Меню

Достоинства и недостатки ni mh аккумуляторов



Особенности зарядки Ni─MH аккумуляторов, требования к зарядному устройству и основные параметры

Никель─металлогидридные аккумуляторы постепенно распространяются на рынке, и совершенствуется технология их производства. Многие производители постепенно улучшают их характеристики. В частности, увеличивается количество циклов заряд-разряд и снижается саморазряд Ni─MH батареек. Этот тип батарей выпускался на замену Ni─Cd аккумуляторов и понемногу они вытесняют их с рынка. Но остаются некоторые направления использования, где никель─металлогидридные батареи не могут заменить кадмиевые. Особенно там, где требуются высокие разрядные токи. И тот и другой тип батареек для продления срока службы требуют грамотной зарядки. Мы уже рассказывали о зарядке никель─кадмиевых батарей, а теперь пришла очередь заряжать Ni─MH аккумуляторы.

Особенности процесса зарядки Ni─MH аккумуляторов

В процессе заряда в аккумуляторе проходит ряд химических реакций, на которые идёт часть подаваемой энергии. Другая часть энергии преобразуется в тепло. КПД процесса зарядки ─ это та часть подаваемой энергии, которая остаётся в «запасе» у батареи. Значение КПД может отличаться в зависимости от условий заряда, но никогда не бывает равным 100 процентов. Стоит отметить, что КПД при зарядке Ni─Cd аккумуляторов выше, чем в случае с никель─металлогидридными. Процесс зарядки Ni─MH аккумуляторов происходит с большим выделением тепла, что накладывает свои ограничения и особенности. Подробнее о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы, читайте в статье по указанной ссылке.

Скорость зарядки больше всего зависит от величины подаваемого тока. Какими токами заряжать Ni─MH батареи, определяется выбранным типом заряда. В этом случае ток измеряется в долях от ёмкости (С) Ni─MH аккумуляторов. Например, при ёмкости 1500 мА-ч ток 0,5С будет составлять 750 мА. В зависимости от скорости заряда никель─металлогидридных аккумуляторов различают три вида зарядки:

  • Капельная (ток заряда 0,1С);
  • Быстрая (0,3С);
  • Ускоренная (0,5─1С).

[soc1] Вообще, любая зарядка Ni─MH аккумуляторов током больше 0,1С является быстрой и требует отслеживания каких-то критериев окончания процесса. Капельная зарядка этого не требует и может продолжаться неопределённое время.

Виды зарядки никель─металлогидридных аккумуляторов

Теперь, давайте, рассмотрим особенности разных видов зарядки подробнее.

Капельная зарядка Ni─MH аккумуляторов

Здесь стоит сказать, что этот тип зарядки не способствует увеличению срока службы Ni─MH аккумуляторов. Поскольку капельная зарядка не отключается даже после полного заряда, ток выбирается очень маленьким. Это сделано для того, чтобы при длительной зарядке не происходило перегрева батареек. В случае Ni─MH батарей значение тока может быть даже снижено до 0,05С. Для никель─кадмиевых подойдёт 0,1С.

При капельной зарядке отсутствует характерный максимум напряжения и ограничением этого типа зарядки может выступать только время. Чтобы оценить необходимое время, потребуется знать ёмкость и начальный заряд батареи. Чтобы рассчитать время зарядки более точно, нужно разрядить батарею. Это исключит влияние начального заряда. КПД при капельной зарядке Ni─MH аккумуляторов находится на уровне 70 процентов, что ниже остальных видов. Многие производители никель─металлогидридных батарей не рекомендуют использовать капельную зарядку. Хотя в последнее время появляется всё больше информации о том, что современные модели Ni─MH аккумуляторов не деградируют в процессе капельного заряда.

Быстрая зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов

Производители Ni─MH аккумуляторов в своих рекомендациях приводят характеристики для заряда с величиной тока в интервале 0,75─1С. Ориентируйтесь на эти значения, когда будете выбирать, каким током заряжать Ni─MH аккумуляторы. Значения тока заряда выше этих значений не рекомендуются, поскольку это может привести к открытию аварийного клапана для сброса давления. Быструю зарядку никель─металлогидридных батарей рекомендуется проводить при температуре 0─40 градусов Цельсия и напряжении 0,8─,8 вольта. КПД процесса быстрой зарядки значительно больше, чем капельной. Он составляет около 90 процентов. Однако к моменту окончания процесса КПД резко снижается, и энергия переходит в выделение тепла. Внутри батарейки резко растёт температура и давление. Ni-MH аккумуляторы имеют аварийный клапан, который может открыться при увеличении давления. В этом случае свойств аккумулятора будут безвозвратно потеряны. Да и сама высокая температура оказывает пагубное влияние на структуру электродов батарейки. Поэтому нужны чёткие критерии, по которым процесс заряда будет останавливаться.

[soc2] Требования к зарядному устройству (ЗУ) для Ni─MH батарей мы представим ниже. Пока отметим, что такие ЗУ ведут заряд по определённому алгоритму. Стадии этого алгоритма в общем виде следующие:

  • определение наличия аккумуляторной батареи;
  • квалификация батареи;
  • пред-зарядка;
  • переход на быструю зарядку;
  • быстрая зарядка;
  • дозарядка;
  • поддерживающая зарядка.

Рассмотрим эти стадии подробнее.

Определение наличия аккумуляторной батареи

Стоит отметить, что проверка наличия аккумулятора проводится и на других стадиях. Это необходимо на тот случай, если аккумулятор вынимается из зарядного устройства.

Если логика ЗУ определяет, что величина напряжения больше 1,8 вольта, то это воспринимается, как отсутствие аккумуляторной батареи или её повреждение.

Квалификация батареи

Здесь определяется примерная оценка заряженности аккумулятора. Если напряжение будет менее 0,8 вольта, то быстрый заряд аккумулятора запускать нельзя. В этом случае зарядное устройство включит режим пред-зарядки. При нормальной эксплуатации Ni─MH батарейки редко разряжают до напряжения ниже 1 вольт. Поэтому пред-зарядка включается только в случае глубоких разрядов и после длительного хранения батареек.

Пред-зарядка

Как уже говорилось выше, пред-зарядка включается при глубоком разряде Ni─MH аккумуляторов. Ток на этой стадии устанавливается на уровне 0,1─0,3С. По времени этот этап ограничен и составляет где-то около 30 минут. Если за это время аккумулятор не восстанавливает напряжения 0,8 вольта, то заряд прерывается. В этом случае батарейка, скорее всего, повреждена.

Переход к быстрой зарядке

На этом этапе происходит плавное увеличение зарядного тока. Наращивание тока происходит плавно в течение 2─5 минут. При этом, как и на других стадиях, ведётся контроль температуры и отключение заряда при критических значениях.

Быстрая зарядка

Ток заряда на этой стадии находится в интервале 0,5─1С. Самое главное на стадии быстрой зарядки является своевременного отключение тока. Для этого при зарядке Ni─MH аккумуляторов используется контроль по нескольким разным критериям.

[soc3] Для тех, кто не в курсе, при зарядке Ni─Cd аккумуляторов используется метод контроля по дельте напряжения. В процессе зарядки оно постоянно растёт, а по окончании процесса начинает падать. Обычно окончание заряда определяется по падению напряжения на 30 мВ. Но этот способ контроля с никель─металлогидридными аккумуляторами работает не очень хорошо. В этом случае падение напряжение не так сильно выражено, как в случае Ni─Cd. Поэтому для срабатывания отключения нужно увеличивать чувствительность. А при повышенной чувствительности повышается вероятность ложного срабатывания из-за шумов аккумулятора. Кроме того, при зарядке нескольких батареек срабатывание происходит в разное время и весь процесс размазывается. Но всё равно остановка зарядки по падению напряжения является основной. При заряде током 1С падение напряжения для отключения составляет 2,5─12 мВ. Иногда производители устанавливают детектирование не по падению, а по отсутствию изменения напряжения в конце заряда.

Из-за не слишком высокой надёжности отключения зарядки по дельте напряжения используется контроль и по другим критериям.

В конце процесса заряда Ni─MH аккумуляторной батареи её температура начинает расти. По этому параметру и делается отключение заряда. Чтобы исключить значение температуры ОС, мониторинг ведётся не по абсолютному значению, а по дельте. Обычно в качестве критерия прекращения заряда берётся рост температуры более чем на 1 градус за минуту. Но этот способ может не срабатывать при токах заряда менее 0,5С, когда температура растёт достаточно медленно. И в этом случае возможен перезаряд Ni-MH батареи. Ещё существует метод контроля процесса заряда по анализу производной напряжения. В этом случае ведётся мониторинг не дельты напряжения, а скорость его максимального роста. Метод позволяет прекращать быструю зарядку несколько раньше завершения заряда. Но такой контроль сопряжён с рядом сложностей, в частности, более точного измерения напряжения. Некоторые зарядные устройства для Ni─MH аккумуляторов применяют для заряда не постоянный ток, а импульсный. Он подаётся продолжительностью 1 секунда с интервалами 20─30 миллисекунд. В качестве преимуществ такого заряда специалисты называют более равномерное распределение активных веществ по объёму аккумулятора и снижение образования крупных кристаллов. Кроме того, сообщается о более точном измерении напряжения в интервалах между подачей тока. Как развитие этого метода, был предложен Reflex Charging. В этом случае при подаче импульсного тока чередуется заряд (1 секунда) и разряд (5 секунд). Ток разряда ниже заряда в 1─2,5 раза. В качестве преимуществ можно выделить меньшую температуру при заряде и устранение крупных кристаллических образований. При зарядке никель─металлогидридных аккумуляторов очень важным является контролировать окончание процесса зарядки по различным параметрам. Должны быть предусмотрены способы аварийного завершения заряда. Для этого может быть использовано абсолютное значение температуры. Часто таким значением бывает 45─50 градусов Цельсия. В этом случае заряд должен быть прерван и возобновлён после остывания. Способность принимать заряд у Ni─MH аккумуляторов при такой температуре снижается.

Важно устанавливать ограничение по времени заряда. Его можно прикинуть по ёмкости батареи, величине тока зарядки и КПД процесса. Ограничение устанавливается на уровне расчётное время плюс 5─10 процентов. В этом случае, если не сработает ни один из предыдущих методом контроля, заряд отключится по установленному времени.

Этап дозарядки

На этой стадии ток зарядки устанавливается 0,1─0,3С. Длительность около 30 минут. Более длительная дозарядка не рекомендуется, поскольку это сокращает срок службы батареи. Этап дозарядки помогает выровнять заряд элементов в батарее. Лучше всего, если после быстрой зарядки, аккумуляторы остынут до комнатной температуры, а потом запустится дозарядка. Тогда аккумулятор восстановит полную ёмкость.

Читайте также:  Какая зарядка лучше для аккумулятора телефона

Поддерживающая зарядка

Зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов часто после завершения процесса заряда переводят батареи в режим капельной зарядки. Для Ni─MH батарей это будет полезно только в случае подачи очень маленького тока (около 0,005С). Этого будет достаточно для компенсации саморазряда аккумулятора.

Источник

Обзор и технические характеристики аккумуляторов Nimh

Никель-металлогидридные батареи в современном мире используются довольно активно для поддержания работоспособности автономных устройств. Наверное, каждый сталкивался с таким видом аккумуляторов, но не каждый знает, что это никель-металлогидридная батареи.

Такой тип аккумуляторов известен в исполнении ААА и АА – то есть обычные пальчиковые и мизинчиковые батареи с номинальным напряжением 1.2 V. Конечно, есть и более крупные батареи, но «батарейки» пользуются большей популярностью, чем другие изделия, изготовленные по этой технологии.

Применение

Спектр, где применяются батареи такого типа немного шире, чем спектр применения никель-кадмиевых аккумуляторов. Достижение популярности связано с тем, что в NiMh отсутствуют токсичные вещества, и они абсолютно безопасны при использовании, многообразны в выборе, и можно найти аккумулятор практически любой нужной формы.

Потребители делятся на 2 вида:

  • 1500-3000 мАч – применяется в оборудовании, где необходим быстрый разряд (фотоаппараты, модели на радиоуправлении и др.).
  • 300-1000 мАч – используется в аппаратуре, где нужен равномерный расход энергии на протяжении определённого количества времени (фонарь, рация и др.).

Конструкция

Существует несколько видов конструкций, в которых производятся аккумуляторы Nimh 1,2V:

При производстве возможны различия в отрицательном и положительном электроде (материалы изготовления), материалом сепаратора чаще всего служит полиамид и полипропилен, а роль электролита выполняет щёлочь.

Технические и эксплуатационные характеристики

Основные параметры (примером взят аккумулятор Gp Nimh):

Как правильно хранить

При долгом хранении необходимо следовать рекомендациям: прежде всего — хранить в тёплом помещении (не ниже 0 о С). Иначе скорость саморазряда достигнет критических значений – нормальное значение составляет около 30% в первый месяц, и последующие месяцы он составит 4-6%/месяц. При понижении температуры скорость увеличится, а значит, будет шанс, что аккумулятор Nimh ААА придут в негодность.

Зарядка и зарядное устройство

Возможность зарядить никель-металлогидридные батареи и количество рабочих циклов, зависят только от правильности выбора зарядного устройства, и соблюдения рекомендаций производителя при зарядке.

Устройство аккумулятора Nimh подразумевает от 500 до 1000 рабочих циклов, если перевести это значение во время использования – срок эксплуатации составит около 5 лет. После истечения этого срока батарея будет разряжена на 80%, но будет пригодна к дальнейшему использованию.

Прежде всего, необходимо соблюдать при зарядке «температурный режим» — перезаряд для никель-металлогидридных аккумуляторов очень вреден. Он может вызвать «тепловой разгон», что очень быстро приведёт устройство в негодность.

Недопустимо использование старых аккумуляторов, вместе с новыми. Не допускается припаивание проводов к контактам или частям батареи.

Есть несколько видов зарядки:

Рекомендация производителя — проводить быстрый заряд в 3 этапа:

  • Сначала производится заряд напряжением 1 В;
  • Потом зарядку производить от 30 до 60 минут током 0.1С;
  • Последний этап зарядки проводить зарядом 0.05-0.2 С.

Важно: какой тип подходит, и какие токи необходимо выставлять при зарядке NiMh указано на самой батарее или в руководстве к эксплуатации!

Внимание: заряжать никель-металлогидридные аккумуляторы, необходимо подходящим зарядным устройством, и строго следить за окончанием процесса! Как только батарея начнёт греться – немедленно нужно её доставать!

Популярные производители

Среди популярных производителей никель-металлогидридных аккумуляторов можно отметить фирму Gp и Sanyo Eneloopnn. Компании производят батареи практически любых типов, среди которых можно встретить аккумуляторные батарейки типа ААА (мизинчиковые) и АА (пальчиковые).

Фирмы отличаются высоким качеством продукции, и доступностью. Покупая батарейки фирм Gp и Sanyo Eneloopnn можно быть уверенным, что они прослужат долгое время, и отработают больше положенного срока службы! Это доказывает множество положительных отзывов обычных людей, оставленных о продукции этих фирм.

Итог можно подвести следующий: за аккумуляторами NiMh – будущее. Чем дальше идёт прогресс – тем с большей уверенностью можно это утверждать. Несмотря на свою «капризность» при зарядке — это отличные аккумуляторные батареи, способные удовлетворить все запросы современного человека.

Источник

Библиотека

Постоянно пополняющаяся подборка книг для самодельщиков и не только.

TOP-50 — Последние поступления:
Импульсные источники питания. Switch Mode Power Supplies — 05.04.12
Транзисторная преобразовательная техника — 26.03.12
Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению — 19.03.12
Основы силовой электроники. Учебник — 11.03.12
Трансформаторы и дроссели в импульсных устройствах — 05.03.12
Однотактные преобразователи напряжения в устройствах электропитания РЭА — 27.02.12
Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания. Справочник — 20.02.12
Основы силовой электроники — 13.02.12
Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств — 05.02.12
Обратноходовый преобразователь — 30.01.12
Источники электропитания РЭА. Справочник. — 23.01.12
Справочник типовых решений с применением светодиодов — 16.01.12
Практическая схемотехника. Преобразователи напряжения. Книга 3. — 05.01.12
Практическая схемотехника. Источники питания и стабилизаторы. Книга 2. — 25.12.11
Источники питания радиоэлектронной аппаратуры — 27.11.11
Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом — 21.11.11
Источники питания. Расчет и конструирование. — 14.11.11
Начальная школа построения импульсных DC/DC преобразователей — 07.11.11
Импульсные источники вторичного электропитания в бытовой радиоаппаратуре — 31.10.11
Проектирование вторичных источников питания с выходом на постоянном токе — 24.10.11
Источники электропитания электронных средств — 17.10.11
500 схем для радиолюбителей. Источники питания. — 10.10.11
300 схем источников питания — 03.10.11
Импульсные источники питания. Современная схемотехника. — 27.09.11
Силовая электроника: от простого к сложному — 20.09.11
Оригинальные конструкции источников питания — 05.09.11
Электрические униполярные машины — 10.08.11
Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках — 26.07.11
Ветроэнергетика — 10.07.11
Практическое руководство по устройствам мобильной энергии — Practical Guide to Free-Energy Devices — 02.07.11
Ветронасосные и ветроэлектрические агрегаты — 16.06.11
Автономные ветроэлектрические установки — 08.06.11
500 схем для радиолюбителей. (Часть.4. Источники питания) — 14.02.09
Двигатель Стирлинга, модель 2-90М — 19.08.08
Машины, работающие по циклу Стирлинга — 19.08.08
Аккумуляторы — 28.07.08
Самодельные электрические и паровые двигатели — 27.04.08
Экспериментальные источники электроэнергии — 27.04.08
Термоэлектрические генераторы — 20.04.08
все публикации в разделе Книги

Статьи (публикаций: 9)

Подборка интересных статей по практическому применению некоторых идей и изобретений.

Источник

Каким Током Заряжать Ni Cd Аккумулятор

Как заряжать никель-кадмиевые батареи: описание процесса

Благодаря передовому производству никель-кадмиевые батареи в настоящее время используются в большинстве портативных электрических устройств. Хорошая цена и высокая производительность сделали популярным аккумуляторный блок популярным. Такие устройства в настоящее время широко используются в инструментах, камерах, проигрывателях и т. Д. D. Чтобы аккумулятор работал долго, вам необходимо выяснить, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы. Следуя правилам эксплуатации таких устройств, вы сможете значительно продлить срок их службы.

Основные особенности

Чтобы понять, как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы, вам следует ознакомиться с функциями таких устройств. В. Юнгнер изобрел их еще в 1899 году, но тогда их создание было очень дорогим. Технология была улучшена. В настоящее время в продаже имеются обычные и относительно дешевые никель-кадмиевые батареи.

Каким Током Заряжать Ni Cd Аккумулятор

Открытые устройства требуют быстрой зарядки и медленной разрядки. В этом случае емкость батареи должна быть разряжена на сто процентов. Перезарядка осуществляется импульсными токами. Эти характеристики должны сохраняться на протяжении всего срока службы устройства. Зная, какой сейчас Ni-Cd, вы можете продлить его жизнь на пару лет. При этом аккумуляторы работают даже в самых вялых условиях. Особенностью представленных аккумуляторов является «эффект памяти». Если аккумулятор время от времени не разряжается полностью, на пластинах его частей образуются крупные кристаллы. Они уменьшают емкость батареи.

преимущества

Чтобы понять как правильно заряжать Никель-кадмиевые аккумуляторы для отверток, фотоаппаратов, фотоаппаратов и других портативных устройств вам необходимо будет ознакомиться с технологией этого процесса. Это, конечно, не требует каких-либо специальных знаний и навыков от пользователя. Даже после длительного хранения аккумулятор можно быстро зарядить. Это одно из преимуществ устройств, которые делают их необходимыми.

Никель-кадмиевые батареи имеют огромное количество циклов зарядки и разрядки. В зависимости от производителя и рабочего критерия эта цифра может достигать более 1000 циклов. Преимущество никель-кадмиевой батареи заключается в ее долговечности и способности работать по нагруженным критериям. Даже при работе с ним на морозе, оборудование будет работать правильно. Его способность по таким критериям не меняется. При любом заряде аккумулятор можно долго хранить. Важным преимуществом этого является его низкая цена.

недостатки

Одним из недостатков представленных устройств является тот факт, что пользователь должен научиться правильно заряжать никель-кадмиевые батареи. Вышеуказанные батареи, как упоминалось выше, обладают «эффектом памяти», поэтому пользователь должен периодически принимать профилактические меры для его удаления.

Плотность энергии представленных батарей будет несколько ниже, чем у других типов автономных источников питания. Кроме того, при производстве этих устройств используются токсичные, опасные материалы для окружающей среды и здоровья человека. Утилизация таких веществ требует дополнительных затрат. Поэтому использование таких батарей ограничено в некоторых странах.

После длительного хранения Ni-Cd аккумуляторы требуют цикла зарядки. Это связано с самой высокой скоростью саморазряда. Это тоже недостаток в их дизайне. Но, зная, как правильно заряжать никель-кадмиевые батареи и как правильно их использовать, вы можете обеспечить свое оборудование автономным источником питания на долгие годы.

Читайте также:  Аккумулятор для SONY PRS 700 PRS 700BC 800mAh

Типы зарядных устройств

Чтобы быть правдой упражнение Никель-кадмиевая батарея, специальное оборудование для использования. В большинстве случаев это идет с батареей. Если по какой-либо причине нет зарядного устройства, вы можете приобрести его отдельно. В продаже появились автоматические и реверсивные импульсные варианты. Используя устройство первого типа, пользователь не знает, какое напряжение необходимо заряжать никель-кадмиевым аккумуляторам. Процесс выполняется автоматически. При этом вы можете заряжать или разряжать до 4 батарей одновременно.

С помощью специального переключателя устройство переводится в режим разряда. При этом цветовой индикатор станет желтым. Когда эта процедура завершена, устройство переходит в режим зарядки без посторонней помощи. Загорается красный индикатор. Когда батарея достигнет требуемой емкости, устройство больше не будет подавать ток на батарею. При этом индикатор станет зеленым. Револьверные зарядные устройства относятся к группе профессионального оборудования. Они способны выполнять несколько циклов зарядки и разрядки различной длительности.

Никель Кадмиевые аккумуляторы заряжают Ni-CD. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ.

Все видео о таких вещах, как аккумулятор, NICD аккумулятор. Вы признаете, как правильно разряжать, перезаряжать

в качестве правильно заряжать NiMH и NiCd батареи?

Друзья, я приветствую вас! Это видео было записано в ответ на ваши вопросы о том, насколько это правда зарядить аккумулятор.

Специальные и универсальные зарядные устройства

Многие пользователи интересуются тем, как зарядить аккумулятор Отвертка типа Ni-Cd. В В этом случае обычное устройство, предназначенное для пальцевых батарей, не будет работать. Специальное зарядное устройство обычно поставляется с отверткой. Это следует использовать при обслуживании батареи. Если у вас нет зарядного устройства, вам следует приобрести зарядные устройства этого типа. В этом случае можно заряжать только аккумуляторную батарею отвертки. Если вы используете разные типы батарей, вам следует купить универсальное оборудование. Это позволит вам поддерживать автономные источники питания практически для всех устройств (камер, отверток и даже аккумуляторов). Например, он сможет заряжать никель-кадмиевые батареи iMAX B6. Это простой и полезный бытовой прибор.

Нажмите на разряд батареи

Экструдированные никель-кадмиевые батареи имеют особый дизайн. Способ зарядки и разрядки представленных устройств зависит от их внутреннего сопротивления. На этот дизайн влияют некоторые конструктивные особенности. Дисковые батареи используются для долговременного использования оборудования. У них плоские электроды достаточной толщины. Во время процесса разряда их напряжение медленно падает до 1,1 В. Это можно проверить путем построения кривой.

Если аккумулятор продолжает разряжаться до 1 В, его разрядная емкость будет составлять 5-10% от первоначального значения. Если ток увеличивается до 0,2 С, напряжение значительно снижается. Это также относится к емкости аккумулятора. Это связано с невозможностью равномерного разряда по поверхности электрода. Поэтому их толщина сегодня уменьшается. В этом случае конструкция дискового аккумулятора содержит 4 электрода. В этом случае они могут быть разряжены с током 0,6 с.

Цилиндрические батареи

Сегодня аккумуляторы с керамзитовыми электродами широко используются. Они имеют низкую долговечность и обеспечивают высокие энергетические характеристики устройства. Напряжение заряженной Ni-Cd батареи этого типа поддерживается на уровне 1,2 В, пока не будет потеряно 90% указанной емкости. Около 3% из них теряется при следующем разряде от 1,1 до 1 В. Батареи представленного типа могут разряжаться с током 3-5 В.

Электроды рулонного типа установлены в цилиндрических батареях. Их можно разряжать током с более высокими значениями, который находится на уровне 7-10 С. Индикатор емкости будет максимальным при температуре 20 ºС. С увеличением это значение меняется незначительно. Если температура падает до 0 ° C и ниже, мощность разряда уменьшается прямо пропорционально увеличению тока разряда. Как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы, стоит задуматься.

Общие правила тарификации

При зарядке никель-кадмиевой батареи крайне важно ограничить избыточный ток, протекающий к электродам. Это необходимо из-за роста внутри устройства при таком давлении. Кислород будет выделяться во время зарядки. Это влияет на текущий уровень использования, который будет уменьшаться. Существуют некоторые требования, объясняющие, как заряжать никель-кадмиевые батареи. Параметры процесса учитываются производителями спецтехники. Зарядные устройства сообщают о 160% номинальной емкости батареи во время работы. Температурный интервал на протяжении всего процесса должен оставаться в диапазоне от 0 до 40 ° С.

Стандартный режим зарядки

Производители должны указать в инструкциях, сколько нужно заряжать никель-кадмиевую батарею и какой ток делать. В большинстве случаев этот режим является стандартным для большинства типов батарей. Если аккумулятор имеет напряжение 1 В, его следует заряжать в течение 14-16 часов. В этом случае ток должен составлять 0,1 с.

В некоторых случаях характеристики процесса могут немного отличаться. На это влияют конструктивные особенности устройства, а также увеличенная вкладка активной массы. Это необходимо для увеличения емкости батареи.

Пользователь также может быть заинтересован в том, что текущий зарядить аккумулятор Ni-Cd В этом случае есть два варианта. В первом случае ток будет постоянным на протяжении всего процесса. Второй вариант позволяет заряжать долго аккумулятор без риска повреждения. Схема предполагает использование поэтапного или плавного снижения тока. На первом этапе она будет значительно превышать норму 0,1 с.

Ускоренный заряд

Есть и другие методы, которые используют никель-кадмиевые батареи. Как зарядить аккумулятор такого типа в ускоренном режиме? Существует целая система. Производители увеличивают скорость этого процесса, выпуская специальные устройства. Они могут взиматься по высоким текущим ставкам. Устройство имеет специальную систему управления. Это предотвращает сильную перезарядку батареи. Такая система может иметь как саму батарею, так и ее зарядное устройство.

Цилиндрические типы устройств заряжаются постоянным током, значение которого составляет 0,2 С. Процесс займет всего 6-7 часов. В некоторых случаях разрешается заряжать аккумулятор с током 0,3 С в течение 3-4 часов. В В этом случае контроль процесса важен. При ускорении процедуры превышение должно составлять не более 120-140% от емкости. Есть даже батареи, которые можно полностью зарядить всего за 1 час.

Прекратить зарядку

При рассмотрении вопроса о том, как заряжать никель-кадмиевые батареи, вам следует подумать о завершении процесса. После того, как ток перестает поступать на электроды, давление внутри батареи продолжает расти. Этот процесс происходит путем окисления гидроксильных ионов на электродах.Со временем существует постепенное уравнение скорости выделения и поглощения кислорода на обоих электродах. Это приводит к постепенному снижению давления внутри батареи. Если перезарядка значительна, этот процесс будет медленнее.

Настройки режима

Чтобы правильно зарядить никель-кадмиевую батарею, настройте оборудование (если оно предоставлено производителем). Номинальная емкость батареи должна составлять ток зарядки до 2 С. Необходимо выбрать тип импульса. Это может быть обычный, повторный Flex или Flex. Порог чувствительности (снижение давления) должен составлять 7-10 мВ. Это также называется Дельта Пик. Лучше всего установить минимум. Ток замены должен быть установлен в диапазоне 50-100 мАч. Для того, чтобы в полной мере использовать заряд батареи, вам необходимо заряжать большой ток. Если требуется максимальная мощность, аккумулятор заряжается с низким током, как обычно. Обдумав, как заряжать Ni-Cd батареи, каждый пользователь сможет правильно выполнить этот процесс.

Источник

Зарядка, хранение и восстановление ni mh аккумуляторов

Наука и техника не стоят на месте. Постоянно изобретаются все новые и новые виды и подвиды аккумуляторов. Но, как говорится, старый друг лучше новых двух. Относительные «старички» на рынке аккумуляторных батарей — ni mh аккумуляторы — имеют всё же ряд существенных преимуществ. И эти преимущества, невзирая на появление новых более совершенных устройств, позволяют им стабильно удерживать свою законную нишу на обширном аккумуляторном рынке.

ni mh аккумуляторы — самый используемый тип аккумуляторов, который применяется, например, для роботов-пылесосов. Почти 100% компаний, которые производят роботов-пылесосов снабжают их такими батареями.
Объясняется это тем, что производители стремятся максимально удешевить свои пылесосы, ведь конкуренты не дремлют, выиграет тот, кто предложит самую заманчивую цену. А эти аккумуляторы широкодоступны и, главное, относительно недороги.
Если эти аккумуляторы правильно обслуживать, то они будут даже долговечнее более продвинутых литиевых батарей.

Мы сегодня поговорим, в частности, об основных плюсах и минусах этих вторичных источников тока. А также упомянем принципиальные условия грамотной эксплуатации и хранения, которые позволят максимально продлить полноценную продуктивную жизнь Вашей nimh АКБ (аккумуляторной батареи). Кроме того, проанализируем, как по всем правилам заряжать ni mh аккумулятор.
Итак, давайте сначала разберемся с азами: аккумулятор ni mh что это такое?

Что представляет собой ni mh аккумулятор?

Для начала разберемся, тип аккумулятора что это такое?
Аккумулятор ni mh (никель-металл-гидридный) — это аккумулятор, пришедший ещё в прошлом веке на смену кадмиевому аккумулятору, о котором можно почитать в статье.
Эволюция аккумуляторных поколений вовсе не означает полный и безоговорочный отказ от батарей предыдущего поколения.
Просто эксплуатация более ранних моделей со временем приобретает узкоспециализированный характер с учетом достоинств и заслуг предшественников.

NI-MHКонструкция никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи:

  1. анод — водородный металлогидридный,
  2. катод — оксид никеля,
  3. электролит — гидроксид калия.

Понимание конструкции и рабочих принципов — это ключ к уразумению эксплуатации никель-металлгидридных аккумуляторов.
Одна из применяемых схем отрицательного металлогидридного электрода фольговая, при этом паста в составе сплава и связующего вещества наносится на пористую фольгу, после чего высушивается и спрессовывается.
Другая схема предполагает наличие никелевого порошка, напрессовывающегося на никелевую сетку. Затем сетку очень сильно разогревают, и никель после этого спекается.
Также церий празеодим имеется в никель-металл-гидридных батареях.
Основной компонент, предопределяющий свойства Ni-MH аккумулятора, это водород-абсорбирующий сплав.

Читайте также:  Что такое графеновый аккумулятор и его перспективы

Основные параметры никельметаллогидридных аккумуляторов:

  1. Теоретическая энергоёмкость
  2. Удельная энергоёмкость
  3. Удельная энергоплотность
  4. ЭДС
  5. Рабочая температура
  6. Срок службы
  7. Саморазряд

Среди основных характеристик, которые отличают никельметаллогидридные аккумуляторные батареи, можно назвать емкость.

Тип аккумулятора никель-металл-гидридный применяется на данный момент, например, для детских игрушек и для моделей авто и самолетов.
Это происходит в том числе потому, что этот тип аккумулятора сравнительно недорогой относительно новейших литий-ионных Li‐ion, о которых можно почитать в статье Литий-ионный — аккумулятор нового поколения.
Также широко применяются элементы ni mh в современных электрокарах, в передовой аппаратах дл я исследования космоса, радиоаппаратуре, осветительных приборах и бытовой технике.

Характеристика

Как хранить ni mh аккумуляторы, контроль и рекомендации:

  • Хранение ni mh аккумуляторов предусматривает их полную предварительную зарядку.
    Если элемент не использовался в течение достаточного времени (сроком более месяца), владельцу следует достать его и проверить напряжение.
  • Если напряжение упало ниже 1В, то нужно провести цикл полной разрядки-зарядки, иначе впоследствии зарядить такой аккумулятор, скорее всего, уже не удастся.
    Некоторые источники предлагают сберегать батарею ni mh в холодильнике для максимального продления срока ее службы. Но при этом владелец должен следить, чтобы температура хранения не опускалась ниже нуля градусов.Нужно обязательно учитывать отличия во времени хранения при разных температурах данного типа батарей.
  • Элемент питания ni mh как объект инноваций аккумуляторных компаний
    В 2005 году на рынке был представлен новый тип аккумулятора ni mh — никель-металл-гидридные аккумуляторы, которые имеют невысокий саморазряд (от английского термина «low self-discharge nickel-metal hydride battery», аббревиатура — LSD ni mh ).
    Саморазряд у них ниже, как следует из названия, и поэтому они дольше могут храниться без потери заряда.
    Самое главное их достоинство — это то, что они служат почти в 3 раза дольше, чем обычные ni mh аккумуляторы.
    Они более морозоустойчивы, чем обычные элементы такого типа, что в российских условиях может даже перевесить все остальные плюсы.
    Эти элементы прекрасно справляются с высокими токами разряда, и поэтому LSD ni mh прекрасно питают мощнейшие осветительные приборы, фотовспышки, модели на радиоуправлении и другие устройства, которым необходима подачи большего тока.

Достоинства и недостатки ni mh аккумуляторов

  • NI-MHБатареи ni mh имеют весомые достоинства — например, они гораздо менее подвержены «эффекту памяти», и поэтому их не нужно так часто разряжать «в нуль» и потом полностью заряжать, как никель кадмиевые, то есть батареи более старой модели. Но при этом кадмиевые не нагреваются так сильно при зарядке, и в частности, благодаря этому кадмиевые батареи промышленность всё ещё продолжает выпускать, а потребители активно использовать.
  • У ni mh батарей нет «эффекта памяти», как у кадмиевых вследствие появления никелата в отрицательно заряженном кадмиевом электроде. Однако эффекты, связанные с перезарядкой катода, присутствуют.
  • Следующее прекрасное качество — не вредят окружающей среде, так как не требуют использования кадмия.
  • Также к неоспоримым преимуществам можно отнести ощутимо большую емкость элементов питания при тех же размерах.

Недостатки аккумуляторов ni mh практика демонстрирует такие:

  1. сравнительно небольшой срок качественной службы, всего до 300 циклов зарядки-разрядки.
  2. реальная опасность возгорания при слишком продолжительной зарядке и вследствие этого высокие требования к зарядным устройствам для них.
  3. высокий саморазряд, но вследствие применения особых сплавов удалось достичь понижения скорости саморазряда до величин, близких к кадмиевым аккумуляторам).

Процесс зарядки ni mh аккумуляторов

Как правильно заряжать ni mh аккумулятор?
Зарядка ni mh аккумуляторов требует грамотного подхода, ведь понимание и соблюдение правил поможет продлить срок службы.

Продвинутые зарядные устройства дают одновременно заряжать и аккумуляторы aa ni mh (так называемые пальчиковые), и аккумуляторы ni mh aaa (минипальчиковые или мизинчиковые). Это может быть и устройство для быстрого заряда аккумуляторных батарей.

Кроме того, следует особое внимание при зарядке уделить температуре окружающей среды, так как для процесса зарядки металлогидридных аккумуляторных батарей вредна как очень низкая, так и очень высокая температура.

Контроль заряда и разряда

Заряд ni mh аккумуляторов восстанавливается с помощью специальных высокотехнологичных зарядных устройств, которые работают на основе метода контроля заряда, а также они отслеживают время процесса заряда.

АКБ каким током заряжать ni mh аккумуляторы рекомендуют производители nimh аккумуляторов?
Производители рекомендуют придерживаться величины тока в интервале от 0,75С. Ток выше 1С устанавливать не рекомендуется, так как это теоретически приводит к срабатыванию аварийного клапана, аварийному сбросу давления и, как следствие, полной утрате батареи.
Эти зарядные устройства помогают поддерживать заряд аккумуляторов на достаточном уровне без потери их емкости.
Зарядка модельных силовых NiMH АКБ чаще всего проводится током от 3 до 5 ампер.
Важно помнить, перезаряд ni mh аккумулятора очень вреден.

Напряжение заряда ni mh аккумуляторов для достижения высокой энергетической емкости
ni mh аккумуляторы как заряжать без потери емкости — пожалуй, самый актуальный вопрос для создателей зарядных устройств.
Дельта пик для ni mh аккумуляторов по напряжению используется для контроля времени окончания зарядки. Зарядное устройство само отслеживает по отрицательной дельте, когда напряжение начинает падать, и своевременно профилактически отключается, чтобы не перегрелась батарея и не продуцировала больше теплоты, чем она способна выдержать. Такое падение означает, что батарея полностью заряжена и дальнейшая зарядка угрожает функциональности и даже целостности батареи.

Как восстановить, восстановление ni mh аккумуляторов

Вследствие особенностей этого типа владелец неизбежно столкнется с закономерным вопросом: как реанимировать ni mh аккумуляторы и как гарантированно добиться заявленного производителем срока службы от 3 до 5 сотен циклов?
Эффект памяти в этих вторичных источниках тока не так критичен, но он тоже наличествует и в результате существенно снижает срок качественной эксплуатации.
Ответственные бережливые владельцы часто спрашивают, до какого напряжения можно разряжать ni mh аккумулятор?
Для ликвидации эффекта памяти с помощью зарядного устройства рекомендуется разряд до 1В и после этого полностью его зарядить. И эту процедуру в норме нужно повторять не реже 1 раза в месяц.
Обратите внимание, что владельцам ni mh аккумуляторов настоятельно рекомендуется использовать зарядное устройство для nimh с функцией разрядки, так как разряжать батарею другими способами грозит слишком большой разрядкой и последующими проблемами с зарядкой.
Дело в том, что батарею с напряжением ниже 0,9В зарядное устройство с функцией анализа просто не увидит. При такой низкой величине напряжения оно сделает вывод, что аккумулятор в гнезде зарядки попросту отсутствует, и само отключится.
Выход из такой ситуации есть — например, подыскать более простое зарядное устройство без сложного анализа, но, конечно, лучше не создавать себе дополнительных проблем и изначально работать с аккумулятором правильно на всех этапах эксплуатации.
Разрядные характеристики NiMH батарей при разных токах разряда будут отличаться.

Итак, подведем итоги и ещё раз обратим внимание на простые правила, которые помогут увеличить длительность работы ni mh аккумуляторов:

  • В случае необходимости оставить ni mh аккумуляторы на сберегание длительностью более одного месяца, убедитесь, что заряд в них содержится на уровне тридцать — пятьдесят процентов от заявленной производителем ёмкости;
  • Никельметаллогидридные батареи достаточно негативно реагируют на перезарядку и нагрев. Такие нежелательные процессы отрицательно влияют на продолжительность их бесперебойной службы и на отдаче тока аккумуляторами. Важно также учитывать, что устройство зарядки для ni mh аккумуляторов в состоянии применяться для зарядки никель кадмиевых батарей. А вот уже зарядное устройство для ni cd батарей применить при зарядке ni mh не удастся.
  • Никель-металлогидридные батареи можно в тренировочном порядке полностью заряжать с последующей полной зарядкой, но делать этого на постоянной основе без необходимости не стоит. Продвинутое зарядное устройство соответствующего качества за несколько зарядных циклов даст батарее приобрести то значение ёмкости, что было потеряно при сбережении в складском помещении и перевозке. Необходимое и достаточное количество циклов для восстановления ёмкости может очень отличаться у разных изготовителей. Возможно, что Вашему аккумулятору будет достаточно пройти не более четырех прогонов, а может так случится, что не будет хватать и сотни;
  • Следует помнить, что после прекращения процесса заряда или разряда будет полезно отложить батарею с целью остывания. Важно, что зарядку в диапазоне ниже пяти и выше пятидесяти градусов осуществлять не нужно. Иначе время работы Вашего ni mh аккумулятора значительно уменьшится;
  • Категорически не следует разряжать ni mh батарею ниже критического значения напряжения 0,9В. В противной ситуации большинство бюджетных зарядных устройств элементарно не в состоянии будут активировать зарядку. Если все-таки Ваше устройство для зарядки не сможет идентифицировать такой чрезмерно разряженный элемент питания, возможно будет попробовать подсоединить батарейку к наружному источнику питания (с силой тока 90 тысяч 160 милиАмпер), подтянув напряжение выше значения 0,9В;
  • В процессе эксплуатации постоянно той же самой батареи элементов в режиме дозарядки следует разряжать источник питания до 0,9 В с последующим полным зарядом его в зарядном устройстве. Эту процедуру проделывают единожды на каждые десять циклов дозарядки Ваших ni mh батарей.
  • Главная
  • Пылесос
  • Аккумуляторы

Источник