Меню

Особенности Ni Cd эксплуатации аккумуляторов



Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы, зарядные устройства, параметры

Сегодня Ni─Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий─ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель─кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni─Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.

Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы

Особенности Ni-Cd эксплуатации аккумуляторов

Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.

Ni─Cd аккумуляторные батареи имеют ярко выраженный эффект памяти. Если разрядка в процессе эксплуатации будет неполной, то эффективная площадь электродов аккумулятора будет постоянно снижаться.

Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9─1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni─Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.

Никель-кадмиевым батарейкам нужна периодическая тренировка

Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni─Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора. Стоит отметить ещё один момент. Если вы не собираетесь использовать никель─кадмиевые батарейки, то не нужно их заряжать. Этот тип батарей может вполне нормально храниться в разряженном состоянии. В заряженном состоянии никель─кадмиевый аккумулятор постепенно теряет первоначальные характеристики.

Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов.
Вернуться к содержанию

Разновидности зарядных устройств для никель─кадмиевых аккумуляторов

Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:

  • Автоматические ЗУ;
  • Реверсивные импульсные ЗУ.

Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.

Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов

Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов

Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта.

Реверсивное импульсное ЗУ. Эти устройства более сложные и стоят дороже, чем модели первого типа. Обычно производители позиционируют их как профессиональные. Такое зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов циклически проводит разряд-заряд с разным временным интервалом.

Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель─кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6.

Никель─кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.
Вернуться к содержанию

Процесс разряда и заряда Ni─Cd аккумуляторов

Процесс разряда никель─кадмиевых батарей

Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:

  • толщина сепаратора и его структура;
  • плотность сборки;
  • объём электролита;
  • некоторые характеристики конструкции.

Дисковые Ni-Cd аккумуляторы

Дисковые Ni-Cd аккумуляторы

Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С.

Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3─5*С.

Ni─Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7─10*С.

Читайте также:  Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов

Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы

Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы

Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда

Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах

Увеличение сопротивления объясняется ограниченным объёмом электролита в герметичной батарейке. Состав и концентрация электролита сильно отражаются на характеристиках. От них напрямую зависит температура образования твёрдой фазы. Это могут кристаллогидраты, лёд, соли и т. п. При замёрзшем электролите разряд вообще отсутствует. Работоспособность Ni─Cd в большинстве случае ограничена температурой минус 20 градусов Цельсия. В некоторых случаях при корректировке состава электролита и его концентрации производители выпускают модели Ni─Cd батарей работоспособных при минус 40.

Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Процесс заряда никель─кадмиевых батарей

В процессе зарядки никель─кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель─кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.

Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки

Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки

Если температура поддерживается стабильной, то на процесс заряда сильно влияет ток. Его увеличение вызывает рост скорости выделения кислорода. А скорость его поглощения при этом не меняется, поскольку зависит от особенностей конструкции аккумуляторной батареи. Влияние на газопоглощение оказывает компоновка, структура, толщина электродов, материал сепаратора, объем электролита.

Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель─кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14─16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С.

Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель─кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов.

Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120─140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni─Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель─кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления.

Режим заряда Ni─Cd аккумулятора

Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni─Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель─кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда.

Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7─10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50─100 мА-ч.

Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni─Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Для полноценного использования мощности аккумулятора его следует заряжать большим током зарядки. Если важно использовать его мощность по максимуму, то нужно заряжать в нормальном режиме малым током. Величина тока около 0,1С. При этом время заряда составит 14─16 часов. С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni─Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.

Источник

Недорогое и надежное устройство зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов

NXP MC68HC908QT1

Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы широко используются в потребительских устройствах из-за высокой плотности энергии, большого срока службы и малого тока саморазряда. В рамках одного проекта мне потребовалось разработать недорогое и надежное зарядное устройство для аккумуляторной сборки, состоящей из двух NiCd элементов типоразмера AA емкостью 1200 мА·ч. Для этого было необходимо решить две основные задачи: установить необходимый зарядный ток и остановить процесс зарядки, когда аккумулятор будет полон. В статье описан способ решения обеих задач.

Читайте также:  Какие диоды для зарядного устройства аккумулятора

Большинство NiCd аккумуляторов можно заряжать двумя способами, существенно различающимися величинами зарядных токов. Это либо быстрая зарядка большим током, либо ночная зарядка низким током. Независимо от скорости зарядки, в аккумулятор должен поступать устойчивый постоянный ток, а суммарное количество энергии, закачанной в аккумулятор, должно превышать его номинальную емкость для компенсации энергии, потерянной в виде тепла. Дешевле и безопаснее всего заряжать NiCd аккумулятор током, равным 10% от номинальной емкости, в течение 16 часов. Это значит, что аккумулятор емкостью 1200 мА·ч должен заряжаться током 120 мА. Такой подход не требует датчика окончания зарядки и гарантирует, что аккумулятор будет заряжен полностью.

Схема зарядного устройства изображена на Рисунке 1. Регулируемый стабилизатор LM317 (IC3) и резистор R3 образуют генератор постоянного тока. Сопротивление резистора R3 выбрано равным 10 Ом – ближайшим в стандартном ряду к значению 1.25 В/120 мА. Все необходимые функции – задержку на 16 часов и индикацию статуса зарядки на светодиодах – выполняет программа микроконтроллера IC1. Программа предельно проста; ее ассемблерный код можно скачать по ссылке внизу статьи.

Рисунок 1. MC68HC908QT1 выполняет здесь функцию 16-часового таймера.
LM317 и резистор R3 образуют генератор тока.

В этом проекте может использоваться любой низкоуровневый микроконтроллер. Для данной схемы выбран недорогой и легкодоступный 8-выводной микроконтроллер MC68HC908QT1, выпускаемый фирмой NXP. Статус зарядки индицирует двухцветный светодиод OSRGHC5B32A фирмы OptoSupply. Красный цвет означает, что аккумулятор находится в процессе зарядки, зеленый – зарядка завершена. Если вы хотите, чтобы по окончании зарядки прозвучал аудио сигнал, добавьте в схему звуковой излучатель.

При соответствующем выборе сопротивления резистора R3 схема может использоваться для зарядки любых аккумуляторов. Максимальный зарядный ток ограничен значением, предельно допустимым для LM317 – 1.5 А. Если входное напряжение схемы существенно превышает 9 В, фактором, ограничивающим зарядный ток, становится мощность, рассеиваемая на LM317.

Загрузки

Материалы по теме

  1. Datasheet NXP MC68HC908QT1
  2. Datasheet Texas Instruments LM317
  3. Datasheet Texas Instruments LM78L05
  4. Datasheet OptoSupply OSRGHC5B32A
  5. Datasheet Vishay IRF520

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Источник

Зарядные устройства для аккумуляторов с никель кадмием

NXP MC68HC908QT1

Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы широко используются в потребительских устройствах из-за высокой плотности энергии, большого срока службы и малого тока саморазряда. В рамках одного проекта мне потребовалось разработать недорогое и надежное зарядное устройство для аккумуляторной сборки, состоящей из двух NiCd элементов типоразмера AA емкостью 1200 мА·ч. Для этого было необходимо решить две основные задачи: установить необходимый зарядный ток и остановить процесс зарядки, когда аккумулятор будет полон. В статье описан способ решения обеих задач.

Большинство NiCd аккумуляторов можно заряжать двумя способами, существенно различающимися величинами зарядных токов. Это либо быстрая зарядка большим током, либо ночная зарядка низким током. Независимо от скорости зарядки, в аккумулятор должен поступать устойчивый постоянный ток, а суммарное количество энергии, закачанной в аккумулятор, должно превышать его номинальную емкость для компенсации энергии, потерянной в виде тепла. Дешевле и безопаснее всего заряжать NiCd аккумулятор током, равным 10% от номинальной емкости, в течение 16 часов. Это значит, что аккумулятор емкостью 1200 мА·ч должен заряжаться током 120 мА. Такой подход не требует датчика окончания зарядки и гарантирует, что аккумулятор будет заряжен полностью.

Читайте также:  Полуавтомат сварка пуско зарядное устройство

Схема зарядного устройства изображена на Рисунке 1. Регулируемый стабилизатор LM317 (IC3) и резистор R3 образуют генератор постоянного тока. Сопротивление резистора R3 выбрано равным 10 Ом – ближайшим в стандартном ряду к значению 1.25 В/120 мА. Все необходимые функции – задержку на 16 часов и индикацию статуса зарядки на светодиодах – выполняет программа микроконтроллера IC1. Программа предельно проста; ее ассемблерный код можно скачать по ссылке внизу статьи.

Рисунок 1. MC68HC908QT1 выполняет здесь функцию 16-часового таймера.
LM317 и резистор R3 образуют генератор тока.

В этом проекте может использоваться любой низкоуровневый микроконтроллер. Для данной схемы выбран недорогой и легкодоступный 8-выводной микроконтроллер MC68HC908QT1, выпускаемый фирмой NXP. Статус зарядки индицирует двухцветный светодиод OSRGHC5B32A фирмы OptoSupply. Красный цвет означает, что аккумулятор находится в процессе зарядки, зеленый – зарядка завершена. Если вы хотите, чтобы по окончании зарядки прозвучал аудио сигнал, добавьте в схему звуковой излучатель.

При соответствующем выборе сопротивления резистора R3 схема может использоваться для зарядки любых аккумуляторов. Максимальный зарядный ток ограничен значением, предельно допустимым для LM317 – 1.5 А. Если входное напряжение схемы существенно превышает 9 В, фактором, ограничивающим зарядный ток, становится мощность, рассеиваемая на LM317.

Загрузки

Материалы по теме

  1. Datasheet NXP MC68HC908QT1
  2. Datasheet Texas Instruments LM317
  3. Datasheet Texas Instruments LM78L05
  4. Datasheet OptoSupply OSRGHC5B32A
  5. Datasheet Vishay IRF520

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Источник

Зарядные устройства для NiCd аккумуляторов в Екатеринбурге

Зарядное устройство для аккумуляторных батареек АА, USB, сила заряда 250 мА, чёрное

Зарядное устройство для аккумуляторных батареек АА, USB, сила заряда 250 мА, чёрное

Зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей Калибр ДА-518/2+

Зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей Калибр ДА-518/2+

Зарядное устройство для AA/AAA NiMh/NiCd аккумуляторов (ACH-B4-01)

Зарядное устройство для AA/AAA NiMh/NiCd аккумуляторов (ACH-B4-01)

Зарядное устройство Smartbuy для Ni-Mh/Ni-Cd аккумуляторов (SBHC-505)

Зарядное устройство Smartbuy для Ni-Mh/Ni-Cd аккумуляторов (SBHC-505)

Зарядное устройство AutoExpert BC-40

Пуско-зарядное устройство Artway JS-1014

Автоматическое зарядное устройство для Ni-Mh, Ni-Cd Robiton VolumeCharger LCD на 8 аккумуляторов AA, AAA, SC, C, D Robiton 2224-02

Автоматическое зарядное устройство для Ni-Mh, Ni-Cd Robiton VolumeCharger LCD на 8 аккумуляторов AA, AAA, SC, C, D Robiton 2224-02

Зарядное устройство для 1-4 аккумуляторов типа AA/AAA Ni-MH и Ni-Cd, LED индикатор, MicroUSB 5V

Зарядное устройство для 1-4 аккумуляторов типа AA/AAA Ni-MH и Ni-Cd, LED индикатор, MicroUSB 5V

Зарядное устройство LiitoKala Lii-500

Зарядное устройство 12-18 В, для Ni-Cd АКБ, ЗУБР

Зарядное устройство 12-18 В, для Ni-Cd АКБ, ЗУБР

Зарядное устройство SkyRC EN3 для NiMH/NiCd аккумуляторов 4-8S

Зарядное устройство SkyRC EN3 для NiMH/NiCd аккумуляторов 4-8S

Зарядное устройство Smartbuy для Ni-Mh/Ni-Cd аккумуляторов (SBHC-503)

Зарядное устройство Smartbuy для Ni-Mh/Ni-Cd аккумуляторов (SBHC-503)

Устройство зарядное для никель-металлгидридных аккумуляторов ЗУБР время зарядки 6 часов, 4хААА/АА, блистер

Устройство зарядное для никель-металлгидридных аккумуляторов ЗУБР время зарядки 6 часов, 4хААА/АА, блистер

Зарядное устройство для NiCD и NiMh, 2/3.5/5A

Зарядное устройство для NiCD и NiMh, 2/3.5/5A

Интеллектуальное многофункциональное зарядное устройство IMAX B6 80W подходит под все виды автомобильных аккумуляторов и других типов батарей Li-Io, Li-Fe, Ni-Cd, Li-Po, Pb, Ni-MH

Интеллектуальное многофункциональное зарядное устройство IMAX B6 80W подходит под все виды автомобильных аккумуляторов и других типов батарей Li-Io, Li-Fe, Ni-Cd, Li-Po, Pb, Ni-MH

Умное зарядное устройство с функцией разряда Robiton VolumeCharger для Ni-Mh Ni-Cd на 8 аккумуляторов АА и ААА Robiton 102-02

Зарядное устройство 7.2-24 В, для Ni-Cd, Ni-Mh АКБ, ЗУБР

Зарядное устройство 7.2-24 В, для Ni-Cd, Ni-Mh АКБ, ЗУБР

Умное зарядное устройство с функцией разряда Robiton VolumeCharger для Ni-Mh Ni-Cd на 8 аккумуляторов АА и ААА Robiton 102-02

Зарядное устройство для Li-Ion акк.батарей Калибр (14,4 В, 1,5Ач) для Н550 (Мастер)

Зарядное устройство для Li-Ion акк.батарей Калибр (14,4 В, 1,5Ач) для Н550 (Мастер)

Автоматическое зарядное устройство для Ni-Mh, Ni-Cd Robiton Smart4 9V на 4 аккумулятора AA, AAA, 9V крона Robiton 2226-02

Автоматическое зарядное устройство для Ni-Mh, Ni-Cd Robiton Smart4 9V на 4 аккумулятора AA, AAA, 9V крона Robiton 2226-02

Зарядное устройство Fenix ARE-A4

Зарядное устройство GP PB330

Зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей Калибр ДА-512/2+

Зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей Калибр ДА-512/2+

Зарядное устройство AutoExpert BC-20

Зарядное устройство МИТО ЗУ-95 , ЗУ-150 для зарядки NiCd , NiMH аккумуляторов

SkyRC NC2600 многофункциональное зарядное устройство и анализатор для AA/AAA NiMH/NiCd аккумуляторов

NiMh, NiCd интеллектуальное зарядное устройство EXTRADIGITAL BM110 / BM210

Зарядное устройство 7.2-24 В, для Ni-Cd, Ni-Mh АКБ, ЗУБР

Зарядное устройство 7.2-24 В, для Ni-Cd, Ni-Mh АКБ, ЗУБР

Зарядное устройство ЗУБР 59305

Умное зарядное устройство Robiton MultiCharger для Ni-Mh Ni-Cd аккумуляторов Крона D C AA AAA Robiton 1112-02

Умное зарядное устройство Robiton MultiCharger для Ni-Mh Ni-Cd аккумуляторов Крона D C AA AAA Robiton 1112-02

ЗУ для Ni-Mh/Ni-Cd аккумуляторов Robiton Volume Charger LCD (8xAAA/AA 4xC/D)

ЗУ для Ni-Mh/Ni-Cd аккумуляторов Robiton Volume Charger LCD (8xAAA/AA 4xC/D)

Зарядное устройство Soshine SC-S7 для литий-ионных и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей

Зарядное устройство Soshine SC-S7 для литий-ионных и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей

110-220 В, с зарядным током до 3А (переключаемый ток заряда, А: 1/2/3), предназначенное для зарядки NiCd или NiMh аккумуляторов от 4 до 8 банок

Зарядное устройство SkyRC EN3 для NiMH/NiCd аккумуляторов 4-8S (220V/20W/C:3A) SK-100070-01

Зарядное устройство SkyRC EN3 для NiMH/NiCd аккумуляторов 4-8S (220V/20W/C:3A) SK-100070-01

Источник

Особенности Ni Cd эксплуатации аккумуляторов

Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы, зарядные устройства, параметры

Сегодня Ni─Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий─ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель─кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni─Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.

Особенности Ni-Cd эксплуатации аккумуляторов

Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.

Никель─кадмиевые батареи запоминают нижнюю отметку разряда. В результате при разряде до этой отметки они перестают работать, хотя возможность для этого есть. Это явление получило название «эффект памяти». Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9─1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni─Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.

Нужно также сказать, что новые никель─кадмиевые батарейки необходимо предварительно потренировать. Эта тренировка подразумевает активацию работы аккумулятора. При этом делается 3─5 циклов разряд-заряд. Такой разряд и заряд Ni─Cd аккумуляторов «разгоняет» их и они начинают работать на заявленных параметрах. После выполнения тренировки никель─кадмиевые батарейки хорошо держат нагрузки и имеют менее выраженный «эффект памяти». Иногда можно встретить рекомендации о том, что Ni─Cd батареи низкого качества требуют тренировки до 70─80 циклов разряд-заряд. Здесь стоит придерживаться рекомендаций производителя и зависит это в основном от технологии изготовления батареек. Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni─Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора. Стоит отметить ещё один момент. Если вы не собираетесь использовать никель─кадмиевые батарейки, то не нужно их заряжать. Этот тип батарей может вполне нормально храниться в разряженном состоянии. В заряженном состоянии никель─кадмиевый аккумулятор постепенно теряет первоначальные характеристики. Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов.

Разновидности зарядных устройств для никель─кадмиевых аккумуляторов

Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:

  • Автоматические ЗУ;
  • Реверсивные импульсные ЗУ.

[soc1] Автоматические зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей. Это простые и доступные по цене устройства. Они менее сложные и выпускаются в конструкции, которая позволяет заряжать по два или 4 батарейки одновременно. Чтобы запустить заряд никель кадмиевых аккумуляторов, вставьте в батарейки в зарядное устройство. Переключателем ЗУ нужно установить количество заряжаемых батареек и подключить устройство к сети. Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.

Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта. В данном случае речь идёт о заряде никель─кадмиевых батареек по отдельности. Если это аккумуляторы для шуруповёрта или другого электроинструмента, то с ними в комплекте идёт штатное зарядное устройство, которое позволяет заряжать всю батарею сразу от бытовой электросети.

Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель─кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6. Никель─кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.

Процесс разряда и заряда Ni─Cd аккумуляторов

Процесс разряда никель─кадмиевых батарей

Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:

  • толщина сепаратора и его структура;
  • плотность сборки;
  • объём электролита;
  • некоторые характеристики конструкции.

[soc2] При работе в условиях продолжительного разряда используются дисковые батарейки с прессованными электродами большой толщины. Для них разрядная кривая показывает постоянное медленное снижение напряжения до величины 1,1 вольта. Разрядная ёмкость в случае дальнейшего разряда до 1 вольта равна от 5 до 10 процентов от номинального значения. Особенностью этого типа батарей является существенно падение разрядной ёмкости и напряжения при увеличении тока до 0,2*С. Объяснение этому достаточно простое ─ невозможность разряда активной массы равномерно по всей электрода.

Дисковые Ni-Cd аккумуляторы Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С. Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3─5*С. Ni─Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7─10*С.

Читайте также:  Что такое емкость батареи и как ее обозначают

Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы [soc3] На изображениях ниже можно видеть влияние тока разряда и температуры на значение разрядной ёмкости.

Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах Наибольшее значение ёмкости достигается при температуре 20 градусов Цельсия. Ёмкость практически не снижается, если увеличивать температуру. А вот при температуре ОС ниже ноля значение разрядной ёмкости падает пропорционально увеличению разрядного тока. Уменьшение ёмкости при низких температурах объясняется уменьшением разрядного напряжения щелочной аккумуляторной батареи из-за увеличения сопротивления. Увеличение сопротивления объясняется ограниченным объёмом электролита в герметичной батарейке. Состав и концентрация электролита сильно отражаются на характеристиках. От них напрямую зависит температура образования твёрдой фазы. Это могут кристаллогидраты, лёд, соли и т. п. При замёрзшем электролите разряд вообще отсутствует. Работоспособность Ni─Cd в большинстве случае ограничена температурой минус 20 градусов Цельсия. В некоторых случаях при корректировке состава электролита и его концентрации производители выпускают модели Ni─Cd батарей работоспособных при минус 40. Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.

Процесс заряда никель─кадмиевых батарей

В процессе зарядки никель─кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель─кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.

Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки [banner1] Чтобы аккумулятор полностью зарядился, ему требуется сообщить до 160 процентов от номинальной ёмкости. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов должна вестись в интервале температур 0─40 С. Рекомендуемый интервал 10─30 С. При понижении температуры на отрицательном электроде снижается поглощение кислорода и растёт давление. В результате при сильном перезаряде из-за увеличения давления может открыться аварийный клапан. При увеличении температуры потенциал растёт и на положительном электроде очень рано выделяется кислород, что сокращает процесс зарядки в штатном режиме.

В частности, чем плотность компоновки электродов больше и их толщина меньше, тем зарядка идёт с большей скоростью. Поэтому цилиндрические батареи заряжаются с большой скоростью. На кривых заряда можно заметить, что у таких моделей Ni─Cd аккумуляторов при токе 0,1─1С эффективность зарядки почти не меняется. Снижение тока заряда вызывает существенное уменьшение ёмкости, которую батарея отдаст при разряде. Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель─кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14─16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С. Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель─кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов. Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120─140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni─Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель─кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления. [banner2] После того, как заряд прекращается давление внутри аккумуляторной батареи ещё продолжает расти, поскольку окисление гидроксильных ионов на оксидно─никелевых электродах продолжается. Постепенно скорость выделения кислорода на положительном электроде сравнивается с поглощением на отрицательном (кадмиевом) электроде. Поэтому давление в батарее постепенно понижается. Если был существенный перезаряд, то давление будет снижаться медленнее. Рекомендуем также прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

Режим заряда Ni─Cd аккумулятора

Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni─Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель─кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда. Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7─10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50─100 мА-ч. Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni─Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов. [banner3]

Читайте также:  Зарядное устройство для батареек с функцией разряда

Опрос

Примите участие в опросе! [poll ] Теперь вы знаете, как зарядить никель─кадмиевый аккумулятор в различных режимах. Главное, не допускать сильного переразряда и вести контроль и отключение зарядки по ряду параметров. Если у вас есть дополнения к статье или вопросы, пишите их в комментариях ниже. Также предлагаем проголосовать в опросе и оценить материал.

Источник

Зарядки аккумуляторных батареек

Цены на зарядки аккумуляторных батареек

Название ЗУ аккумуляторных батареек Цена
Liitokala Lii-500 от 1 890 р.
Panasonic Flagship Charger BQ-CC65E от 5 005 р.
Nitecore UM4 от 1 700 р.
Liitokala Lii-S4 от 1 299 р.
GP PB320 от 1 124 р.

Зарядное устройство представляет собой прибор для обслуживания аккумуляторных батареек, позволяющий восстановить рабочий ресурс батарейки. При этом модели продвинутого уровня позволяют регулировать скорость и качество зарядки аккумулятора, на усмотрение своего владельца. Также многие ЗУ способны корректировать емкость батареи и восстанавливать работоспособность аккумуляторов.

Всю серию зарядных устройств можно классифицировать по следующим параметрам. Прежде всего — материал батареек: никель-кадмиевые (Ni-Cd) и модификации (Ni-Mh, Ni-Zn) или литий-ионные (Li-ion) и модификации (Li-Fe-PO4, Li-Mn).

Батареи с никелем являются бюджетным решением аккумуляторов. Такие работают, преимущественно, с токами низкой силы. Аккумуляторные батарейки с никелем хорошо себя зарекомендовали при оснащении радиоаппаратуры и часовых механизмов.

Батарейки же с литием рассчитаны на высокие токи. Литиевые аккумуляторы являются «долгоиграющими», такие модели обладают очень высокой плотностью заряда. Они великолепно срабатываются с цифровой техникой (телефоны, фотоаппараты, ноутбуки и пр.). Батарейки с литием поддерживают функцию ускоренной зарядки. Недостатком таких решений является подверженность разрядке на морозе. Известны случаи самовозгорания и даже взрыва литиевых батарей, что связано с неправильной эксплуатацией аккумуляторов.

Размер батареек (только основные): ААА, АА, С, D, R22 (крона) и т.д. Эталоном принято считать батарейки с типовым размером АА. Аккумулятор получил название «пальчиковый».

ААА — «мизинчикове» батарейки. Используются при оснащении компактной техники (телевизионные ПУ, часовые механизмы с будильником и пр.).

Батарейки типа С получили такую же длину, как и у «пальчиковых» батареек, а вот диаметр у аккумуляторов С вдвое толще.

Батарейки D — это большие аккумуляторы цилиндрической формы. Они применяются в осветительных приборах.

Крона — батарейка с прямоугольным профилем. R22 работают с напряжением в 9 (В).

Количество слотов: 1, 2, 4, 6 и более. Чем больше слотов у ЗУ, тем большее количество батареек получиться обслуживать за один подход. Слоты зарядного устройства могут работать, как одинаково, так и в полностью независимом друг от друга режиме.

Функциональные возможности: индикация, предварительная разрядка, защита от перегрева, защита от перенапряжения, защита от короткого замыкания, определение неработающих аккумуляторов, тест емкости батареек, восстановление емкости батареек и пр. Чем больше функций, тем сложнее схема зарядного устройства и тем выше стоимость прибора.

Большую популярность получили ЗУ с функцией предварительной разрядки. Такие устройства идеально подходят для батареек с никелем. Дело в том, что никелевые аккумуляторы имеют функцию памяти. То есть, если зарядить не до конца разряженную батарейку, то уменьшится емкость ее заряда.

Функция защиты от перезарядки и перегрева будет крайне полезной для батареек, которые основаны на компонентах лития. Такие батарейки могут самовоспламеняться и детонировать при перегреве и токовой перегрузке.

Срок службы аккумулятора можно продлить за счет функции восстановления батареек. ЗУ с таким функционалом способно корректировать емкость заряда батареек.

Источник



Каталог радиолюбительских схем

Устройство для регенерации малогабаритных элементов

Устройство позволяет «продлять жизнь» отработавших малогабаритных элементов типа CЦ-32 и аналогичных. Регенерация производится асимметричным током. Зарядный ток (8..10 мА) протекает, в основном, через C1, VD1, VD4 и G1, а разрядный (около 1 мА) через G1 и С2.

Светодиод VD4 сигнализирует о работе устройства, а VD5 является индикатором зарядки и ограничителем напряжения на элементе G1 (у светодиодов АЛ307А,Б прямое напряжение составляет около 1,5В). Диод VD3 предохраняет светодиод VD5 от пробоя обратным напряжениям при плохом контакте в зажимах для установки элемента.

При регенерации элементов надо следить за индикатором зарядки VD5. Если после установки элемента и включения устройства в сеть индикатор не светится или светится очень слабо, это свидетельствует о нормальном процессе зарядки (т.к. напряжение на разряженном элементе, как правило, не более 1В). Если индикатор сразу начинает светиться, то это значит, что элемент, скорее всего, регенерации не поддается или отсутствует контакт в зажимах устройства.

Время регенерации малогабаритных элементов обычно составляет 1,5..3 часа. Практика показывает, что значительный процент малогабаритных элементов удается регенерировать и продлить срок их службы на 6..8 месяцев. Устройство можно использовать так же для подзарядки малогабаритных дисковых аккумуляторов типа Д-0,06 и Д-0,125.

Устройство для зарядки малогабаритных дисковых аккумуляторов

Устройство используется для зарядки и регенерации аккумуляторов типа Д-0,06, Д-0,125, Д-0,25, Д-0,5 и т.п. Зарядка ведется асимметричным током, что позволяет устранить сульфатацию и уменьшает вероятность газовыделения. Ток разряда составляет 1/10 зарядного тока. Светодиод можно применить, например, типа АЛ307Г. Он служит для индикации процесса зарядки. Зарядное устройство, схема которого приведена на рисунке, можно использовать в качестве встроенного в ручном фонарике. При номиналах конденсаторов, приведенных на схеме, ток заряда составляет примерно 25 мА. Полностью разряженные аккумуляторы заряжать следует около 15 часов.

В таблице приведены данные по номиналам конденсатора C1 и резистора R2 для создания устройств, рассчитанных на другие зарядные токи. Номинал С2 = 1/10 номинала С1.

Источник

Выбираем лучшее зарядное устройство для аккумуляторов АА и ААА: топ классных моделей. AliExpress

Это зарядное устройство подходит для всех видов литий-ионных аккумуляторов форм-фактора 18650. Эта простенькая и недорогая модель получила немалую популярность. Она оснащена функцией светоиндикации, которая показывает статус заряда, зеленые лампочки сменяются на красные, а при достижении полного заряда устройство автоматически отключается. Эта модель имеет ограничение по току — 1А. Размер устройства 9,2 см x 2,8 см x 2,5 см. Входное напряжение составляет 5 В.

Цена: US $1.03 — 1.63

Зарядное устройство VariCore 04U имеет четыре разъема под батарейки. Размер 60 мм x 35 мм x 120 мм. Производитель рекомендует данную модель для подзарядки аккумуляторов на 3.7 В. Оно совместимо с аккумуляторами: 10440, 14500, 16340, 16650, 14650, 18350, 18500, 18650. Гаджет способен заряжать и другие батарейки. Устройство имеет шесть видов защиты: от перегрева, перегрузки, разрядки, короткого замыкания, обратного подключения. Входное напряжение составляет 5 В. Зарядное устройство имеет высокий рейтинг 4.8 из 5 и более 9000 заказов. Весит 70 грамм.

Цена: US $2.94 — 4.97

Palo C905W

Palo C905W имеет компактный размер и четыре слота для заряда батареек. Гаджет напрямую работает от электросети и искать адаптеры вам не придется. Процесс зарядки отображается на небольшом дисплее. Palo C905W совместима с аккумуляторами типа AA и AAA (Ni-MH/Ni-Cd). ЗУ оснащено функцией автоматического отключения при достижении полного заряда. Гаджет простой в использовании, а благодаря компактному размеру его удобно брать с собой, например, в деловую поездку.

Цена: US $8.88 — 9.69

LiitoKala Lii-202 — это автоматическое зарядное устройство, которое совместимо практически со всеми аккумуляторами Li-ion, Ni-MH, NiCd. При подключении аккумулятора ЗУ определяет его тип и автоматически начинает его заряжать. Управление осуществляется одним нажатием кнопки. Изначально стоит напряжение 500 мА, увеличить ток заряда до 1 А можно удержанием кнопки на несколько секунд. В комплект входит сетевой адаптер 5В / 1A с контролем степени остаточного заряда с помощью четырех светодиодов. Устройство имеет защиту от перезарядки, разрядки, короткого замыкания.

Цена: US $5.26 — 7.01

Liitokala LII-500

Lii-500 — это популярное зарядное устройство, с помощью которого вы можете независимо друг от друга заряжать, разряжать, тестировать и определять внутреннее сопротивление от одного до четырех аккумуляторов формата АА, ААА, C (R14), SC. Гаджет автоматически определяет тип аккумулятора (литий-ионный, никель-металл-гидридный) и самостоятельно задает ток заряда. Вы можете самостоятельно контролировать процесс, а благодаря четырем независимым каналам задавать режим работы для каждого аккумулятора отдельно. Всю информацию о заряде вы сможете увидеть на небольшом дисплее на передней панели зарядного устройства. Lii-500 заряжает не только батарейки, им можно пользоваться как Power Bank и заряжать планшеты, мобильные телефоны, фонари и другие электронные устройства.

Цена: US $17.07 — 20.87

Palo P10 8 слотов

Palo P10 — это зарядное устройство, которым можно заряжать сразу восемь аккумуляторов одновременно. Конструкция устройства простая и понятная. Размер 180 мм x 77 мм x 28 мм. Устройство оснащено четырьмя светодиодными индикаторами, которые отображают пользователю информацию о текущем статусе устройства. Palo P10 автоматически отключается при достижении полного заряда батареек. Зарядное устройство совместимо с аккумуляторами типа АА или ААА (Ni-MH, Ni-Cd).

Цена: US $7.29 — 8.64

Opus BT-C3100

BT-C3100 — это интеллектуальное зарядное устройство, которое делает функции тестирования и восстановления доступными для аккумуляторов. С помощью него можно как заряжать, так и разряжать, а так же тестировать и восстанавливать аккумуляторы. Устройство имеет небольшой дисплей с режимом постоянной подсветки (при необходимости можно отключить), на который выводится вся доступная информация об аккумуляторах (напряжение, внутреннее сопротивление, а так же реальная емкость и т.д.). ЗУ работает практически со всеми Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion аккумуляторами размеров AA, AAA, C. BT-C3100 имеет широкий диапазон мощности (можно задать любую силу тока от 200 до 2000 мА). Устройство оснащено активной системой охлаждения.

Источник