Baterie Niklowe. Jak ładować akumulatory Ni-Cd: opis procesu

Od pięćdziesięciu lat przenośne urządzenia do żywotność baterii mogła polegać wyłącznie na zasilaczach niklowo-kadmowych. Kadm jest jednak materiałem bardzo toksycznym i w latach 90. XX wieku technologię niklowo-kadmową zastąpiono bardziej przyjazną dla środowiska technologią niklowo-metalowo-wodorkową. W rzeczywistości technologie te są bardzo podobne i mają większość cech akumulatory niklowo-kadmowe odziedziczony wodorek niklu i metalu. Niemniej jednak w niektórych zastosowaniach akumulatory niklowo-kadmowe pozostają niezastąpione i są używane do dziś.

1. Baterie niklowo-kadmowe (NiCd)

Wynaleziony przez Waldmara Jungnera w 1899 roku akumulator niklowo-kadmowy miał kilka zalet w porównaniu z jedynym dostępnym wówczas akumulatorem ołowiowo-kwasowym, był jednak droższy ze względu na koszt materiałów. Rozwój tej technologii był dość powolny, jednak w 1932 roku nastąpił znaczący przełom – jako elektrodę zastosowano porowaty materiał z substancją czynną w środku. W 1947 roku wprowadzono dalsze ulepszenia, które rozwiązały problem absorpcji gazu, co umożliwiło stworzenie nowoczesnego, szczelnego, bezobsługowego akumulatora niklowo-kadmowego.

Od wielu lat akumulatory NiCd służą jako źródła zasilania radiotelefonów, sprzętu ratownictwa medycznego, profesjonalnych kamer wideo i elektronarzędzi. Pod koniec lat 80. ultra-pojemność Akumulatory NiCd który wstrząsnął światem, zapewniając o 60% większą pojemność niż standardowa bateria. Osiągnięto to poprzez umieszczenie w akumulatorze większej ilości substancji aktywnej, ale były też wady – wzrosła rezystancja wewnętrzna i zmniejszyła się liczba cykli ładowania/rozładowania.

Standard NiCd pozostaje jednym z najbardziej niezawodnych i skromnych akumulatorów, a przemysł lotniczy pozostaje wierny temu systemowi. Jednakże trwałość tych akumulatorów zależy od właściwej konserwacji. Akumulatory NiCd i w pewnym stopniu NiMH podlegają efektowi „pamięci”, który prowadzi do utraty pojemności, jeśli akumulator nie jest poddawany okresowym cyklom ładowania. W przypadku naruszenia zalecanego trybu ładowania akumulator zdaje się pamiętać, że w poprzednich cyklach pracy jego pojemność nie była w pełni wykorzystywana, a po rozładowaniu oddaje prąd tylko do pewnego poziomu. ( Zobacz: Jak naprawić baterię niklową). Tabela 1 przedstawia zalety i wady standardowej baterii niklowo-kadmowej.

Zalety

Niezawodny; duża liczba cykli przy odpowiedniej konserwacji Jedyny akumulator zdolny do ultra szybkie ładowanie przy minimalnym stresie Dobra charakterystyka obciążenia, wybaczcie ich przesadę Długi okres przydatności do spożycia; możliwość przechowywania w stanie rozładowanym Brak specjalne wymagania do przechowywania i transportu Dobry występ w godz niskie temperatury Najniższy koszt cyklu spośród wszystkich akumulatorów Dostępne w szerokiej gamie rozmiarów i wzorów

Wady

Stosunkowo niska gęstość energii w porównaniu do nowszych systemów Efekt „pamięci”; konieczność okresowa konserwacja aby tego uniknąć Kadm jest substancją toksyczną i wymaga specjalnej utylizacji Wysokie samorozładowanie; wymaga naładowania po przechowywaniu Niskie napięcie ogniwa wynoszące 1,2 V wymaga budowy systemów wieloogniwowych w celu zapewnienia wysokiego napięcia

Tabela 1: Zalety i wady akumulatorów niklowo-kadmowych.

2. Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH)

Badania nad technologią niklowo-wodorkową rozpoczęto już w 1967 roku. Jednakże niestabilność wodorku metalu utrudniała rozwój, co z kolei doprowadziło do opracowania układu nikiel-wodór (NiH). Nowe stopy wodorkowe, odkryte w latach 80. XX wieku, rozwiązały problemy bezpieczeństwa i umożliwiły stworzenie akumulatora o zawartości energii właściwej o 40% wyższej niż standardowy niklowo-kadmowy.

Akumulatory niklowo-wodorkowe nie są pozbawione wad. Na przykład proces ich ładowania jest bardziej skomplikowany niż w przypadku NiCd. Dzięki samorozładowaniu na poziomie 20% w pierwszym dniu, a następnie w cyklu miesięcznym na poziomie 10%, NiMH jest jednym z liderów w swojej klasie. Modyfikując stop wodorkowy, można osiągnąć zmniejszenie samorozładowania i korozji, ale wiąże się to z dodatkową wadą polegającą na zmniejszeniu jednostkowego zużycia energii. Jednak w przypadku zastosowania w pojazdach elektrycznych modyfikacje te są bardzo przydatne, ponieważ zwiększają niezawodność i wydłużają żywotność baterii.

3. Zastosowanie w segmencie konsumenckim

Baterie NiMH w ten moment należą do najłatwiej dostępnych. Giganci branżowi, tacy jak Panasonic, Energizer, Duracell i Rayovac, dostrzegli potrzebę niskich kosztów i długotrwała bateria i oferują zasilacze niklowo-metalowo-wodorkowe w różnych rozmiarach, w tym AA i AAA. Producenci ciężko pracują, aby odzyskać część rynku baterii alkalicznych.

W tym segmencie rynku akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe stanowią alternatywę dla akumulatorów baterie alkaliczne, który pojawił się w 1990 roku, ale ze względu na ograniczony cykl życia i słabą charakterystykę obciążenia, nie odniósł sukcesu.

W tabeli 2 porównano energochłonność właściwą, napięcie, samorozładowanie oraz czas pracy baterii i akumulatorów w segmencie konsumenckim. Dostępne w rozmiarach AA, AAA i innych, zasilacze te mogą być używane w urządzeniach przenośnych. Nawet jeśli mogą mieć nieco inne napięcia nominalne, stan rozładowania zwykle występuje dla wszystkich przy tej samej rzeczywistej wartości napięcia wynoszącej 1 V. Ten zakres napięć jest akceptowalny, ponieważ urządzenia przenośne mają pewną elastyczność w zakresie zakresu napięcia. Najważniejsze jest to, że konieczne jest stosowanie razem tylko tego samego rodzaju elementów elektrycznych. Względy bezpieczeństwa i niezgodność napięcia utrudniają rozwój akumulatorów litowo-jonowych AA i AAA.

Tabela 2: Porównanie różnych baterii AA.

* Eneloop jest znakiem towarowym firmy Sanyo Corporation opartym na systemie NiMH.

Wysoki stopień samorozładowania NiMH jest ciągłym problemem konsumentów. Latarka lub urządzenie przenośne z akumulatorem NiMH rozładuje się, jeśli nie będzie używane przez kilka tygodni. Propozycja ładowania urządzenia przed każdym użyciem raczej nie znajdzie zrozumienia, zwłaszcza w przypadku latarek, które ustawione są jako zapasowe źródła światła. Zaleta baterii alkalicznej o okresie trwałości 10 lat wydaje się tutaj niezaprzeczalna.

Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy firm Panasonic i Sanyo pod marką Eneloop był w stanie znacznie ograniczyć samorozładowanie. Eneloop można przechowywać bez ładowania sześć razy dłużej niż konwencjonalny akumulator NiMH. Jednak wadą tak ulepszonego akumulatora jest nieco mniejsza gęstość energii.

W tabeli 3 zestawiono zalety i wady układu elektrochemicznego nikiel-wodorek metalu. Tabela nie uwzględnia cech Eneloop i innych marek konsumenckich.

Zalety	30-40 procent większa pojemność niż NiCd Mniej podatny na efekt „pamięci”, można odzyskać Proste wymagania dotyczące przechowywania i transportu; brak regulacji tych procesów Przyjazny dla środowiska; zawierają wyłącznie materiały umiarkowanie toksyczne Zawartość niklu sprawia, że ​​recykling jest samowystarczalny Szeroki zakres temperatur pracy
Wady	Ograniczona żywotność; głębokie wyładowania przyczyniają się do jego redukcji Wyrafinowany algorytm ładowania; wrażliwy na przeładowanie Specjalne wymagania dotyczące trybu ładowania Generuj ciepło podczas szybkiego ładowania i rozładowywania przy dużych obciążeniach Wysokie samorozładowanie Sprawność kulombowska na poziomie 65% (dla porównania dla litowo-jonowego - 99%)

Tabela 3: Zalety i wady akumulatorów NiMH.

4. Baterie żelazowo-niklowe (NiFe)

Po wynalezieniu baterii niklowo-kadmowej w 1899 roku szwedzki inżynier Waldmar Jungner kontynuował swoje badania i próbował zastąpić drogi kadm tańszym żelazem. Ale słaba efektywnośćładunek i nadmierne gazowanie wodoru zmusiły go do rezygnacji dalszy rozwój Baterie Nife. Nawet nie opatentował tej technologii.

Bateria żelazowo-niklowa (NiFe) wykorzystuje tlenek niklu jako katodę, żelazo jako anodę i elektrolit jako roztwór wodny wodorotlenek potasu. Ogniwo takiego akumulatora generuje napięcie 1,2 V. NiFe jest odporne na przeładowanie i głębokie rozładowanie; może być używany jako zapasowe źródło zasilania przez ponad 20 lat. Odporność na wibracje i wysoką temperaturę sprawiła, że ​​ten akumulator jest najczęściej używany w przemyśle wydobywczym w Europie; znalazł również zastosowanie do zasilania sygnalizacji kolejowej, stosowanej również jako akumulator trakcyjny dla ładowarek. Można zauważyć, że podczas II wojny światowej w niemieckiej rakiecie V-2 zastosowano akumulatory żelazowo-niklowe.

NiFe ma niską moc właściwą wynoszącą około 50 W/kg. Wady obejmują również słabą wydajność w niskich temperaturach i wysoki współczynnik samorozładowania (20-40 procent miesięcznie). To właśnie, w połączeniu z wysokimi kosztami produkcji, zachęca producentów do pozostania wiernym akumulatorom kwasowo-ołowiowym.

Jednak system elektrochemiczny żelazo-nikiel aktywnie się rozwija iw najbliższej przyszłości może stać się alternatywą dla kwasu ołowiowego w niektórych gałęziach przemysłu. Eksperymentalny model konstrukcji lamelowej wygląda obiecująco, udało mu się ograniczyć samorozładowanie akumulatora, stał się praktycznie odporny na szkodliwe skutki przeładowania i niedoładowania, a jego żywotność ma wynosić porównywalnie 50 lat na 12-letnią żywotność akumulatora kwasowo-ołowiowego przy pracy z głębokimi wyładowaniami cyklicznymi. Oczekiwana cena takiego akumulatora NiFe byłaby porównywalna z ceną akumulatora litowo-jonowego i tylko czterokrotnie wyższa od ceny akumulatora kwasowo-ołowiowego.

Baterie NiFe, a także NiCd I NiMH, wymagają specjalnych zasad ładowania – krzywa napięcia ma kształt sinusoidalny. W związku z tym należy używać ładowarki do kwas ołowiowy Lub litowo-jonowa bateria nie wyjdzie, może nawet zaszkodzić. Jak wszystkie akumulatory niklowe, NiFe boi się przeładowania - powoduje to rozkład wody w elektrolicie i prowadzi do jego utraty.

Pojemność takiego akumulatora, zmniejszoną na skutek nieprawidłowego użytkowania, można przywrócić stosując wysokie prądy rozładowania (proporcjonalne do wartości pojemności akumulatora). Tej procedury konieczne jest wykonanie do trzech razy z okresem rozładowania wynoszącym 30 minut. Należy również monitorować temperaturę elektrolitu - nie powinna ona przekraczać 46°C.

5. Baterie niklowo-cynkowe (NiZn)

Bateria niklowo-cynkowa jest podobna do baterii niklowo-kadmowej pod tym względem, że wykorzystuje elektrolit alkaliczny i elektrodę niklową, ale różni się napięciem - NiZn zapewnia 1,65 wolta na ogniwo, podczas gdy NiCd i NiMH mają 1,20 wolta na ogniwo. Konieczne jest naładowanie akumulatora NiZn prąd stały przy napięciu 1,9 V na ogniwo warto również pamiętać, że tego typu akumulatory nie są przystosowane do pracy w trybie ładowania. Specyficzne zużycie energii wynosi 100 W/kg, a liczba możliwych cykli jest 200-300 razy. NiZn nie zawiera materiałów toksycznych i można go łatwo poddać recyklingowi. Dostępne w różnych rozmiarach, w tym AA.

W 1901 roku Thomas Edison otrzymał amerykański patent na akumulator niklowo-cynkowy. Później jego projekty udoskonalił irlandzki chemik James Drumm, który zainstalował te baterie w wagonach kursujących na trasie Dublin Brae w latach 1932–1948. NiZn nie był dobrze rozwinięty ze względu na silne samorozładowanie i krótki cykl życia spowodowany tworzeniem się dendrytów, co również często prowadziło do zwarć. Jednak poprawa składu elektrolitu zmniejszyła ten problem, co spowodowało ponowne rozważenie zastosowania NiZn w celach komercyjnych. Niska cena, wysoka moc wyjściowa i szeroki zakres temperatur pracy czynią ten układ elektrochemiczny niezwykle atrakcyjnym.

6. Akumulatory niklowo-wodorowe (NiH)

Kiedy w 1967 r. rozpoczęto prace nad akumulatorami niklowo-metalowo-wodorkowymi, badacze stanęli przed niestabilnością wodorytów metali, co spowodowało zwrot w kierunku opracowania akumulatorów niklowo-wodorowych (NiH). Ogniwo takiego akumulatora składa się z elektrolitu zamkniętego w naczyniu, elektrod niklowo-wodorowych (wodór zamknięty jest w stalowym cylindrze pod ciśnieniem 8207 barów).

Nikiel akumulatory metalowo-wodorkowe są źródłem prądu w wyniku reakcji chemicznej. Oznaczone Ni-MH. Konstrukcyjnie są analogiem opracowanych wcześniej akumulatorów niklowo-kadmowych (Ni-Cd), a pod względem zachodzących reakcji chemicznych przypominają akumulatory niklowo-wodorowe. Należą do kategorii alkalicznych źródeł żywności.

Dygresja historyczna

Zapotrzebowanie na zasilacze akumulatorowe istnieje już od dawna. Dla różne rodzaje potrzebna była technologia modele kompaktowe ze zwiększoną pojemnością magazynowania ładunku. Dzięki programowi kosmicznemu opracowano metodę magazynowania wodoru w akumulatorach. Były to pierwsze okazy niklowo-wodorowe.

Biorąc pod uwagę projekt, główne elementy wyróżniają się:

1. elektroda(wodorek metalu);
2. katoda(tlenek niklu);
3. elektrolit(wodorotlenek potasu).

Dotychczas stosowane materiały do ​​produkcji elektrod były niestabilne. Jednak ciągłe eksperymenty i badania doprowadziły do ​​​​tego, że uzyskano optymalny skład. Obecnie do produkcji elektrod wykorzystuje się wodoryt lantanu i niklu (La-Ni-CO). Ale różni producenci stosują także inne stopy, w których nikiel lub jego część zastępuje się aluminium, kobaltem, manganem, które stabilizują i aktywują stop.

Przechodzące reakcje chemiczne

Podczas ładowania i rozładowywania wewnątrz akumulatorów zachodzą reakcje chemiczne związane z absorpcją wodoru. Reakcje można zapisać w następującej formie.

• Podczas ładowania: Ni(OH)2+M → NiOOH+MH.
• Podczas rozładowywania: NiOOH+MH → Ni(OH)2+M.

Na katodzie zachodzą następujące reakcje z uwolnieniem wolnych elektronów:

• Podczas ładowania: Ni(OH)2+OH → NiOOH+H2O+e.
• Podczas rozładowywania: NiOOH+ H2O+e →Ni(OH)2+OH.

Na anodzie:

• Podczas ładowania: M+ H2O+e → MH+OH.
• Podczas rozładowania: MH+OH →M+. H2O+e.

Konstrukcja baterii

Główna produkcja akumulatorów niklowo-wodorkowych produkowana jest w dwóch postaciach: pryzmatycznej i cylindrycznej.

Cylindryczne elementy Ni-MH

Projekt zawiera:

• korpus cylindryczny;
• okładka;
• zawór;
• nasadka zaworu;
• anoda;
• kolektor anodowy;
• katoda;
• pierścień dielektryczny;
• separator;
• materiał izolujący.

Anoda i katoda są oddzielone separatorem. Ten projekt jest zwinięty i umieszczony w obudowie baterii. Uszczelnienie odbywa się za pomocą pokrywy i uszczelki. Pokrywa posiada zawór bezpieczeństwa. Został zaprojektowany w taki sposób, że gdy ciśnienie wewnątrz akumulatora wzrośnie do 4 MPa, po uruchomieniu uwalnia nadmiar lotnych związków powstających podczas reakcji chemicznych.

Wiele z nich miało kontakt z mokrymi lub zamkniętymi źródłami pożywienia. Jest to skutek działania zaworu podczas ładowania. Charakterystyki ulegają zmianie i ich dalsza eksploatacja jest niemożliwa. W przypadku jego braku akumulatory po prostu puchną i całkowicie tracą swoją wydajność.

Pryzmatyczne ogniwa Ni-MH

Projekt obejmuje następujące elementy:

Konstrukcja pryzmatyczna zakłada naprzemienne rozmieszczenie anod i katod z ich oddzieleniem separatorem. Złożone w ten sposób w blok, umieszczane są w obudowie. Korpus wykonany jest z tworzywa sztucznego lub metalu. Pokrywa uszczelnia konstrukcję. Dla bezpieczeństwa i kontroli stanu akumulatora na pokrywie umieszczono czujnik ciśnienia oraz zawór.

Jako elektrolit stosuje się alkalia - mieszaninę wodorotlenku potasu (KOH) i wodorotlenku litu (LiOH).

W przypadku elementów Ni-MH za izolator pełni polipropylen lub włóknina poliamidowa. Grubość materiału wynosi 120–250 µm.

Do produkcji anod producenci wykorzystują cermetale. Jednak ostatnio w celu obniżenia kosztów zastosowano polimery filcowe i piankowe.

Do produkcji katod stosowane są różne technologie:

Charakterystyka

Napięcie. W stanie spoczynku obwód wewnętrzny akumulatora jest otwarty. I dość trudno to zmierzyć. Trudności wynikają z równowagi potencjałów na elektrodach. Ale potem pełne naładowanie po dniu napięcie na elemencie wynosi 1,3–1,35 V.

Napięcie rozładowania przy prądzie nie większym niż 0,2 A i temperaturze otoczenia 25°C wynosi 1,2–1,25 V. Minimalna wartość to 1 V.

Pojemność energetyczna, W∙h/kg:

• teoretyczny – 300;
• konkretny – 60–72.

Samorozładowanie zależy od temperatury przechowywania. Przechowywanie w temperaturze pokojowej powoduje utratę pojemności aż do 30% w ciągu pierwszego miesiąca. Następnie stopa spada do 7% w ciągu 30 dni.

Inne opcje:

• Elektryczna siła napędowa (EMF) - 1,25 V.
• Gęstość energii - 150 Wh/dm3.
• Temperatura pracy - od -60 do +55°C.
• Czas pracy - do 500 cykli.

Prawidłowe ładowanie i kontrola

Ładowarki służą do magazynowania energii. Głównym zadaniem niedrogich modeli jest dostarczanie stabilizowanego napięcia. Do ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych wymagane jest napięcie rzędu 1,4-1,6 V. W takim przypadku natężenie prądu powinno wynosić 0,1 pojemności akumulatora.

Na przykład, jeśli deklarowana pojemność wynosi 1200 mAh, wówczas odpowiednio prąd ładowania powinien być wybrany bliski lub równy 120 mA (0,12A).

Stosowane jest ładowanie szybkie i przyspieszone. Proces szybkiego ładowania trwa 1 godzinę. Przyspieszony proces trwa do 5 godzin. Tak intensywny proces kontrolowany jest poprzez zmianę napięcia i temperatury.

Proces normalne ładowanie trwa do godziny 16:00. Aby skrócić czas ładowania, nowoczesne ładowarki są zwykle produkowane w trzech etapach. Pierwszy etap to szybkie ładowanie prądem równym pojemności nominalnej akumulatora lub wyższym. Drugi etap - prąd o pojemności 0,1. Trzeci etap ma prąd 0,05–0,02 pojemności.

Należy monitorować proces ładowania. Przeładowanie ma szkodliwy wpływ na stan baterii. Uruchomi się wysokie wytwarzanie gazu Zawór bezpieczeństwa i elektrolit wypłynie.

Kontrola odbywa się następującymi metodami:

Zalety i wady charakterystyczne dla ogniw Ni-MH

Baterie najnowsza generacja nie cierpią na taką chorobę jak „efekt pamięci”. Jednak po długotrwałym przechowywaniu (ponad 10 dni) przed rozpoczęciem ładowania należy go całkowicie rozładować. Prawdopodobieństwo wystąpienia efektu pamięci wynika z bezczynności.

Zwiększona zdolność magazynowania energii

Zapewniają przyjazność dla środowiska nowoczesne materiały. Przejście na nie znacznie ułatwiło utylizację zużytych elementów.

Jeśli chodzi o niedociągnięcia, jest ich również wiele:

• wysokie odprowadzanie ciepła;
• zakres temperatur pracy jest niewielki (od -10 do + 40 ° C), chociaż producenci twierdzą inne wskaźniki;
• mały odstęp prądu roboczego;
• wysokie samorozładowanie;
• nieprzestrzeganie polaryzacji powoduje wyłączenie akumulatora;
• przechowywać przez krótki czas.

Wybór według wydajności i działania

Zanim kupisz akumulatory Ni-MH, powinieneś określić ich pojemność. Wysoka wydajność nie jest rozwiązaniem problemu braku energii. Im większa pojemność elementu, tym wyraźniejsze samorozładowanie.

Cylindryczne ogniwa niklowo-wodorkowe są dostępne w wielu rozmiarach, które są oznaczone AA lub AAA. Popularnie nazywany palcem - aaa i małym palcem - aa. Kupić je można we wszystkich sklepach elektrycznych oraz sklepach sprzedających elektronikę.

Jak pokazuje praktyka, akumulatory o pojemności 1200-3000 mAh, mające rozmiar aaa, stosowane są w odtwarzaczach, aparatach fotograficznych i innych urządzeniach elektronicznych o dużym poborze prądu.

Baterie o pojemności 300–1000 mAh, typowy rozmiar aa, są stosowane w urządzeniach o niskim poborze prądu lub nie od razu (walkie-talkie, latarka, nawigator).

We wszystkich urządzeniach przenośnych zastosowano powszechnie stosowane wcześniej akumulatory metalowo-wodorkowe. Pojedyncze elementy zostały zamontowane w puszce zaprojektowanej przez producenta tak, aby ułatwić montaż. Zwykle posiadały oznaczenie EN. Można je było kupić jedynie od oficjalni przedstawiciele producent.

Z doświadczenia operacyjnego

Ogniwa NiMH są szeroko reklamowane jako charakteryzujące się dużą gęstością energii, odpornością na zimno i brakiem pamięci. Kupując aparat cyfrowy Canon PowerShot A 610, oczywiście wyposażyłem go w pojemną pamięć na 500 wysokiej jakości zdjęć, a aby wydłużyć czas fotografowania, kupiłem od Duracell 4 ogniwa NiMH o pojemności 2500 mA*godzina.

Porównajmy charakterystykę elementów produkowanych przez przemysł:

Opcje		Litowo-jonowa litowo-jonowy	Niklowo-kadmowy NiCd	Nikiel- wodorek metalu NiMH	Kwas ołowiowy Pb
czas trwania usługi, cykle ładowania/rozładowania		1-1,5 roku	500-1000		3 00-5000
Pojemność energetyczna, W*h/kg
Prąd rozładowania, mA * pojemność akumulatora
Napięcie jednego elementu, V
Stopień samorozładowania		2-5% miesięcznie	10% za pierwszy dzień, 10% za każdy kolejny miesiąc	2 razy wyższy NiCd	40% W roku
Zakres dopuszczalne temperatury, stopnie Celsjusza	ładowanie
	odprężenie		-20... +65
Dopuszczalny zakres napięcia, V		2,5-4,3 (koks), 3,0-4,3 (grafit)			5,25-6,85 (na baterie 6 V), 10,5-13,7 (na baterie 12 V)

Tabela 1.

Z tabeli widzimy, że elementy NiMH mają dużą pojemność energetyczną, co czyni je preferowanymi przy wyborze.

Do ich ładowania zakupiono inteligentną ładowarkę DESAY Full-Power Harger, która zapewnia ładowanie ogniw NiMH wraz z ich wytrenowaniem. Jego elementy naładowano wysoką jakością, ale… Jednak przy szóstym ładowaniu zamówił długą żywotność. Spalona elektronika.

Po wymianie ładowarki i kilku cyklach ładowania-rozładowania akumulatory zaczęły się rozładowywać już przy drugiej lub trzeciej dziesiątce strzałów.

Okazało się, że wbrew zapewnieniom elementy NiMH też mają pamięć.

A większość nowoczesnych urządzeń przenośnych, które z nich korzystają, ma wbudowane zabezpieczenie, które wyłącza zasilanie po osiągnięciu określonego minimalnego napięcia. Zapobiega to całkowitemu rozładowaniu akumulatora. Tutaj pamięć elementów zaczyna odgrywać swoją rolę. Ogniwa, które nie są całkowicie rozładowane, nie są w pełni naładowane, a ich pojemność spada z każdym ładowaniem.

Wysokiej jakości ładowarki pozwalają na ładowanie bez utraty pojemności. Ale nie mogłem znaleźć czegoś takiego w sprzedaży na elementy o pojemności 2500mah. Pozostaje okresowo przeprowadzać ich szkolenia.

Elementy szkoleniowe NiMH

Wszystko, co napisano poniżej, nie dotyczy ogniw akumulatorowych charakteryzujących się silnym samorozładowaniem . Można je jedynie wyrzucić, doświadczenie pokazuje, że nie da się ich wyszkolić.

Szkolenie NiMH elementów składa się z kilku (1-3) cykli rozładowywania – ładowania.

Rozładowywanie następuje do momentu, gdy napięcie na ogniwie akumulatora spadnie do 1V. Wskazane jest rozładowywanie elementów pojedynczo. Powodem jest to, że możliwość otrzymania opłaty może być inna. I nasila się podczas ładowania bez treningu. Dlatego następuje przedwczesne zadziałanie zabezpieczenia napięciowego Twojego urządzenia (odtwarzacz, kamera, ...) i późniejsze ładowanie nierozładowanego elementu. Konsekwencją tego jest postępująca utrata zdolności.

Rozładowanie należy przeprowadzić w specjalnym urządzeniu (rys. 3), co pozwala na wykonanie go indywidualnie dla każdego elementu. Jeśli nie ma kontroli napięcia, wyładowanie przeprowadzono aż do zauważalnego spadku jasności żarówki.

A jeśli wykryjesz czas świecenia żarówki, możesz określić pojemność baterii, oblicza się ją według wzoru:

Pojemność = prąd rozładowania x czas rozładowania = I x t (A * godzina)

Akumulator o pojemności 2500 mAh jest w stanie dostarczyć do obciążenia prąd o natężeniu 0,75 A przez 3,3 godziny, jeśli czas uzyskany w wyniku rozładowania jest krótszy, a zatem pojemność resztkowa jest mniejsza. A wraz ze spadkiem pojemności musisz kontynuować szkolenie baterii.

Teraz do rozładowania ogniw akumulatora wykorzystuję urządzenie wykonane według schematu pokazanego na rys. 3.

Jest wykonany ze starej ładowarki i wygląda tak:

Dopiero teraz są 4 żarówki, jak na ryc. 3. Osobno należy wspomnieć o żarówkach. Jeżeli żarówka ma prąd wyładowczy równy nominalnemu tę baterię lub nieco mniejsza może służyć jako obciążenie i kierunkowskaz, w przeciwnym razie żarówka jest tylko wskaźnikiem. Wtedy rezystor musi mieć taką wartość, aby suma rezystancji El 1-4 i równoległego do niego rezystora R 1-4 była rzędu 1,6 oma. Wymiana żarówki na diodę LED jest niedopuszczalna.

Przykładem żarówki, która może służyć jako obciążenie, jest kryptonowa latarka o napięciu 2,4 V.

Specjalny przypadek.

Uwaga! Producenci nie gwarantują normalna praca baterie godz prądy ładowania przekraczający prąd szybkie ładowanieŁaduję mniej niż pojemność akumulatora. Czyli dla akumulatorów o pojemności 2500 ma*h powinno być poniżej 2,5A.

Zdarza się, że ogniwa NiMH po rozładowaniu mają napięcie mniejsze niż 1,1 V. W takim przypadku konieczne jest zastosowanie techniki opisanej w powyższym artykule w czasopiśmie PC MIR. Element lub szereg elementów podłącza się do źródła zasilania poprzez żarówkę samochodową o mocy 21 W.

Po raz kolejny zwracam uwagę! Takie elementy należy sprawdzić pod kątem samorozładowania! W większości przypadków to elementy o niskim napięciu mają zwiększone samorozładowanie. Elementy te łatwiej wyrzucić.

Ładowanie najlepiej jest indywidualne dla każdego elementu.

Na dwa ogniwa 1,2 V napięcie ładowania nie powinno przekraczać 5-6 V. W przypadku wymuszonego ładowania lampka jest również wskaźnikiem. Zmniejszając jasność żarówki, możesz sprawdzić napięcie na elemencie NiMH. Będzie ono większe niż 1,1 V. Zwykle początkowe ładowanie zwiększające trwa od 1 do 10 minut.

Jeśli element NiMH podczas wymuszonego ładowania nie podnosi napięcia przez kilka minut, nagrzewa się, jest to powód, aby wyłączyć go z ładowania i odrzucić.

Polecam używać ładowarek wyłącznie z możliwością trenowania (regenerowania) elementów podczas ładowania. Jeśli ich nie ma, to po 5-6 cyklach pracy w sprzęcie, nie czekając na całkowitą utratę pojemności, przeszkol je i odrzuć elementy z silnym samorozładowaniem.

I nie zawiodą Cię.

Na jednym z forów skomentowano ten artykuł „źle napisane, ale nic więcej„. Czyli to nie jest „głupie”, ale proste i dostępne dla każdego, kto potrzebuje pomocy w kuchni. Czyli tak proste, jak to tylko możliwe. Zaawansowany może postawić kontroler, podłączyć komputer, ......, ale to już inna historia.

Żeby nie wydawać się głupim

Istnieją „inteligentne” ładowarki do ogniw NiMH.

Ładowarka współpracuje z każdym akumulatorem osobno.

On może:

1. praca indywidualnie z każdym akumulatorem w różnych trybach,
2. ładuj akumulatory w trybie szybkim i wolnym,
3. indywidualny wyświetlacz LCD dla każdej komory baterii,
4. ładuj każdy akumulator niezależnie,
5. naładuj od jednego do czterech akumulatorów różna pojemność i rozmiar (AA lub AAA),
6. chronić akumulator przed przegrzaniem,
7. zabezpiecz każdy akumulator przed przeładowaniem,
8. określenie zakończenia ładowania poprzez spadek napięcia,
9. zidentyfikować wadliwe baterie
10. wstępnie rozładować akumulator do napięcia szczątkowego,
11. regeneracja starych akumulatorów (szkolenia w zakresie ładowania-rozładowania),
12. sprawdź pojemność baterii
13. wyświetlacz LCD: - Prąd ładowania, napięcie, odzwierciedlają aktualną pojemność.

Najważniejsze, podkreślam tego typu Urządzenia pozwalają na indywidualną pracę z każdym akumulatorem.

Według opinii użytkowników, taka ładowarka pozwala na przywrócenie większości działających akumulatorów, a sprawnych na działanie całości gwarantowany okres operacja.

Niestety takiej ładowarki nie użyłem, bo na prowincji po prostu nie da się jej kupić, ale na forach można znaleźć sporo recenzji.

Najważniejsze, aby nie ładować wysokimi prądami, pomimo deklarowanego trybu z prądami 0,7 - 1 A, jest to nadal urządzenie małych rozmiarów i może rozproszyć 2-5 watów mocy.

Wniosek

Jakakolwiek regeneracja akumulatorów NiMh jest pracą ściśle indywidualną (dla każdego pojedynczego elementu). Przy stałym monitorowaniu i odrzucaniu elementów, które nie akceptują ładowania.

A najlepszym sposobem poradzenia sobie z ich odzyskiem są inteligentne ładowarki, które pozwalają na indywidualne odrzucanie i cykl ładowania-rozładowania dla każdego ogniwa. A ponieważ nie ma takich urządzeń, które automatycznie współpracują z akumulatorami o dowolnej pojemności, są one przeznaczone do elementów o ściśle określonej pojemności lub muszą mieć kontrolowane prądy ładowania i rozładowywania!

Badania nad akumulatorami niklowo-wodorkowymi rozpoczęły się w latach 70-tych XX wieku jako udoskonalenie akumulatorów niklowo-wodorowych, ponieważ masa i objętość akumulatorów niklowo-wodorowych nie zadowalała producentów (wodór w tych akumulatorach znajdował się pod wysokim ciśnieniem, co wymagało silnego i ciężkiego stalowa obudowa). Zastosowanie wodoru w postaci wodorków metali umożliwiło zmniejszenie masy i objętości akumulatorów, a także zmniejszyło ryzyko eksplozji akumulatorów podczas przegrzania.

Od lat 80-tych XX wieku technologia produkcji akumulatorów NiMH uległa znacznemu udoskonaleniu i rozpoczęto komercyjne zastosowania w różnych dziedzinach. Sukces akumulatorów NiNH wynika ze zwiększonej pojemności (do 40% w porównaniu z NiCd), wykorzystania materiałów nadających się do recyklingu („przyjaznych dla środowiska”) oraz bardzo długoterminowyżywotność, często przekraczającą akumulatory NiCd.

Zalety i wady akumulatorów NiMH

Zalety

・ Większa pojemność — 40% lub więcej w porównaniu z konwencjonalnymi akumulatorami NiCd
・ znacznie mniej wyraźny efekt „pamięci” w porównaniu do akumulatorów niklowo-kadmowych – cykle konserwacji akumulatora można wykonywać 2-3 razy rzadziej
・ prosta opcja transportu - transport lotniczy bez żadnych warunków wstępnych
・ przyjazne dla środowiska - nadają się do recyklingu

Wady

・ ograniczony czasżywotność baterii - zwykle około 500-700 pełnych cykli ładowania/rozładowania (choć w zależności od trybów pracy i urządzenie wewnętrzne mogą występować istotne różnice).
・ efekt pamięci – akumulatory NiMH wymagają okresowego szkolenia (pełny cykl rozładowania/ładowania)
・ Stosunkowo krótka żywotność baterii - zwykle nie dłużej niż 3 lata przy przechowywaniu w stanie rozładowanym, po czym tracą główne właściwości. Przechowywanie w chłodnych warunkach przy częściowym naładowaniu 40-60% spowalnia proces starzenia akumulatorów.
・ Wysokie samorozładowanie akumulatora
・ Ograniczona moc - w przypadku jej przekroczenia dopuszczalne obciążeniażywotność baterii jest zmniejszona.
・ Wymagana jest specjalna ładowarka z algorytmem ładowania etapowego, ponieważ podczas ładowania wytwarzana jest duża ilość ciepła, a akumulatory proho NiMH są w stanie wytrzymać przeładowanie.
・ Słaba tolerancja wysokie temperatury(ponad 25-30 stopni Celsjusza)

Konstrukcja akumulatorów i akumulatorów NiMH

Nowoczesne akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe mają Struktura wewnętrzna podobny do konstrukcji akumulatorów niklowo-kadmowych. Dodatnia elektroda z tlenku niklu, elektrolit alkaliczny i projektowe ciśnienie wodoru są takie same w obu systemach akumulatorowych. Różnią się tylko elektrody ujemne: akumulatory niklowo-kadmowe mają elektrodę kadmową, akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe mają elektrodę opartą na stopie metali pochłaniających wodór.

Nowoczesne akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe wykorzystują pochłaniający wodór skład stopów typu AB2 i AB5. Inne stopy typu AB lub A2B nie są powszechnie stosowane. Co oznaczają tajemnicze litery A i B w składzie stopu? - Pod symbolem A ukryty jest metal (lub mieszanina metali), którego powstawanie wodorków uwalnia ciepło. Odpowiednio symbol B oznacza metal, który reaguje endotermicznie z wodorem.

Do elektrod ujemnych typu AB5 stosuje się mieszaninę pierwiastków ziem rzadkich z grupy lantanu (składnik A) i niklu z domieszkami innych metali (kobalt, aluminium, mangan) - składnik B. Do elektrod typu AB2 tytan i nikiel z zanieczyszczeniami cyrkonu, wanadu, żelaza, manganu, chromu.

Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe z elektrodami typu AB5 są coraz powszechniejsze ze względu na lepszą wydajność cykli, mimo że akumulatory z elektrodami typu AB2 są tańsze, mają Duża pojemność i najlepsze wykonanie.

Podczas jazdy na rowerze objętość elektrody ujemnej waha się do 15-25% początkowej z powodu absorpcji/uwalniania wodoru. W wyniku wahań objętości w materiale elektrody pojawia się duża liczba mikropęknięć. Zjawisko to wyjaśnia, dlaczego nowy akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy wymaga kilku „szkoleniowych” cykli ładowania/rozładowania, aby przywrócić moc i pojemność akumulatora do wartości nominalnych. Również powstawanie mikropęknięć ma swoją negatywną stronę - zwiększa się powierzchnia elektrody, która wraz ze zużyciem elektrolitu ulega korozji, co prowadzi do stopniowego wzrostu rezystancji wewnętrznej elementu i spadku pojemności. W celu ograniczenia szybkości procesów korozyjnych zaleca się przechowywanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych w stanie naładowanym.

Elektroda ujemna ma nadmierną pojemność w stosunku do elektrody dodatniej, zarówno pod względem przeładowania, jak i nadmiernego rozładowania, aby zapewnić akceptowalny poziom wydzielania się wodoru. Z powodu korozji stopu zdolność ładowania elektrody ujemnej stopniowo maleje. Gdy tylko nadmiar możliwości ładowania zostanie wyczerpany, na elektrodzie ujemnej pod koniec ładowania zacznie się uwalniać duża ilość wodoru, co doprowadzi do wycieku nadmiar wodór przez zawory ogniwa, „wrzenie” elektrolitu i awaria akumulatora. Dlatego do ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych konieczna jest specjalna ładowarka, która uwzględnia specyficzne zachowanie akumulatora, aby uniknąć ryzyka samozniszczenia ogniwa akumulatora. Podczas zbierania baterii należy je zapewnić dobra wentylacja ogniwa paliwowe i nie pal w pobliżu ładowanego akumulatora NiMH. Duża pojemność.

Z biegiem czasu, w wyniku pracy cyklicznej, zwiększa się również samorozładowanie akumulatora ze względu na pojawienie się dużych porów w materiale separatora i utworzenie połączenia elektrycznego pomiędzy płytkami elektrod. Problem ten można tymczasowo rozwiązać za pomocą kilku cykli głębokie rozładowanie akumulator, a następnie w pełni naładowany.

Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe wytwarzają podczas ładowania dość dużo ciepła, zwłaszcza pod koniec ładowania, co jest jednym z sygnałów, że ładowanie należy dokończyć. Podczas montażu kilku ogniw w akumulator wymagany jest system monitorowania parametrów akumulatora (BMS), a także obecność termicznie otwartych zworek łączących pomiędzy częściami ogniw akumulatora. Pożądane jest również podłączenie akumulatorów w akumulatorze wg zgrzewanie punktowe zworki, nie lutowanie.

Rozładowywanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych w niskich temperaturach jest ograniczone przez fakt, że jest to reakcja endotermiczna i na elektrodzie ujemnej tworzy się woda, która rozcieńcza elektrolit, co prowadzi do dużego prawdopodobieństwa zamarznięcia elektrolitu. Dlatego im niższa temperatura środowisko, tym niższa moc wyjściowa i pojemność akumulatora. Wręcz przeciwnie, o godz podniesiona temperatura podczas procesu rozładowywania pojemność akumulatora niklowo-wodorkowego będzie maksymalna.

Znajomość budowy i zasad działania pozwoli z większym zrozumieniem potraktować działanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych. Mam nadzieję, że informacje zebrane w artykule wydłużą żywotność Twojego akumulatora i pozwolą uniknąć ewentualnych niebezpiecznych konsekwencji wynikających z niezrozumienia zasad bezpieczne użytkowanie akumulatory niklowo-wodorkowe.

Charakterystyka rozładowania akumulatorów NiMH w różnych warunkach
prądy wyładowcze w temperaturze otoczenia 20°C

obraz pobrany z www.compress.ru/Article.aspx?id=16846&iid=781

Bateria niklowo-wodorkowa Duracell

zdjęcie pobrane z www.3dnews.ru/digital/1battery/index8.htm

P.P.S.
Schemat obiecującego kierunku tworzenia baterii bipolarnych

schemat zaczerpnięty z bipolarnych akumulatorów kwasowo-ołowiowych

tabela porównawcza parametry różne rodzaje baterie

	NiCd	NiMH	kwas ołowiowy	litowo-jonowy	Polimer litowo-jonowy	Wielokrotnego użytku Alkaliczny
Gęstość energii (W*h/kg)	45-80	60-120	30-50	110-160	100-130	80 (początkowe)
Opór wewnętrzny (w tym obwody wewnętrzne), mOm	100-200 przy 6V	200-300 przy 6V	<100 przy 12V	150-250 przy 7,2 V	200-300 przy 7,2 V	200-2000 przy 6V
Liczba cykli ładowania/rozładowania (przy zmniejszeniu do 80% pojemności początkowej)	1500	300-500	200-300	500-1000	300-500	50 (do 50%)
Szybki czas ładowania	Typowo 1 godzina	2-4 godziny	8-16 godzin	2-4 godziny	2-4 godziny	2-3 godziny
Odporność na przeładowanie	przeciętny	Niski	wysoki	bardzo niski	Niski	przeciętny
Samorozładowanie / miesiąc (w temperaturze pokojowej)	20%	30%	5%	10%	~10%	0.3%
Napięcie ogniwa (nominalne)	1,25 V	1,25 V	2B	3,6 V	3,6 V	1,5 V
Wczytaj obecną - szczyt - optymalny	20C 1C	5C 0,5°C i poniżej	5C 0,2°C	>2C 1C i poniżej	>2C 1C i poniżej	0,5°C 0,2°C i poniżej
Temperatura robocza (tylko rozładowanie)	-40 do 60°C	-20 do 60°C	-20 do 60°C	-20 do 60°C	0 do 60°C	0 do 65°C
Wymagania serwisowe	Po 30 - 60 dniach	Po 60 - 90 dniach	Po 3 - 6 miesiącach	Nie wymagane	Nie wymagane	Nie wymagane
Standardowa cena ($, tylko dla porównania)	$50 (7,2 V)	$60 (7,2 V)	$25 (6 V)	$100 (7,2 V)	$100 (7,2 V)	$5 (9 V)
Cena za cykl (USD)	$0.04	$0.12	$0.10	$0.14	$0.29	$0.10-0.50
Rozpoczęcie komercyjnego użytku	1950	1990	1970	1991	1999	1992

stół wzięty z

Baterie Nimh to źródła zasilania klasyfikowane jako baterie alkaliczne. Są one podobne do akumulatorów niklowo-wodorowych. Ale poziom ich pojemności energetycznej jest większy.

Skład wewnętrzny Baterie ni-mh mają podobny skład do zasilaczy niklowo-kadmowych. Aby przygotować dodatni wynik, stosuje się taki pierwiastek chemiczny, jak nikiel, a ujemny to stop zawierający absorbujące metale wodorowe.

Istnieje kilka typowych konstrukcji akumulatorów niklowo-wodorkowych:

• Cylinder. Do oddzielenia przewodów przewodzących stosuje się separator, któremu nadano kształt cylindra. Na pokrywie skoncentrowany jest zawór awaryjny, który przy znacznym wzroście ciśnienia lekko się otwiera.
• Pryzmat. W takim akumulatorze niklowo-wodorkowym elektrody są skupione naprzemiennie. Do ich oddzielania służy separator. Aby pomieścić główne elementy, zastosowano obudowę przygotowaną z tworzywa sztucznego lub specjalnego stopu. Aby kontrolować ciśnienie, do pokrywy wprowadza się zawór lub czujnik.

Do zalet takiego źródła zasilania należą:

• Specyficzne parametry energetyczne źródła prądu zwiększają się w trakcie pracy.
• Kadmu nie stosuje się do wytwarzania elementów przewodzących. Nie ma zatem problemów z utylizacją baterii.
• Żadnego „efektu pamięci”. Dlatego nie ma potrzeby zwiększania wydajności.
• Aby poradzić sobie z napięciem rozładowania (zmniejszyć je), specjaliści rozładowują urządzenie do 1 V 1-2 razy w miesiącu.

Do ograniczeń mających zastosowanie w przypadku akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych należą:

• Zgodność z ustalonym przedziałem prądów roboczych. Przekroczenie tych wskaźników prowadzi do szybkiego rozładowania.
• Praca tego typu zasilacza przy silnych mrozach jest niedopuszczalna.
• Do składu akumulatora wprowadzane są bezpieczniki termiczne, za pomocą których określają przegrzanie urządzenia, wzrost poziomu temperatury do wskaźnika krytycznego.
• Tendencja do samorozładowania.

Ładowanie akumulatora niklowo-wodorkowego

Proces ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych wiąże się z pewnymi reakcjami chemicznymi. Do ich prawidłowego przepływu część energii dostarczanej przez ładowarkę wymagana jest z sieci.

Sprawność procesu ładowania to część energii odbieranej przez zasilacz, która jest magazynowana. Wartość tego wskaźnika może się różnić. Ale jednocześnie nie da się uzyskać 100-procentowej wydajności.

Przed ładowaniem akumulatorów metalowo-wodorkowych badają główne typy, które zależą od wielkości prądu.

Ładowanie kroplowe

Tego typu ładowanie akumulatorów należy stosować ostrożnie, gdyż prowadzi to do skrócenia okresu ich eksploatacji. Ponieważ tego typu ładowarki wyłącza się ręcznie, proces ten musi zostać wyłączony stała kontrola, rozporządzenie. W takim przypadku ustawiony jest minimalny wskaźnik prądu (0,1 całkowitej pojemności).

Ponieważ podczas takiego ładowania akumulatorów ni-mh nie ustawia się maksymalnego napięcia, kierują się one jedynie wskaźnikiem czasu. Aby oszacować przedział czasu, użyj parametrów pojemności, jakie ma rozładowane źródło zasilania.

Sprawność źródła prądu ładowanego w ten sposób wynosi około 65-70 proc. Dlatego producenci nie zalecają stosowania takich ładowarek, ponieważ wpływają one na wydajność akumulatora.

Szybkie ładowanie

Przy ustalaniu, jakim prądem można ładować akumulatory ni-mh w trybie szybkim, brane są pod uwagę zalecenia producentów. Aktualna wartość wynosi od 0,75 do 1 całkowitej pojemności. Nie zaleca się przekraczania ustawionego interwału, gdyż zawory awaryjne włączyć coś.

Aby ładować akumulatory nimh w trybie szybkim, napięcie ustawia się od 0,8 do 8 woltów.

Sprawność zasilaczy szybkiego ładowania Ni-MH sięga 90 procent. Jednak ten parametr maleje wraz z zakończeniem czasu ładowania. Jeśli ładowarka nie zostanie wyłączona w odpowiednim czasie, ciśnienie wewnątrz akumulatora zacznie rosnąć, wzrośnie wskaźnik temperatury.

Aby naładować akumulatory Ni-MH należy wykonać następujące czynności:

• wstępne ładowanie

Do tego trybu wchodzi się, jeśli akumulator jest całkowicie rozładowany. Na tym etapie prąd wynosi od 0,1 do 0,3 pojemności. Cieszyć się wysokie prądy zabroniony. Przedział czasowy wynosi około pół godziny. Gdy tylko parametr napięcia osiągnie 0,8 wolta, proces zatrzymuje się.

• Przełączanie do trybu szybkiego

Proces zwiększania prądu odbywa się w ciągu 3-5 minut. Przez cały okres czasu temperatura jest kontrolowana. Jeżeli ten parametr osiągnie wartość krytyczną, ładowarka wyłączy się.

Podczas szybkiego ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych prąd jest ustawiany na 1 całkowitą pojemność. W takim przypadku bardzo ważne jest szybkie odłączenie ładowarki, aby nie uszkodzić akumulatora.

Aby kontrolować napięcie, użyj multimetru lub woltomierza. Pomaga to wyeliminować fałszywe alarmy, które niekorzystnie wpływają na działanie urządzenia.

Niektóre ładowarki do akumulatorów Ni-MH nie działają z prądem stałym, ale z prądem pulsacyjnym. Zasilanie prądem odbywa się z zadaną częstotliwością. Okres pełnienia obowiązków prąd impulsowy przyczynia się do równomiernego rozłożenia składu elektrolitycznego, substancji aktywnych.

• Ładowanie pomocnicze i konserwacyjne

Aby uzupełnić pełne ładowanie akumulatora Ni-Mh na ostatnim etapie, wskaźnik prądu zmniejsza się do 0,3 pojemności. Czas trwania - około 25-30 minut. Zabrania się zwiększania tego przedziału czasu, ponieważ pomaga to zminimalizować okres pracy akumulatora.

Szybkie ładowanie

Niektóre modele ładowarek do akumulatorów niklowo-kadmowych są wyposażone w tryb ładowania boost. W tym celu prąd ładowania jest ograniczany poprzez ustawienie parametrów na poziomie 9–10 od pojemności. Gdy tylko akumulator zostanie naładowany do 70 procent, należy zmniejszyć prąd ładowania.

Jeśli akumulator jest ładowany w trybie przyspieszonym przez ponad pół godziny, wówczas struktura zacisków przewodzących ulega stopniowemu zniszczeniu. Eksperci zalecają stosowanie takiej opłaty, jeśli masz pewne doświadczenie.

Jak prawidłowo ładować zasilacze, a także wyeliminować możliwość przeładowania? Aby to zrobić, postępuj zgodnie z następującymi zasadami:

1. Kontrola temperatury akumulatorów Ni-MH. Przestań ładować akumulatory nimh, gdy tylko temperatura gwałtownie wzrośnie.
2. Zasilacze nimh mają ograniczenia czasowe, które pozwalają kontrolować proces.
3. Należy rozładować akumulatory ni-MH i naładować je napięciem 0,98. Jeśli ten parametr zostanie znacznie obniżony, ładowarki zostaną wyłączone.

Odzysk zasilaczy niklowo-metalowo-wodorkowych

Proces regeneracji akumulatorów ni-mh ma na celu wyeliminowanie skutków „efektu pamięci”, który wiąże się z utratą pojemności. Prawdopodobieństwo wystąpienia takiego efektu wzrasta, jeśli urządzenie często jest niecałkowicie naładowane. Urządzenie ustala dolną granicę, po przekroczeniu której pojemność maleje.

Przed przywróceniem źródła zasilania przygotowywane są następujące elementy:

• Żarówka o wymaganej mocy.
• Ładowarka. Przed użyciem należy wyjaśnić, czy ładowarka może być używana do rozładowywania.
• Woltomierz lub multimetr do określenia napięcia.

Żarówkę lub ładowarkę wyposażoną w odpowiedni tryb wkłada się do akumulatora własnymi rękami, aby go całkowicie rozładować. Następnie aktywowany jest tryb ładowania. Liczba cykli odzyskiwania zależy od tego, jak długo akumulator nie był używany. Zaleca się powtarzanie procesu szkoleniowego 1-2 razy w miesiącu. Nawiasem mówiąc, przywracam w ten sposób te źródła, które straciły 5-10 procent całkowitej pojemności.

Aby obliczyć utraconą pojemność, stosuje się dość prostą metodę. Tak więc akumulator jest w pełni naładowany, po czym jest rozładowywany i mierzona jest pojemność.

Proces ten jest znacznie uproszczony, jeśli użyjesz ładowarki, za pomocą której możesz również kontrolować poziom napięcia. Stosowanie takich jednostek jest również korzystne, ponieważ zmniejsza się prawdopodobieństwo głębokiego rozładowania.

Jeśli stan naładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych nie zostanie ustalony, należy ostrożnie podejść do żarówki. Za pomocą multimetru kontrolowany jest poziom napięcia. Tylko w ten sposób można zapobiec możliwości całkowitego rozładowania.

Doświadczeni specjaliści wykonują zarówno renowację jednego elementu, jak i całego bloku. W trakcie ładowania istniejący ładunek jest wyrównywany.

Przywrócenie źródła zasilania, które działało 2-3 lata, po pełnym naładowaniu, rozładowaniu, nie zawsze przynosi oczekiwany efekt. Dzieje się tak, ponieważ skład elektrolityczny i przewody przewodzące stopniowo się zmieniają. Przed użyciem takich urządzeń przywraca się skład elektrolityczny.

Obejrzyj film o przywracaniu takiej baterii.

Zasady dotyczące akumulatorów niklowo-wodorkowych

Czas pracy akumulatorów ni-mh w dużej mierze zależy od tego, czy dopuszczalne jest przegrzanie lub znaczne przeładowanie źródła zasilania. Ponadto mistrzom zaleca się rozważenie następujących zasad:

• Niezależnie od tego jak długo źródła prądu będą przechowywane, należy je naładować. Procent naładowania musi wynosić co najmniej 50% całkowitej pojemności. Tylko w tym przypadku nie będzie problemów podczas przechowywania i konserwacji.
• Baterie tego typu są wrażliwe na przeładowanie, na nadmierne ciepło. Wskaźniki te niekorzystnie wpływają na czas użytkowania, wielkość prądu wyjściowego. Zasilacze te wymagają specjalnych ładowarek.
• Cykle szkoleniowe są opcjonalne w przypadku zasilaczy NiMH. Za pomocą sprawdzonej ładowarki przywracana jest utracona pojemność. Liczba cykli odzyskiwania w dużej mierze zależy od stanu urządzenia.
• Pomiędzy cyklami regeneracji muszą robić przerwy, a także nauczyć się ładować akumulator w trakcie pracy. Ten czas jest niezbędny, aby urządzenie ostygło, a poziom temperatury spadł do wymaganej wartości.
• procedura ładowania lub cykl szkoleniowy przeprowadzone wyłącznie w dopuszczalnym zakresie reżim temperaturowy: +5-+50 stopni. Jeśli ten wskaźnik zostanie przekroczony, wzrasta prawdopodobieństwo szybkiej awarii.
• Podczas ładowania należy uważać, aby napięcie nie spadło poniżej 0,9 V. Przecież niektóre ładowarki nie ładują, jeśli ta wartość jest minimalna. W takich przypadkach dopuszczalne jest podłączenie zewnętrznego źródła w celu przywrócenia zasilania.
• Cykliczne odzyskiwanie przeprowadza się pod warunkiem, że jest pewne doświadczenie. W końcu nie wszystkie ładowarki nadają się do rozładowania akumulatora.
• Procedura przechowywania obejmuje szereg proste zasady. Nie przechowuj włączonego zasilacza na dworze lub w pomieszczeniach, w których temperatura spada do 0 stopni. To powoduje zestalenie kompozycji elektrolitycznej.

Jeżeli jednocześnie ładowane jest nie jedno, a kilka źródeł prądu, wówczas stopień naładowania utrzymuje się na zadanym poziomie. Dlatego niedoświadczeni konsumenci przeprowadzają odzysk baterii osobno.

Akumulatory Nimh to wydajne źródła zasilania, które są aktywnie wykorzystywane do uzupełniania różne urządzenia i agregaty. Wyróżniają się pewnymi zaletami, cechami. Przed ich użyciem należy obowiązkowo zapoznać się z podstawowymi zasadami użytkowania.

Film o bateriach Nimh