต้ารับ	เปลี่ยนสายเคเบิล ลองใช้เต้ารับหรือแถบอื่น
เคสบวม จอยก แผงด้านหลังนูน	การสะสมของก๊าซภายในเซลล์	หยุดชาร์จ ห้ามกดหรือเจาะ นำไปยังจุดซ่อมแซมหรือรีไซเคิล
กลิ่นเคมีแหลมหรือหวาน	การระบายอากาศด้วยอิเล็กโทรไลต์	ย้ายอุปกรณ์ไปยังพื้นผิวที่ไม่มีการระบายอากาศและไม่ติดไฟ และเก็บให้ห่างจากผู้คน
ความร้อนจะดำเนินต่อไปหลังจากหยุดชาร์จแล้ว	ท่อระบายน้ำสั้นหรือปรสิตภายใน	ปลดออกจากแถบทั้งหมดและตรวจสอบอุณหภูมิ

วิธีปฏิบัติจริงเพื่อลดอุณหภูมิการชาร์จลง

ชาร์จบนพื้นผิวที่แข็งและเปิด เช่น โต๊ะหรือชั้นวาง ห้ามชาร์จบนผ้าปูที่นอน เบาะ หรือกระดาษ
ถอดเคสที่หนาหรือหุ้มฉนวนออกระหว่างการชาร์จอย่างรวดเร็ว เพื่อให้แบตเตอรี่สามารถแผ่ความร้อนได้
จับคู่อะแดปเตอร์กับอุปกรณ์ เครื่องชาร์จที่มีพิกัดสูงกว่าอินพุตของอุปกรณ์จะดันกระแสไฟฟ้าที่วงจรประจุต้องกระจายไป
ใช้สายเคเบิลที่กำหนดกระแสไฟ และเปลี่ยนสายเคเบิลที่ปลั๊กมีสีเปลี่ยนไปหรือรู้สึกว่าหลวม
หลีกเลี่ยงการชาร์จในที่ที่มีแสงแดดส่องโดยตรง ในรถที่จอดไว้ หรือใกล้กับหม้อน้ำ
ใช้งานหนักๆ ต่อไป เช่น การนำทางและเล่นเกม ภายหลังการชาร์จ ไม่ใช่ในระหว่างนั้น
จองการชาร์จข้ามคืนไว้สำหรับอะแดปเตอร์ที่มีกำลังไฟต่ำ แทนที่จะใช้เครื่องชาร์จแบบเร็ว
ตรวจสอบอุณหภูมิของตัวปลั๊ก ไม่ใช่แค่แบตเตอรี่ ปลั๊กอุ่นมักจะหมายถึงปัญหาเกี่ยวกับซ็อกเก็ตหรือสายเคเบิล

สิ่งที่ผู้ซื้อควรตรวจสอบในฮาร์ดแวร์การชาร์จ

สำหรับผู้จัดจำหน่ายและผู้ผลิตอุปกรณ์ที่ระบุปลั๊กพ่วง สายไฟต่อ หรือม้วนไว้ข้างๆ ผลิตภัณฑ์เครื่องชาร์จ จุดที่วัดได้สองสามจุดจะตัดสินว่าฮาร์ดแวร์จะทำงานได้ดีตลอดอายุการใช้งานหลายปีหรือไม่ กระแสไฟที่กำหนดจะต้องเกินโหลดที่เชื่อมต่อตามความเป็นจริง ไม่ใช่แผ่นป้ายของอะแดปเตอร์ตัวเดียว ชุดหน้าสัมผัสควรใช้โลหะผสมทองแดงที่เหมาะสมโดยมีแรงแทรกและอายุการใช้งานที่เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงสภาวะการยึดเกาะหลวมที่อธิบายไว้ข้างต้น วัสดุตัวเรือนควรเป็นเกรดทนความร้อนและหน่วงไฟ และผลิตภัณฑ์ควรมีมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับตลาดปลายทาง เช่น GB2099.1 และ GB1002 สำหรับจีน หรือการกำหนดค่าการส่งออกของยุโรปและเกาหลีที่สอดคล้องกัน

ระบบคุณภาพของซัพพลายเออร์เป็นส่วนหนึ่งของเรื่องราวความร้อน ผู้ผลิตที่ทำงานตามมาตรฐาน ISO 9001 ด้วยความสามารถในการออกแบบภายในองค์กรสามารถปรับรูปทรงหน้าสัมผัส ความหนาของผนัง และเกรดวัสดุได้เมื่อการใช้งานของลูกค้าอยู่ในสภาวะอบอุ่น แทนที่จะเสนอเฉพาะแค็ตตาล็อกรุ่นต่างๆ เท่านั้น การทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่โหลดที่กำหนด เอกสารวัสดุสัมผัส และข้อกำหนดการป้องกันโหลดเกินที่ชัดเจนเป็นรายการที่เหมาะสมในการขอก่อนสั่งซื้อ ที่ ช่วงรางปลั๊กไฟ การครอบคลุมพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นจุดเริ่มต้นในทางปฏิบัติสำหรับการใช้งานการชาร์จที่อยู่ติดกันส่วนใหญ่

ในกรณีส่วนใหญ่ แบตเตอรี่ที่ร้อนขณะชาร์จเป็นเพียงสิ่งที่ฟิสิกส์ต้องการ และความร้อนจะสงบภายในแถบปกติเมื่อกระแสประจุลดลงเมื่อสิ้นสุดรอบ สิ่งที่ควรค่าแก่การสร้างนิสัยคือการตรวจสอบอุณหภูมิในสองแห่ง ได้แก่ แบตเตอรี่และปลั๊ก และให้ถือว่าแนวโน้มเป็นสัญญาณ ความร้อนที่เพิ่มขึ้นด้วยปลั๊กเย็นคือการสนทนาระหว่างเซลล์หรือเครื่องชาร์จ ปลั๊กร้อนที่มีแบตเตอรี่เย็นคือปลั๊กไฟ เคเบิล หรือแถบสนทนา และโดยปกติแล้วจะมีราคาถูกกว่าในการแก้ปัญหา