Η "κλασσική" φόρτιση μπαταριών (C/10 rate charge)
Γίνεται με ένταση ίση με το ένα δέκατο της ονομαστικής τιμής της χωρητικότητας "C". Δηλαδή την μπαταρία των 500 mAh την φορτίζουμε με ένταση 50 mA, την μπαταρία των 800 mAh με ένταση 80 mA κ.ο.κ. Τις περισσότερες φορές το ρεύμα της κλασσικής φόρτισης θα το δείς γραμμένο ως C/10 ή 0,1C.
Οταν η μπαταρία είναι εντελώς αφόρτιστη, ο χρόνος για την κλασσική φόρτιση είναι 14-16 ώρες. Επειδή συνήθως βάζουμε να φορτίσουν το βράδυ, την λέμε και "ολονύκτια" φόρτιση.
Αλλά γιατί θέλει 14-16 ώρες; Αφού την φορτίζουμε με C/10 κανονικά σε 10 ώρες θα πρέπει να έχει ολοκληρωθεί η επανάκτηση της χωρητικότητάς της (10Χ10=100). Από την ενέργεια που παρέχει ο φορτιστής μόνο το 60% μένει στον συσσωρευτή. Το υπόλοιπο μετατρέπεται σε θερμότητα και χάνεται. Γι' αυτό είναι αναγκαία η επιμήκυνση του χρόνου φόρτισης κατά 40-60%.
Η "γρήγορη" φόρτιση (Quick charge)
Γρήγορη καλείται η φόρτιση με ρεύμα διπλάσιο (C/5) έως και πενταπλάσιο (C/2), του ρεύματος της κλασσικής φόρτισης. Οι συσσωρευτές Ni-Cd και Ni-MH μπορούν να δεχθούν γρήγορη φόρτιση με την προϋπόθεση ότι θα τηρηθούν οι αναλογούντες χρόνοι. Δηλαδή ένα συσσωρευτή 500 mAh μπορούμε να τον φορτίσουμε με ρεύμα 100 - 250 mA αλλά πάντα μειώνοντας αναλογικά τον χρόνο.
Αντίστοιχα: για φόρτιση με ένταση 170 mA (δηλαδή με C/3) ο χρόνος θα είναι 4,7 ώρες (αν στην αρχή είναι τελείως αφόρτιστος), για φόρτιση με ένταση 250mA (δηλαδή με C/2) ο χρόνος θα είναι 2,8 ώρες (αν στην αρχή είναι τελείως αφόρτιστος). Οι ανωτέρω χρόνοι πρέπει να μειωθούν αναλογικά, αν ο συσσωρευτής την στιγμή που αρχίζει "γρήγορη φόρτιση" έχει ήδη ένα ποσοστό της ενέργειάς του (δεν είναι τελείως ξεφόρτιστος).
Οι χρόνοι της γρήγορης φόρτισης δεν πρέπει να παρατείνονται. Υπάρχει κίνδυνος ατυχήματος, εκτός βέβαια από την ταχύτατη καταστροφή των στοιχείων.
Στην γρήγορη φόρτιση δεν υπάρχει άλλη μέθοδος για αυτόματη διακοπή της πλην της παρεμβολής χρονοδιακόπτη. Δεν λειτουργούν τα peak detectors.
Η "ταχεία" ή "υπερταχεία" φόρτιση (Fast charge)
Ταχεία φόρτιση (λέγεται και υπερταχεία) είναι κάθε ρυθμός που φορτίζει την μπαταρία σε μία ώρα ή συντομώτερα. Αυτό επιτυγχάνεται με εντάσεις από C έως 3C, δηλαδή από 10 έως 30 φορές μεγαλύτερες από ότι στην κλασσική φόρτιση.
Για να αντέξει ένας συσσωρευτής την υπερταχεία φόρτιση πρέπει να είναι κατασκευασμένος ειδικά γι' αυτή την μεταχείρηση και να φέρει την ανάλογη ένδειξη.
Η υπερταχεία φόρτιση επιτρέπεται μόνο αν ο φορτιστής έχει την δυνατότητα να ανιχνεύσει το τέλος της και να την τερματίσει αυτόματα.
Ο κυριώτερος τρόπος τερματισμού της φόρτισης είναι η ανίχνευση της μεταβολής της τάσης της μπαταρίας. Καθώς η μπαταρία φθάνει στο τέλος της φόρτισής της η τάση κάθε στοιχείου αυξάνει λίγο, και μετά από λίγο μειώνεται. Στο γράφημα φαίνεται σαν το επάνω μέρος του γράμματος "Δ" γι' αυτό και λέγεται "κορυφή Δ" (delta peak) Ο κατάλληλος φορτιστής έχει ανιχνευτή της "κορυφής Δ" (delta peak detector) και την στιγμή που μειώνεται η τάση (μετά την προηγηθείσα άνοδο) διακόπτει την φόρτιση.
Ο δεύτερος επικουρικός τρόπος διακοπής της ταχείας φόρτισης είναι η ανίχνευση της ανόδου της θερμοκρασίας της μπαταρίας με ένα αισθητήρα που έρχεται σε επαφή με ένα στοιχείο (μπαίνει σε μιά τρύπα του μονωτικού περιβλήματος της μπαταρίας). Την στιγμή που φθάνει η τάση στην κορυφή Δ, η μπαταρία έχει ήδη φορτιστεί. Κάθε επι πλέον παροχή ενέργειας σ' αυτή θα μετατραπεί σε θερμότητα. Η αύξηση της θερμοκρασίας αρχίζει από το κέντρο του στοιχείου, δηλαδή όταν θα γίνει αισθητή η αύξηση στο περίβλημά του, θα έχει ήδη περάσει κρίσιμος χρόνος, αλλά "κάλλιο αργά παρά ποτέ".
Ο τρίτος, επίσης επικουρικός, τρόπος διακοπής της φόρτισης (δεν αφορά μόνο την ταχεία φόρτιση) είναι ένας χρονοδιακόπτης, εξωτερικός ή σε κύκλωμα του φορτιστή. Αν ξέρεις πόσο χρόνο χρειάζεται για να φορτίσει η μπαταρία σου, ρυθμίζεις αντίστοιχα και τον χρονοδιακόπτη. Αυτό δεν είναι εφικτό αν η μπαταρία ξεκινάει την ταχεία φόρτιση με μέρος του φορτίου της, γιατί ποτέ δεν θα ξέρεις πόσο είναι αυτό για να προγραμματίσεις και τον χρονοδιακόπτη. Ομως ρύθμισε τον χρονοδιακόπτη με διάρκεια λίγα λεπτά περισσότερο από την αναμενόμενη λήξη της φόρτισης, ώστε αν οι άλλοι δύο ανιχνευτές αστοχήσουν η φόρτιση να σταματήσει τουλάχιστον με αυτόν τον τρόπο.
Σε καμμία περίπτωση δεν πρέπει να συνεχιστεί η φόρτιση πέρα από τα ενδεικτικά σημεία, (μεταβολή της τάσης ή αύξηση θερμοκρασίας ή χρόνος όποιο από τα τρία επέλθει συντομώτερα) γιατί υπάρχει κίνδυνος ατυχήματος.
Τι να προσέξεις:
Πριν αρχίσει η ταχεία φόρτιση ο συσσωρευτής πρέπει να είναι ξεφόρτιστος, και σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.
- Στην διάρκεια της ταχείας φόρτισης ο συσσωρευτής πρέπει να αερίζεται στο περιβάλλον, όχι σε κλειστό χώρο ο οποίος δεν αερίζεται.
- Να επιτηρείς την πορεία της φόρτισης ακουμπώντας συχνά το χέρι σου στην μπαταρία για να αισθανθείς την αλλαγή της θερμοκρασίας της. Αν δεν μπορείς να πιστοποιήσεις κάποια αλλαγή της θερμοκρασία τους η φόρτιση δεν έχει τελειώσει. Οταν οι μπαταρίες είναι χλιαρές στην αφή η φόρτιση έχει τελειώσει. Αν είναι τόσο θερμές που να ενοχλεί την αφή, έχουν υπερφορτιστεί.
Οι μεταβολές της τάσης, της θερμοκρασίας και της πίεσης σε ένα στοιχείο Ni-Cd συναρτήσει του χρόνου φόρτισης. Πρώτα αρχίζει να αυξάνει η πίεση, μετά η θερμοκρασία και πολύ μετά ολοκληρώνεται η αυξομείωση της τάσης ώστε να κόψει ο φορτιστής. Επαναλαμβάνουμε ότι η φόρτιση έχει ολοκληρωθεί πριν αρχίσει η μεταβολή Δ.