Cechy ładowania akumulatorów Ni─MH, wymagania dotyczące ładowarki i podstawowe parametry

Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe stopniowo rozprzestrzeniają się na rynku, a technologia ich produkcji ulega poprawie. Wielu producentów stopniowo poprawia swoją wydajność. W szczególności wzrasta liczba cykli ładowania-rozładowania i maleje samorozładowanie akumulatorów Ni─MH. Ten typ baterii został wyprodukowany w celu zastąpienia baterii Ni─Cd i stopniowo wypychają je z rynku. Ale nadal istnieją pewne zastosowania, w których baterie niklowo-wodorkowe nie mogą zastąpić baterii kadmowych. Zwłaszcza tam, gdzie wymagane są wysokie prądy rozładowania. Oba typy akumulatorów wymagają odpowiedniego ładowania, aby przedłużyć ich żywotność. Mówiliśmy już o ładowaniu akumulatorów niklowo-kadmowych, a teraz pora na ładowanie akumulatorów Ni-MH.

W procesie ładowania w akumulatorze zachodzi szereg reakcji chemicznych, do których trafia część dostarczonej energii. Kolejna część energii zamieniana jest na ciepło. Wydajność procesu ładowania to ta część dostarczonej energii, która pozostaje w „rezerwie” akumulatora. Wydajność może się różnić w zależności od warunków ładowania, ale nigdy nie wynosi 100 procent. Warto zauważyć, że wydajność ładowania akumulatorów Ni-Cd jest wyższa niż w przypadku akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych. Procesowi ładowania akumulatorów Ni─MH towarzyszy duże wydzielanie ciepła, co narzuca swoje ograniczenia i osobliwości. Aby uzyskać więcej informacji, przeczytaj artykuł pod podanym linkiem.

Szybkość ładowania zależy przede wszystkim od ilości dostarczanego prądu. To, jakie prądy należy ładować akumulatory Ni─MH, zależy od wybranego rodzaju ładowania. W tym przypadku prąd mierzony jest w ułamkach pojemności (C) akumulatorów Ni─MH. Na przykład przy pojemności 1500 mAh prąd 0,5C wyniesie 750 mA. W zależności od szybkości ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych istnieją trzy rodzaje ładowania:

• Kroplówka (prąd ładowania 0,1C);
• Szybki (0,3C);
• Przyspieszony (0,5-1C).

W zasadzie istnieją tylko dwa rodzaje ładowania: kroplowe i przyspieszone. Fast i Accelerated to praktycznie to samo. Różnią się jedynie sposobem zatrzymania procesu ładowania.

Ogólnie rzecz biorąc, każde ładowanie akumulatorów Ni-MH prądem większym niż 0,1C jest szybkie i wymaga monitorowania pewnych kryteriów zakończenia procesu. Ładowanie kroplowe nie wymaga tego i może być kontynuowane w nieskończoność.

Opcje ładowania akumulatorów niklowo-wodorkowych

Przyjrzyjmy się teraz bliżej funkcjom różnych rodzajów ładowania.

Ładowanie kroplowe akumulatorów Ni (MH)

Należy tutaj powiedzieć, że ten rodzaj ładowania nie zwiększa żywotności akumulatorów Ni-MH. Ponieważ ładowanie podtrzymujące nie wyłącza się nawet po pełnym naładowaniu, prąd jest wybierany bardzo mały. Dzieje się tak, aby akumulatory nie przegrzewały się podczas długotrwałego ładowania. W przypadku akumulatorów Ni─MH wartość prądu można nawet obniżyć do 0,05C. W przypadku niklu i kadmu odpowiedni jest 0,1C.

Przy ładowaniu podtrzymującym nie ma charakterystycznego maksymalnego napięcia, a ograniczeniem tego typu ładowania może być tylko czas. Aby oszacować potrzebny czas, musisz znać pojemność i początkowe ładowanie akumulatora. Aby dokładniej obliczyć czas ładowania, akumulator musi być rozładowany. Wyeliminuje to wpływ opłaty początkowej. Wydajność przy ładowaniu podtrzymującym akumulatorów Ni─MH jest na poziomie 70 proc., czyli jest niższa niż w przypadku innych typów. Wielu producentów akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych nie zaleca stosowania ładowania podtrzymującego. Choć ostatnio pojawia się coraz więcej informacji, że nowoczesne modele akumulatorów Ni─MH nie ulegają degradacji w procesie ładowania podtrzymującego.

Szybkie ładowanie akumulatorów niklowo-wodorkowych

Producenci akumulatorów Ni─MH w swoich zaleceniach podają charakterystyki ładowania prądem o wartości w zakresie 0,75─1C. Skup się na tych wartościach przy wyborze prądu do ładowania akumulatorów Ni─MH. Prądy ładowania powyżej tych wartości nie są zalecane, ponieważ może to spowodować otwarcie zaworu bezpieczeństwa w celu uwolnienia ciśnienia. Zaleca się szybkie ładowanie akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych w temperaturze 0-40 stopni Celsjusza i napięciu 0,8-8 woltów.

Wydajność procesu szybkiego ładowania jest znacznie wyższa niż ładowania kroplowego. To około 90 proc. Jednak pod koniec procesu wydajność gwałtownie spada, a energia jest wykorzystywana do uwalniania ciepła. Wewnątrz akumulatora gwałtownie wzrasta temperatura i ciśnienie. mają zawór awaryjny, który może się otworzyć, gdy ciśnienie wzrośnie. W takim przypadku właściwości akumulatora zostaną bezpowrotnie utracone. A sama wysoka temperatura ma szkodliwy wpływ na strukturę elektrod akumulatora. Dlatego potrzebne są jasne kryteria, według których proces ładowania zostanie zatrzymany.

Poniżej przedstawiono wymagania dotyczące ładowarki (ładowarki) do akumulatorów Ni─MH. Na razie zauważamy, że takie ładowarki ładują zgodnie z określonym algorytmem. Ogólnie etapy tego algorytmu są następujące:

• określenie obecności akumulatora;
• kwalifikacja baterii;
• wstępne ładowanie;
• przejście na szybkie ładowanie;
• szybkie ładowanie;
• ładowanie;
• ładowanie konserwacyjne.

Na tym etapie przykładany jest prąd o wartości 0,1C i sprawdzane jest napięcie na biegunach. Aby rozpocząć proces ładowania, napięcie nie powinno przekraczać 1,8 wolta. W przeciwnym razie proces się nie rozpocznie.

Warto zauważyć, że sprawdzanie obecności baterii odbywa się również na innych etapach. Jest to konieczne w przypadku wyjęcia akumulatora z ładowarki.

Jeśli logika ładowarki określa, że ​​napięcie jest większe niż 1,8 wolta, jest to postrzegane jako brak akumulatora lub jego uszkodzenie.

Kwalifikacja baterii

Tutaj określa się przybliżony szacunkowy poziom naładowania akumulatora. Jeśli napięcie jest mniejsze niż 0,8 V, nie można rozpocząć szybkiego ładowania akumulatora. W takim przypadku ładowarka uruchomi tryb wstępnego ładowania. Podczas normalnego użytkowania akumulatory Ni-MH rzadko są rozładowywane do napięcia poniżej 1 wolta. Dlatego wstępne ładowanie jest aktywowane tylko w przypadku głębokich rozładowań i po długotrwałym przechowywaniu akumulatorów.

Wstępne ładowanie

Jak wspomniano powyżej, wstępne ładowanie jest aktywowane, gdy akumulatory Ni-MH są głęboko rozładowane. Prąd na tym etapie jest ustawiony na 0,1-0,3C. Ten etap jest ograniczony czasowo i trwa około 30 minut. Jeżeli w tym czasie akumulator nie przywróci napięcia 0,8 V, ładowanie zostanie przerwane. W takim przypadku bateria jest najprawdopodobniej uszkodzona.

Przejście na szybkie ładowanie

Na tym etapie następuje stopniowy wzrost prądu ładowania. Nagromadzenie prądu następuje płynnie w ciągu 2-5 minut. Jednocześnie, podobnie jak w innych etapach, monitorowana jest temperatura i ładowanie jest wyłączane przy wartościach krytycznych.

Prąd ładowania na tym etapie mieści się w zakresie 0,5-1C. Najważniejszą rzeczą na etapie szybkiego ładowania jest terminowe odłączenie prądu. W tym celu podczas ładowania akumulatorów Ni─MH stosuje się sterowanie według kilku różnych kryteriów.

Dla tych, którzy nie wiedzą, podczas ładowania stosowana jest metoda delta napięcia. Podczas procesu ładowania stale rośnie, a pod koniec procesu zaczyna opadać. Zwykle koniec ładowania jest określany przez spadek napięcia o 30 mV. Ale ta metoda kontroli nie działa zbyt dobrze w przypadku akumulatorów niklowo-wodorkowych. W tym przypadku spadek napięcia nie jest tak wyraźny jak w przypadku Ni─Cd. Dlatego, aby uruchomić wyłączenie, musisz zwiększyć czułość. A przy zwiększonej czułości wzrasta prawdopodobieństwo fałszywych alarmów z powodu szumu baterii. Ponadto, gdy ładowanych jest wiele akumulatorów, wyzwalanie następuje w różnym czasie i cały proces jest rozmazany.

Ale nadal głównym jest zatrzymanie ładowania z powodu spadku napięcia. Podczas ładowania prądem 1C spadek napięcia do wyłączenia wynosi 2,5-12 mV. Czasami producenci ustawiają wykrywanie nie przez spadek, ale przez brak zmiany napięcia na końcu ładowania.

W takim przypadku podczas pierwszych 5-10 minut ładowania kontrola delta napięcia jest wyłączona. Dzieje się tak, ponieważ na początku szybkiego ładowania napięcie akumulatora może się znacznie różnić w wyniku procesu fluktuacji. Dlatego na początkowym etapie sterowanie jest wyłączone, aby wykluczyć fałszywe alarmy.

Ze względu na niezbyt dużą niezawodność rozłączania ładowania o deltę napięcia, sterowanie jest wykorzystywane również przez inne kryteria.

Pod koniec procesu ładowania akumulatora Ni─MH jego temperatura zaczyna rosnąć. Ten parametr służy do wyłączania ładowania. Aby wykluczyć wartość temperatury OS, monitorowanie odbywa się nie według wartości bezwzględnej, ale według delty. Zazwyczaj jako kryterium zakończenia ładowania przyjmuje się wzrost temperatury o więcej niż 1 stopień na minutę. Ale ta metoda może nie działać przy prądach ładowania mniejszych niż 0,5 C, gdy temperatura rośnie raczej powoli. W takim przypadku akumulator Ni-MH może być przeładowany.

Istnieje również metoda monitorowania procesu ładowania poprzez analizę pochodnej napięcia. W tym przypadku monitorowana jest nie delta napięcia, ale tempo jego maksymalnego wzrostu. Metoda pozwala zatrzymać szybkie ładowanie nieco wcześniej niż koniec ładowania. Ale taka kontrola jest obarczona szeregiem trudności, w szczególności dokładniejszym pomiarem napięcia.

Niektóre ładowarki do akumulatorów Ni─MH wykorzystują do ładowania prąd pulsacyjny, a nie stały. Jest podawany przez 1 sekundę w odstępach 20-30 milisekund. Jako zalety takiego ładowania eksperci nazywają bardziej równomierną dystrybucję substancji czynnych w objętości baterii i zmniejszenie tworzenia się dużych kryształów. Dodatkowo raportowany jest dokładniejszy pomiar napięcia w interwałach pomiędzy aktualnymi aplikacjami. Jako rozwinięcie tej metody zaproponowano Reflex Charging. W takim przypadku, gdy przykładany jest prąd impulsowy, ładowanie (1 sekunda) i rozładowywanie (5 sekund) naprzemiennie. Prąd rozładowania jest 1-2,5 razy niższy niż ładunek. Zaletami są niższe temperatury ładowania i eliminacja dużych formacji krystalicznych.

Podczas ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych bardzo ważne jest kontrolowanie zakończenia procesu ładowania według różnych parametrów. Należy przewidzieć awaryjne zakończenie opłaty. W tym celu można wykorzystać bezwzględną wartość temperatury. Często ta wartość wynosi 45-50 stopni Celsjusza. W takim przypadku ładowanie należy przerwać i wznowić po schłodzeniu. Akumulatory Ni─MH są mniej zdolne do ładowania w tej temperaturze.

Ważne jest, aby ustawić limit czasu ładowania. Można go oszacować na podstawie pojemności akumulatora, wielkości prądu ładowania i wydajności procesu. Limit jest ustalany na szacowany czas plus 5-10 procent. W takim przypadku, jeśli żadna z poprzednich metod sterowania nie zadziała, ładowanie wyłączy się o ustawionej godzinie.

Etap ładowania

Na tym etapie prąd ładowania jest ustawiony na 0,1-0,3C. Czas trwania około 30 minut. Dłuższe ładowanie nie jest zalecane, ponieważ skróci to żywotność baterii. Faza ładowania pomaga wyrównać ładunek ogniw w akumulatorze. Najlepiej, jeśli po szybkim ładowaniu akumulatory schłodzą się do temperatury pokojowej, a następnie rozpocznie się ładowanie. Wtedy bateria przywróci pełną pojemność.

Ładowarki do akumulatorów Ni-Cd często przełączają akumulatory w tryb ładowania podtrzymującego po zakończeniu procesu ładowania. W przypadku akumulatorów Ni─MH będzie to przydatne tylko wtedy, gdy dostarczany jest bardzo mały prąd (około 0,005C). To wystarczy, aby zrekompensować samorozładowanie akumulatora.

Idealnie ładowarka powinna mieć funkcję włączania ładowania podtrzymującego, gdy napięcie akumulatora spada. Ładowanie podtrzymujące ma sens tylko wtedy, gdy między ładowaniem akumulatorów a ich użytkowaniem upłynęło wystarczająco dużo czasu.

Ultraszybkie ładowanie akumulatorów Ni-MH

A warto też wspomnieć o superszybkim ładowaniu baterii. Wiadomo, że po naładowaniu do 70 procent swojej pojemności akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy ma wydajność ładowania bliską 100 procent. Dlatego na tym etapie sensowne jest zwiększenie prądu w celu jego przyspieszonego przejścia. Prądy w takich przypadkach są ograniczone do 10C. Głównym problemem jest tutaj określenie 70 procent ładunku, przy którym prąd powinien zostać zredukowany do normalnego szybkiego ładowania. Zależy to w dużej mierze od stopnia rozładowania, od którego rozpoczęło się ładowanie akumulatora. Wysoki prąd może łatwo doprowadzić do przegrzania akumulatora i zniszczenia struktury jego elektrod. Dlatego korzystanie z ultraszybkiego ładowania zalecane jest tylko przy odpowiednich umiejętnościach i doświadczeniu.

Ogólne wymagania dotyczące ładowarek do akumulatorów niklowo-wodorkowych

W ramach tego artykułu nie należy demontować oddzielnych modeli do ładowania akumulatorów Ni─MH. Wystarczy powiedzieć, że mogą to być ładowarki o wąskim ukierunkowaniu do ładowania akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych. Mają algorytm ładowania przewodowego (lub kilka) i stale nad nim pracują. I są uniwersalne urządzenia, które pozwalają dostroić parametry ładowania. Na przykład, . Takie urządzenia mogą służyć do ładowania różnych akumulatorów. W tym, jeśli jest zasilacz o odpowiedniej mocy.

Muszę powiedzieć kilka słów o tym, jakie cechy i funkcjonalność powinna mieć ładowarka do akumulatorów Ni-MH. Urządzenie musi mieć możliwość regulacji prądu ładowania lub automatycznego ustawienia go w zależności od rodzaju akumulatorów. Dlaczego to jest ważne?

Obecnie istnieje wiele modeli akumulatorów niklowo-wodorkowych, a wiele akumulatorów o tym samym współczynniku kształtu może różnić się pojemnością. W związku z tym prąd ładowania musi być inny. Jeśli ładujesz prądem powyżej normalnego, nastąpi ogrzewanie. Jeśli jest poniżej normy, proces ładowania potrwa dłużej niż oczekiwano. W większości przypadków prądy na ładowarkach wykonywane są w postaci „presetów” dla typowych akumulatorów. Generalnie podczas ładowania producenci akumulatorów Ni-MH nie zalecają ustawiania prądu większego niż 1,3-1,5 ampera dla typu AA, niezależnie od pojemności. Jeśli z jakiegoś powodu musisz zwiększyć tę wartość, musisz zadbać o wymuszone chłodzenie akumulatorów.

Kolejny problem wiąże się z odłączaniem zasilania od ładowarki podczas ładowania. W takim przypadku, po włączeniu zasilania, rozpocznie się ono ponownie od etapu wykrywania baterii. O zakończeniu szybkiego ładowania nie decyduje czas, ale szereg innych kryteriów. Dlatego jeśli minął, zostanie pominięty po włączeniu. Ale etap doładowania odbędzie się ponownie, jeśli już był. W rezultacie bateria otrzymuje niepożądane przeładowanie i niepotrzebne nagrzewanie. Wśród innych wymagań stawianych ładowarce akumulatorów Ni-MH - niskie rozładowanie, gdy ładowarka jest odłączona od zasilania. Prąd rozładowania w ładowarce bez napięcia nie powinien przekraczać 1 mA.

Warto zwrócić uwagę na obecność jeszcze jednej ważnej funkcji w ładowarce. Musi rozpoznawać podstawowe źródła zasilania. Mówiąc najprościej, baterie cynkowo-manganowe i alkaliczne.

Podczas instalowania i ładowania takich akumulatorów w ładowarce mogą one eksplodować, ponieważ nie mają zaworu awaryjnego, aby zmniejszyć ciśnienie. Ładowarka musi być w stanie rozpoznać takie pierwotne źródła prądu i nie aktywować ładowania.

Chociaż warto tutaj zauważyć, że definicja baterii i pierwotnych źródeł prądu ma szereg trudności. Dlatego producenci pamięci nie zawsze wyposażają swoje modele w takie funkcje.

Główną różnicą między akumulatorami Ni-Cd a akumulatorami Ni-Mh jest ich skład. Podstawa baterii jest taka sama - to nikiel, to katoda, a anody są inne. W przypadku akumulatora Ni-Cd anodą jest metaliczny kadm, w przypadku akumulatora Ni-Mh anodą jest elektroda wodorowodorkowa.

Każdy rodzaj baterii ma swoje plusy i minusy, znając je możesz dokładniej dobrać baterię, której potrzebujesz.

	plusy	Minusy
Ni-Cd	Niska cena. Możliwość dostarczenia wysokiego prądu obciążenia. Szeroki zakres temperatur pracy od -50°C do +40°C. Akumulatory Ni-Cd można ładować nawet w ujemnych temperaturach. Do 1000 cykli ładowania i rozładowania przy prawidłowym użytkowaniu.	Relatywnie wysoki poziom samorozładowania (około 8-10%% w pierwszym miesiącu przechowywania) Po długotrwałym przechowywaniu wymagane są 3-4 pełne cykle ładowania i rozładowania, aby w pełni przywrócić baterię. Konieczne jest całkowite rozładowanie akumulatora przed ładowaniem, aby zapobiec „efektowi pamięci” Większa waga w stosunku do akumulatora Ni-Mh o tym samym rozmiarze i pojemności.
Ni-Mh	Wysoka pojemność właściwa w stosunku do akumulatora Ni-Cd (tj. mniejsza waga przy tej samej pojemności). Praktycznie nie ma „efektu pamięci”. Dobra wydajność w niskich temperaturach, chociaż gorsza od baterii Ni-Cd.	Droższe akumulatory w porównaniu do Ni-Cd. Dłuższy czas ładowania. Mniejszy prąd roboczy. Mniej cykli ładowania i rozładowania (do 500). Poziom samorozładowania jest 1,5-2 razy wyższy niż w przypadku Ni-Cd.

Czy stara ładowarka będzie pasować do nowej baterii, jeśli zmienię z Ni-Cd na Ni-Mh lub odwrotnie?

Zasada ładowania obu akumulatorów jest absolutnie taka sama, więc ładowarkę można używać z poprzedniego akumulatora. Podstawową zasadą ładowania tych akumulatorów jest to, że można je ładować dopiero po całkowitym rozładowaniu. Wymóg ten wynika z faktu, że oba typy akumulatorów podlegają „efektowi pamięci”, chociaż przy akumulatorach Ni-Mh problem ten jest zminimalizowany.

Jak prawidłowo przechowywać akumulatory Ni-Cd i Ni-Mh?

Najlepszym miejscem do przechowywania akumulatora jest chłodne, suche miejsce, ponieważ im wyższa temperatura przechowywania, tym szybciej akumulator się rozładowuje. Akumulator można przechowywać w dowolnym stanie innym niż pełne rozładowanie lub pełne naładowanie. Optymalne ładowanie to 40-60%%. Raz na 2-3 miesiące należy wykonać dodatkowe doładowanie (ze względu na samorozładowanie), rozładować i ponownie naładować do 40-60% pojemności. Dopuszczalne jest przechowywanie do pięciu lat. Po przechowywaniu akumulator należy rozładować, naładować, a następnie normalnie używać.

Czy mogę używać baterii o większej lub mniejszej pojemności niż oryginalny zestaw?

Pojemność akumulatora to czas, przez jaki elektronarzędzie jest zasilane z akumulatora. W związku z tym w przypadku elektronarzędzi nie ma absolutnie żadnej różnicy w pojemności akumulatora. Rzeczywista różnica będzie dotyczyć tylko czasu ładowania akumulatora i czasu pracy elektronarzędzia na zasilaniu akumulatorowym. Wybierając pojemność baterii należy zacząć od swoich wymagań, jeśli potrzebujesz dłużej pracować na jednej baterii - wybór jest na korzyść bardziej pojemnych baterii, jeśli kompletne baterie są całkowicie zadowalające, to powinieneś pozostać na bateriach równych lub podobna pojemność.

Baterie niklowo-kadmowe i niklowo-wodorkowe to dwa główne typy alkalicznych źródeł prądu chemicznego do autonomicznego zasilania różnych urządzeń. Mają podobną strukturę. Jako elektrolit stosuje się zasadę, a jako katodę tlenek niklu.

Ni-cd został wynaleziony jako pierwszy. Ta technologia ma ponad sto lat. NI-MH jest szeroko stosowany w urządzeniach gospodarstwa domowego, zapoczątkowany dopiero w latach 90-tych XX wieku. Masowe pojawienie się na rynku bardziej pojemnych akumulatorów (NI-MH) początkowo wywołało prawdziwą sensację. Ale wtedy niedociągnięcia wyszły na jaw.

Funkcje i zastosowanie akumulatorów niklowo-cd

W porównaniu do akumulatorów metalowo-wodorkowych akumulatory Ni-cd mają dwie główne wady. Jest to mniejsza pojemność pamięci i efekt pamięci. Efekt pamięci nazywa się „zapamiętywaniem” dolnego limitu rozładowania akumulatora. Oznacza to, że jeśli taka bateria nie jest całkowicie rozładowana, czas trwania następnego cyklu będzie krótszy o tę samą wartość od pełnego rozładowania do granicy, którą bateria „zapamiętała”. Aby „zresetować” pamięć, musisz w pełni naładować i rozładować taką baterię dwa lub trzy razy.

Wydawałoby się, że przy takich właściwościach tego typu akumulator powinien odejść w zapomnienie. Ale tak się nie dzieje. Ze względu na dwie inne właściwości tego typu akumulatorów - wysoki prąd wyjściowy i zdolność do pracy w ujemnych temperaturach.

Około 90% Ni-cd to obecnie zespoły akumulatorowe do elektronarzędzi, zabawek dla dzieci, golarek elektrycznych, samodzielnych odkurzaczy, sprzętu medycznego i innych. Wykorzystanie w segmencie gospodarstw domowych (zamiast konwencjonalnych baterii galwanicznych) jest praktycznie zredukowane do zera.

W niektórych krajach obowiązują ograniczenia prawne dotyczące stosowania ogniw Ni-cd ze względu na toksyczność kadmu. W nowych urządzeniach ich miejsce zajmują akumulatory litowo-jonowe o dużej wydajności prądowej.

Ładowanie akumulatorów ni cd

Jeden element ma napięcie nominalne 1,2V. Podczas pracy wartość ta może wahać się od 1,35 V (pełne naładowanie) do 1 V (pełne rozładowanie). Elementy te mają jedną ciekawą cechę, która jest powiązana z trybem wyłączania w ładowarce (jeśli jest automatyczny). Po ustawieniu pojemności napięcie na zaciskach spada nieznacznie o 50-70 mV. Taki skok jest oznaczony przez ΔV (delta V). Ładowarka reaguje na taki spadek i odcina prąd ładowania.

W praktyce na ΔV mogą pracować tylko ładowarki poziomu średniego i zaawansowanego. I często trzeba ręcznie wymyślić, jak ładować baterie ni cd.

Każde napięcie ładowania będzie wytwarzane w tempie 1,5-1,6 V na element. Ale prąd ładowania może być inny. Zawsze można go zobaczyć na samej ładowarce (zwykle od tyłu).

Pojemność akumulatora należy podzielić przez prąd ładowania i pomnożyć przez współczynnik strat wynoszący 1,4. Na przykład 1000mAh / 200mA = 5 godzin * 1,4 = 7 godzin. Jaki prąd ładować? Nominalny prąd ładowania wynosi 0,1C, gdzie C to pojemność akumulatora. Dla 1000mAh prąd znamionowy wynosi 100mA. Czas ładowania w tym przypadku wyniesie 14 godzin. Niezbyt wygodne. Tryb przyspieszony 0,2-0,5C jest prawie zawsze używany. To nieco skraca żywotność baterii, ale poprawia użyteczność.

Ważny! Akumulatory niklowo-kadmowe mają przeciętną żywotność 500 cykli ładowania i rozładowania. Producent deklaruje z reguły do ​​1000. Takie wskaźniki można osiągnąć tylko w idealnych warunkach i wyraźnie zachowując nominalne warunki pracy.

Podstawowe zasady ładowania akumulatorów niklowo-kadmowych

• pamiętaj, aby rozładować akumulatory przed ładowaniem;
• podłącz ładowarkę (lub zainstaluj w niej baterie do użytku domowego) i poczekaj, aż wyłączy się po pełnym naładowaniu;
• jeśli ładowarka nie zapewnia automatycznego wyłączenia, oblicz wymagany czas ładowania i po jego upływie dokonaj wyłączenia;
• utrzymuj baterie ni cd w stanie rozładowanym.

Funkcje i zastosowania baterii NI MH

Dziedzina zastosowania akumulatorów metalowo-wodorkowych jest bezpośrednio związana z ich właściwościami. Maksymalna pojemność przy minimalnej objętości pozwoliła zaistnieć w elektronice, gdzie jednorazowe baterie muszą być bardzo często wymieniane. Są to kamery, myszy i klawiatury bezprzewodowe, piloty radiowe, zabawki dla dzieci.

Zasadniczo stosowane są dwa rozmiary takich elementów - AA i AAA. Ogniwa te mogą być używane wszędzie tam, gdzie używane są baterie jednorazowe. Ale często nie ma to ekonomicznego sensu (w przypadku, gdy jednorazowa bateria znajdowała się w urządzeniu od lat)

Napięcie znamionowe akumulatora ni mh wynosi 1,2V. Przy niewielkim odchyleniu pod obciążeniem napięcie to utrzymuje się przez cały czas pracy akumulatora. Napięcie działającej baterii jednorazowej stopniowo spada z 1,5 do 1 wolta. To jest średnia 1,2. Dzięki temu bateria doskonale zastępuje baterię jednorazową w 99% przypadków. Przypadki, w których do działania urządzenia potrzebne jest dokładnie 1,5 V, są izolowane i często są „leczone” poprzez zmianę trybu w menu „bateria/akumulator” urządzenia.

Uwaga! Maksymalna pojemność (limit fizyczny) baterii AA to 2700mAh, dla AAA 1000mAh W przypadku, gdy etykieta ma większą wartość i "tajemniczą" nazwę producenta, masz gwarancję oszustwa.

Efekt pamięci podczas ładowania akumulatorów NiMH jest mniej zauważalny niż ogniw Ni-cd. Przez pierwsze lata masowej sprzedaży producenci umieszczali napis „brak efektu pamięci”. Następnie napis ten został usunięty. Zalecenie „ładowanie po rozładowaniu” dotyczy również akumulatorów metalowo-wodorkowych.

Ładowanie akumulatora niklowo-wodorkowego

Napięcie ładowania ni mh jest takie samo jak dla akumulatorów niklowo-kadmowych. Ładowarka dostarczy 1,5-1,6V na ogniwo. Prąd ładowania ni mh akumulatorów może wahać się od 0,1 do 1C. Ale każdy producent baterii domowych musi wskazać im zalecenie tego parametru. Rekomendacja producenta to 0,1C. Na przykład dla 2500 mAh nominalny prąd ładowania akumulatorów ni mh wynosi 250 mA. Czas ładowania prądem znamionowym 14 godzin. Używając tej samej formuły. Pojemność / prąd ładowania, pomnóż wynik przez 1,4. W tym trybie możesz liczyć na ilość cykli zadeklarowaną przez producenta. W trybie przyspieszonym żywotność ulega skróceniu.

Akumulatory metalowo-wodorkowe nie tolerują przegrzania, głębokiego rozładowania, silnego przeładowania. Przegrzanie może wystąpić przy dużym prądzie ładowania, zwiększonej rezystancji wewnętrznej. Przerwać ładowanie w przypadku silnego ogrzewania. Głębokie rozładowanie występuje, gdy element nie jest używany przez dłuższy czas. Jeśli bateria jest nieaktywna przez rok lub dłużej, najprawdopodobniej należy ją wymienić. Przeładowanie występuje, gdy ładowarka jest używana bez funkcji wyłączania lub gdy czas ładowania jest nieprawidłowo obliczony.

Ładowarki i metody ładowania

W sprzedaży jest ogromna liczba ładowarek. Wdrażają różne schematy zamykania lub wyłączanie nie jest w ogóle zaimplementowane. Możesz je łatwo podzielić na podgatunki według ich wyglądu.

1. Najprostszy. Podłączony – ładowanie wyłączyło się, wyłączone – ładowanie się skończyło. Kontrola nad czasem ładowania leży po stronie użytkownika. Takie urządzenia mają prawo istnieć, aby zaoszczędzić pieniądze. Wystarczy wybrać taki, który będzie ładował każdy element osobno. Jeśli kanały ładowania są sparowane, pojawia się przekrzywienie. Ten tryb skróci żywotność baterii. Łatwo to odróżnić. Liczba wskaźników LED powinna odpowiadać liczbie kanałów ładowania.
2. Z napisem AUTO. Taki napis wskazuje, że tutaj zaimplementowano wyłączenie timera. Zwykle od 6 do 12 godzin. Niezła opcja. Na pewno nie będzie przeładowania. Ale najprawdopodobniej nie będzie pełnego naładowania. W takim przypadku możesz wybrać akumulatory specjalnie do tej ładowarki. Ale prawidłowe działanie ładowarki to pierwsze 100-200 cykli.
3. Kontrola V. Jeśli producent zaimplementował tę funkcję, na pewno napisze to na opakowaniu. Jeśli nie ma napisu, ładowarka odnosi się do punktu 2. Przy obecności kontroli ΔV ładowarka jest już w pełni automatyczna. Nie zapomnij o osobnym ładowaniu każdego kanału (popularne 10-12 lat temu ładowarki o indeksie 508 mają sterowanie ΔV, ale traktują zainstalowane w nim akumulatory jako jedną baterię).
4. Z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym. Z reguły jego obecność wskazuje, że wszystko wymienione powyżej zostało zaimplementowane plus kontrola temperatury. Ładowarki z podstawowym wyświetlaczem nie implikują programowania trybu i prądu ładowania, ale dzięki swojej funkcji - aby prawidłowo naładować akumulatory ni mh, wykonują świetną robotę.
5. Ładowanie - kombajn. Większy niż krok 4. Zakłada programowanie przez użytkownika trybów i prądu ładowania. Jeśli nic nie jest zaprogramowane w trybie „domyślnym”, akumulatory są ładowane minimalnym prądem i ładowanie jest wyłączane zgodnie ze sterowaniem ΔV.

Im bardziej funkcjonalna ładowarka, tym droższa. Ale nawet w drogiej wersji koszt to około 50 baterii alkalicznych. Zwrot pieniędzy przychodzi wystarczająco szybko. Ładowarka tej klasy jest zwykle uniwersalna. I pozwala na ładowanie, oprócz akumulatorów niklowych, także akumulatorów litowo-jonowych. A także posiada funkcję pomiaru pojemności, rezystancji wewnętrznej baterii, tryb resetowania efektu pamięci baterii niklowych.

Akumulatory NI-MH o niskim samorozładowaniu

To dość nowa technologia. Czasami używany jest skrót LSD. To w tłumaczeniu z angielskiego "low self-discharge" - niskie samorozładowanie.

Takie baterie pojawiły się na rynku nieco ponad 10 lat temu i sprawdziły się bardzo dobrze. W porównaniu do konwencjonalnych akumulatorów mają niższą rezystancję wewnętrzną, a w konsekwencji wyższe prądy rozładowania. Ich pojemność jest nieco mniejsza niż w przypadku konwencjonalnych akumulatorów NI-MH. Ale ze względu na to, że zwykła bateria ma samorozładowanie około 10% w pierwszym dniu, pokazują się nie mniej wydajnie.

Taką baterię dość łatwo odróżnić od zwykłej. Na opakowaniu i na samym elemencie będzie napis „gotowy do użycia” tj "Gotowy do użycia". Takie elementy są sprzedawane już naładowane. To najlepszy wybór do fotografii amatorskiej, kiedy zadaniem nie jest wykonanie kilku tysięcy klatek w ciągu jednego dnia.

Zasady ładowania NI MH

Odpowiedź na pytanie - jak ładować akumulatory ni mh zależy przede wszystkim od tego, jaką ładowarkę posiada użytkownik. Aby prawidłowo ładować, wystarczy przestrzegać prostych zasad.

• Zaleca się rozładowanie akumulatorów przed ładowaniem. Nie jest to ścisła regulacja w przeciwieństwie do akumulatorów Ni-cd, ale jest pożądana.
• Temperatura otoczenia musi wynosić co najmniej 5 o C. Górna granica temperatury to 50 o C. Temperatura ta może wystąpić latem, gdy jest wystawiona na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.
• Poznaj funkcje ładowarki. Jeśli nie wyłączy się automatycznie, oblicz czas ładowania.
• Zainstaluj baterie w ładowarce i podłącz ją do sieci. Po chwili sprawdź stopień nagrzania akumulatorów. W przypadku silnego nagrzewania przestań ładować.
• Odłącz ładowarkę po upływie szacowanego czasu lub po włączeniu odpowiedniego wskazania (w zależności od typu ładowarki).
• Przechowuj ogniwa Ni-MH naładowane w 10-20%. Napięcie nie powinno spaść poniżej 0,9V.

Prawidłowo naładowane akumulatory niklowo-wodorkowe będą działać wystarczająco długo. Od 500 do 1000 cykli ładowania-rozładowania. Główną przyczyną przedwczesnej awarii jest przedłużone nieużywanie, a co za tym idzie głębokie rozładowanie. Często chęć porzucenia przez użytkowników technologii Ni-MH czy Ni-cd i przestawienia całego sprzętu na akumulatory litowo-jonowe jest zupełnie nieuzasadniona. Baterie te mocno ugruntowały swoją pozycję zarówno w segmencie gospodarstw domowych, jak i przemyśle.

11. Przechowywanie i eksploatacja akumulatorów Ni-MH

Zanim zaczniesz używać nowych akumulatorów Ni-MH, warto pamiętać, że należy je najpierw „wstrząsnąć”, aby uzyskać maksymalną pojemność. Aby to zrobić, pożądane jest posiadanie ładowarki zdolnej do rozładowywania akumulatorów: ustaw ładowanie na minimalny prąd i naładuj akumulator, a następnie natychmiast rozładuj go, naciskając odpowiedni przycisk na ładowarce. Jeśli takiego urządzenia nie ma pod ręką, możesz po prostu „naładować” baterię do pełnej pojemności i poczekać.

Może to zająć 2-5 takich cykli, w zależności od czasu i temperatury przechowywania w magazynach i sklepach. Bardzo często warunki przechowywania są dalekie od idealnych, więc przyda się wielokrotne szkolenie.

Aby akumulator działał jak najefektywniej i jak najwydajniej, należy go w miarę możliwości dalej rozładowywać całkowicie (zaleca się ładowanie urządzenia dopiero po jego wyłączeniu z powodu rozładowania akumulatora) i naładuj baterię, aby uniknąć „efektu pamięci” i skrócić żywotność baterii. Aby przywrócić baterię do pełnej (maksymalnej) pojemności, konieczne jest również wykonanie opisanego powyżej treningu. W takim przypadku akumulator jest rozładowywany do minimalnego dopuszczalnego napięcia na ogniwo, a formacje krystaliczne są w tym przypadku niszczone. Konieczne jest, aby co najmniej raz na dwa miesiące trenować baterię. Ale nie powinieneś też posuwać się za daleko - częste używanie tej metody powoduje zużycie baterii. Po rozładowaniu zaleca się pozostawienie urządzenia podłączonego na co najmniej 12 godzin.

Efekt pamięci można również wyeliminować rozładowując dużym prądem (2-3 razy wyższym od nominalnego).

„Chcieliśmy jak najlepiej, ale wyszło jak zawsze”

Pierwszą i najprostszą zasadą prawidłowego ładowania dowolnego akumulatora jest użycie ładowarki (zwanej dalej ładowarką) znajdującej się w zestawie (np. telefon komórkowy) lub gdy warunki ładowania odpowiadają wymaganiom producent baterii (na przykład do akumulatorów Ni-MH typu palcowego) ...

W każdym razie lepiej kupić baterie i ładowarki zalecane przez producenta. Każda firma posiada własną technologię produkcji i cechy pracy baterii. Przed użyciem baterii i ładowarek uważnie przeczytaj wszystkie załączone instrukcje i inne materiały informacyjne.

Jak pisaliśmy powyżej, najprostsze ładowarki zazwyczaj znajdują się w zestawie dostawy. Takie ładowarki z reguły dają użytkownikom minimum obaw: producenci telefonów starają się zharmonizować technologię ładowania ze wszystkimi możliwymi typami baterii zaprojektowanych do pracy z daną marką urządzenia. Oznacza to, że jeśli urządzenie jest przystosowane do pracy z akumulatorami Ni-Cd, Ni-MH i Li-Ion, ta ładowarka równie skutecznie naładuje wszystkie powyższe akumulatory, nawet jeśli mają różne pojemności.

Ale jest tu jedna wada. Baterie niklowe podlegające efektowi pamięci muszą być okresowo całkowicie rozładowywane, ale „urządzenie” nie jest do tego zdolne: po osiągnięciu pewnego progu napięcia wyłącza się. Napięcie, przy którym następuje automatyczne wyłączenie, przekracza wartość, do której należy rozładować akumulator, aby zniszczyć kryształki zmniejszające pojemność akumulatora. W takich przypadkach nadal lepiej jest użyć pamięci z funkcją rozładowania.

Istnieje opinia, że ​​akumulatory Ni-MH można ładować dopiero po ich pełnym (100%) rozładowaniu. Ale w rzeczywistości całkowite rozładowanie akumulatora jest niepożądane, w przeciwnym razie akumulator przedwcześnie ulegnie awarii. Zalecana głębokość zrzutu to 85-90% - tzw. zrzut powierzchniowy.

Ponadto należy pamiętać, że akumulatory Ni-MH wymagają specjalnych trybów ładowania, w przeciwieństwie do Ni-Cd, które są najmniej wymagające w trybie ładowania.

Chociaż nowoczesne akumulatory NiMH mogą wytrzymać przeładowanie, wynikające z tego przegrzanie skróci ich żywotność. Dlatego podczas ładowania należy wziąć pod uwagę trzy czynniki: czas, ilość ładunku i temperaturę baterii. Obecnie istnieje duża liczba ładowarek, które zapewniają kontrolę nad trybem ładowania.

Rozróżnij ładowarki wolne, szybkie i impulsowe. Należy od razu zauważyć, że podział ten jest dość arbitralny i zależy od producenta akumulatorów. Podejście do problemu ładowania jest z grubsza następujące: firma opracowuje różne typy akumulatorów do różnych zastosowań oraz ustala zalecenia i wymagania dla każdego rodzaju najkorzystniejszych metod ładowania. W rezultacie akumulatory o tym samym wyglądzie (wielkości) mogą wymagać różnych metod ładowania.

Ładowarki „wolne” i „szybkie” różnią się szybkością ładowania baterii. Te pierwsze ładują akumulator prądem równym około 1/10 wartości nominalnej, czas ładowania to 10-12 godzin, natomiast z reguły stan akumulatora nie jest monitorowany, co nie jest bardzo dobre (całkowicie i częściowo rozładowane akumulatory należy ładować w różnych trybach).

„Szybko” ładuj akumulator prądem w zakresie od 1/3 do 1 jego wartości nominalnej. Czas ładowania to 1-3 godziny. Bardzo często jest to urządzenie dwutrybowe, które reaguje na zmiany napięcia na zaciskach akumulatora podczas procesu ładowania. Najpierw ładunek jest gromadzony w trybie „szybkim”, gdy napięcie osiąga określony poziom, szybkie ładowanie zostaje zatrzymane, a urządzenie przechodzi w tryb powolnego ładowania „strużkowego”. Urządzenia te są idealne do akumulatorów Ni-Cd i Ni-MH. Obecnie najpopularniejsze ładowarki wykorzystujące technologię ładowania impulsowego. Z reguły można je stosować do wszystkich typów baterii. Ładowarka ta szczególnie dobrze nadaje się do przedłużania żywotności akumulatorów Ni-Cd, ponieważ niszczy krystaliczne formacje substancji czynnej (zmniejsza „efekt pamięci”), które występują podczas pracy. Jednak w przypadku akumulatorów ze znacznym „efektem pamięci” stosowanie tylko metody ładowania impulsowego nie wystarczy - wymagane jest głębokie rozładowanie (regeneracja) zgodnie ze specjalnym algorytmem w celu zniszczenia dużych formacji krystalicznych. Konwencjonalne ładowarki, nawet z funkcją rozładowania, nie są do tego zdolne. Można to zrobić w dziale serwisowym za pomocą specjalnego sprzętu.

Dla tych, którzy spędzają dużo czasu za kierownicą, opcja ładowarki samochodowej jest zdecydowanie koniecznością. Najprostszy jest wykonany w postaci przewodu, który łączy telefon komórkowy z gniazdkiem zapalniczki samochodowej (wszystkie „stare” opcje są przeznaczone tylko do ładowania akumulatorów Ni-Cd i Ni-MH). Nie należy jednak nadużywać tej metody ładowania: takie warunki pracy mają negatywny wpływ na żywotność baterii.

Jeśli wybrałeś już ładowarkę, która Ci odpowiada, przeczytaj poniższe zalecenia dotyczące ładowania akumulatorów Ni-Cd i Ni-Mh:

Ładuj tylko całkowicie rozładowane akumulatory;

Nie umieszczaj w pełni naładowanej baterii do dodatkowego doładowania, ponieważ znacznie skróci to jej żywotność;

Nie należy pozostawiać akumulatorów Ni-Cd i Ni-MH w ładowarce po zakończeniu ładowania przez dłuższy czas, ponieważ ładowarka kontynuuje ładowanie nawet po pełnym naładowaniu, ale tylko znacznie niższym prądem. Długotrwała obecność akumulatorów Ni-Cd- i Ni-MH w ładowarce prowadzi do ich przeładowania i pogorszenia parametrów;

Przed ładowaniem baterie muszą mieć temperaturę pokojową. Ładowanie jest najbardziej efektywne w temperaturach otoczenia od +10°C do +25°C.

Podczas procesu ładowania akumulatory mogą się nagrzewać. Dotyczy to zwłaszcza serii o zwiększonej pojemności przy intensywnym (szybkim) ładowaniu. Maksymalna temperatura podgrzewania akumulatorów wynosi +55°C. W projektowaniu szybkich ładowarek (od 30 minut do 2 godzin) zapewniona jest kontrola temperatury każdego akumulatora. Gdy obudowa baterii nagrzeje się do +55°C, urządzenie przełącza się z trybu ładowania głównego do trybu ładowania dodatkowego, podczas którego temperatura spada. Konstrukcja samych akumulatorów zapewnia również ochronę przed przegrzaniem w postaci zaworu bezpieczeństwa (zapobiegającego zniszczeniu akumulatora), który otwiera się, gdy ciśnienie pary elektrolitu wewnątrz obudowy przekroczy dopuszczalne granice.

Składowanie

Jeśli kupiłeś akumulator i nie zamierzasz go od razu używać, lepiej przeczytaj zasady przechowywania akumulatorów Ni-MH.

Przede wszystkim należy wyjąć baterię z urządzenia i zadbać o ochronę przed wilgocią i wysokimi temperaturami. Nie można dopuścić do silnego spadku napięcia na akumulatorze z powodu samorozładowania, to znaczy podczas długotrwałego przechowywania akumulator należy okresowo ładować.

Nie przechowuj baterii w wysokich temperaturach, przyspiesza to degradację aktywnych materiałów wewnątrz baterii. Na przykład ciągła praca i przechowywanie w temperaturze 45°C zmniejszy liczbę cykli akumulatorów Ni-MH o około 60%.

W niskiej temperaturze warunki przechowywania są najlepsze, ale zwracamy uwagę, że jest to przechowywanie, ponieważ energia wyjściowa w temperaturach ujemnych spada w każdym akumulatorze i nie można w ogóle ładować. Przechowywanie w niskich temperaturach zmniejszy samorozładowanie (możesz na przykład umieścić go w lodówce, ale nigdy w zamrażarce).

Oprócz temperatury, na żywotność baterii istotny wpływ ma również stopień naładowania. Niektórzy twierdzą, że konieczne jest przechowywanie go w stanie naładowanym, podczas gdy inni nalegają na całkowite rozładowanie. Najlepszą opcją jest naładowanie akumulatora o 40% przed przechowywaniem.

Istnieje wiele wariantów TCIT, w których nie stosuje się mechanicznego łączenia elementów, a montaż uzyskuje się po prostu przez sprasowanie wszystkich jego elementów. 3. Projektowanie elektrod we wtórnych źródłach prądu chemicznego 3.1. Akumulatory kwasowo-ołowiowe i akumulatory Akumulatory rozruchowe. Budowa i parametry. Strukturalnie akumulatory rozruchowe różnią się nieznacznie. Schemat ich urządzenia ...

Najczęściej wzrost przepięcia metalu. Jej znaczny wzrost obserwuje się w obecności kationów powierzchniowo czynnych, takich jak tetrapodstawiony amon. Wysoka czułość procesu elektroosadzania metali na czystość roztworów wskazuje, że powinna tu grać obecność nie tylko elektrolitów, ale również wszelkich substancji, szczególnie tych o właściwościach powierzchniowo czynnych…

Pierwiastki srebrno-cynkowe Ag-Zn posiadają, ale są niezwykle drogie, a przez to nieefektywne ekonomicznie. Obecnie znanych jest ponad 40 różnych typów przenośnych ogniw galwanicznych, które w życiu codziennym nazywane są „suchymi bateriami”. 2. Akumulatory elektryczne Akumulatory elektryczne (wtórne HIT) to ładowalne ogniwa galwaniczne, które za pomocą zewnętrznego źródła prądu ...

Historia wynalazku

Badania nad technologią akumulatorów NiMH rozpoczęły się w latach 70. XX wieku i zostały podjęte jako próba przezwyciężenia niedociągnięć. Jednak stosowane w tym czasie związki wodorków metali były nietrwałe i nie osiągnięto wymaganych właściwości. W rezultacie proces rozwoju akumulatorów NiMH utknął w martwym punkcie. W 1980 r. opracowano nowe związki wodorków metali, wystarczająco stabilne do stosowania w akumulatorach. Od końca lat 80. akumulatory NiMH są stale ulepszane, głównie pod względem gęstości energii. Ich twórcy zauważyli, że technologia NiMH ma potencjał, aby osiągnąć jeszcze wyższe gęstości energii.

Opcje

• Teoretyczne zużycie energii (Wh/kg): 300 Wh/kg.
• Specyficzne zużycie energii: około - 60-72 Wh/kg.
• Gęstość energii właściwej (W · h / dm³): około - 150 W · h / dm³.
• Pole elektromagnetyczne: 1,25.
• Temperatura pracy: -60...+55°C (- 40...+55)
• Żywotność: około 300-500 cykli ładowania/rozładowania.

Opis

Akumulatory niklowo-wodorkowe typu „Krone”, zwykle o napięciu początkowym 8,4 V, stopniowo zmniejszają napięcie do 7,2 V, a następnie, gdy bateria jest wyczerpana, napięcie gwałtownie spada. Ten typ baterii jest przeznaczony do zastąpienia baterii niklowo-kadmowych. Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe mają o około 20% większą pojemność przy tych samych wymiarach, ale krótszą żywotność – od 200 do 300 cykli ładowania/rozładowania. Samorozładowanie jest około 1,5-2 razy wyższe niż w przypadku akumulatorów niklowo-kadmowych.

Akumulatory NiMH są praktycznie wolne od „efektu pamięci”. Oznacza to, że możesz naładować niecałkowicie rozładowany akumulator, jeśli nie był przechowywany w tym stanie dłużej niż kilka dni. Jeśli akumulator został częściowo rozładowany, a następnie nie był używany przez dłuższy czas (ponad 30 dni), należy go rozładować przed ładowaniem.

Przyjazny dla środowiska.

Najkorzystniejszy tryb pracy: ładowanie niskim prądem, 0,1 pojemności nominalnej, czas ładowania 15-16 godzin (typowe zalecenia producenta).

Składowanie

Baterie należy przechowywać w pełni naładowane w lodówce, ale nie poniżej 0°C. Podczas przechowywania wskazane jest regularne (raz na 1-2 miesiące) sprawdzanie napięcia. Nie powinna spaść poniżej 1,37. W przypadku spadku napięcia konieczne jest doładowanie akumulatorów. Jedynym akumulatorem, który można przechowywać w stanie rozładowanym, są akumulatory Ni-Cd.

Akumulatory NiMH o niskim poziomie samorozładowania (LSD NiMH)

Nisko rozładowujący się akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy LSD NiMH został po raz pierwszy wprowadzony na rynek w listopadzie 2005 roku przez firmę Sanyo pod marką Eneloop. Później wielu światowych producentów zaprezentowało swoje akumulatory LSD NiMH.

Ten typ akumulatora ma zmniejszone samorozładowanie, co oznacza, że ​​ma dłuższą żywotność niż konwencjonalne akumulatory NiMH. Baterie są sprzedawane jako „gotowe do użycia” lub „wstępnie naładowane” i są sprzedawane jako zamienniki baterii alkalicznych.

W porównaniu do konwencjonalnych akumulatorów NiMH, akumulatory LSD NiMH są najbardziej przydatne, gdy między ładowaniem a użytkowaniem mogą upłynąć ponad trzy tygodnie. Konwencjonalne akumulatory NiMH tracą do 10% swojej pojemności ładowania w ciągu pierwszych 24 godzin po naładowaniu, następnie prąd samorozładowania stabilizuje się do 0,5% swojej pojemności na dobę. Dla LSD NiMH ten parametr zwykle mieści się w zakresie od 0,04% do 0,1% wydajności na dzień. Producenci twierdzą, że ulepszając elektrolit i elektrodę, udało im się osiągnąć następujące zalety LSD NiMH w stosunku do klasycznej technologii:

Wśród niedociągnięć należy zwrócić uwagę na stosunkowo nieco mniejszą pojemność. Obecnie (2012) maksymalna osiągnięta paszportowa pojemność LSD to 2700 mAh.

Niemniej jednak podczas testowania akumulatorów Sanyo Eneloop XX o pojemności paszportowej 2500mAh (min 2400mAh) okazało się, że wszystkie akumulatory w partii 16 sztuk (wyprodukowane w Japonii, sprzedawane w Korei Południowej) mają jeszcze większą pojemność - od 2550 mAh do 2680 mAh ... Testowany z ładowarką LaCrosse BC-9009.

Niepełna lista akumulatorów długoterminowych (o niskim samorozładowaniu):

• Prolife firmy Fujicell
• Ready2Use Accu firmy Varta
• AccuEvolution firmy AccuPower
• Hybrydowe, platynowe i OPP wstępnie naładowane przez Rayovac
• eneloop autorstwa Sanyo
• eniTime autorstwa Yuasa
• Infinium firmy Panasonic
• ReCyko od Gold Peak
• Natychmiastowa przez Vapex
• Hybrio od Uniross
• Cykl energii firmy Sony
• MaxE i MaxE Plus firmy Ansmann
• EnergyOn firmy NexCell
• ActiveCharge / StayCharge / wstępnie naładowane / Accu firmy Duracell
• Wstępnie naładowany przez Kodak
• nx-ready według energii ENIX
• Imedion z
• Pleomax E-Lock firmy Samsung
• Centura by Tenergy
• Ecomax firmy CDR King
• R2G firmy Lenmar
• LSD gotowe do użycia przez Turnigy

Inne zalety akumulatorów NiMH o niskim samorozładowaniu (LSD NiMH)

Akumulatory niklowo-wodorkowe o niskim poziomie samorozładowania mają zwykle znacznie niższą rezystancję wewnętrzną niż konwencjonalne akumulatory NiMH. Ma to bardzo pozytywny wpływ na aplikacje o dużym poborze prądu:

• Bardziej stabilne napięcie!
• Zmniejszone wytwarzanie ciepła, szczególnie w trybach szybkiego ładowania/rozładowania
• Wyższa wydajność
• Wysoka wydajność prądu impulsowego (przykład: lampa błyskowa aparatu ładuje się szybciej)
• Możliwość ciągłej pracy w urządzeniach o niskim poborze prądu (Przykład: piloty, zegarki.)

Metody ładowania

Ładowanie odbywa się prądem elektrycznym o napięciu na ogniwie do 1,4 - 1,6 V. Napięcie na w pełni naładowanym ogniwie bez obciążenia wynosi 1,4 V. Napięcie pod obciążeniem waha się od 1,4 do 0,9 V. rozładowany akumulator wynosi 1,0 - 1,1 V (dalsze rozładowanie może uszkodzić ogniwo). Do ładowania akumulatora wykorzystywany jest prąd stały lub pulsacyjny z krótkotrwałymi ujemnymi impulsami (w celu przywrócenia efektu „pamięci”, metoda „FLEX Negative Pulse Charging” lub „Reflex Charging”).

Monitorowanie końca ładowania poprzez zmianę napięcia

Jedną z metod wyznaczania końca ładunku jest metoda -ΔV. Obraz przedstawia wykres napięcia ogniwa podczas ładowania. Ładowarka ładuje akumulator prądem stałym. Po pełnym naładowaniu akumulatora napięcie na nim zaczyna spadać. Efekt obserwowany jest tylko przy odpowiednio wysokich prądach ładowania (0,5C..1C). Ładowarka powinna wykryć ten upadek i wyłączyć ładowanie.

Istnieje również tzw. „przegięcie” – metoda wyznaczania końca szybkiego ładowania. Istotą metody jest to, że analizowane jest nie maksymalne napięcie na akumulatorze, ale maksimum pochodnej napięcia względem czasu. Oznacza to, że szybkie ładowanie zatrzyma się w momencie, gdy tempo wzrostu napięcia będzie maksymalne. Pozwala to na wcześniejsze zakończenie fazy szybkiego ładowania, gdy temperatura akumulatora nie wzrosła jeszcze znacząco. Metoda ta wymaga jednak pomiaru napięcia z większą dokładnością oraz pewnych obliczeń matematycznych (obliczenia pochodnej i filtracji cyfrowej otrzymanej wartości).

Kontrola końca ładowania poprzez zmianę temperatury

Gdy ogniwo jest ładowane prądem stałym, większość energii elektrycznej jest przekształcana w energię chemiczną. Gdy akumulator jest w pełni naładowany, dostarczona energia elektryczna zostanie zamieniona na ciepło. Przy wystarczająco dużym prądzie ładowania można określić koniec ładowania przez gwałtowny wzrost temperatury ogniwa, instalując czujnik temperatury akumulatora. Maksymalna dopuszczalna temperatura akumulatora to 60°C.

Obszary zastosowania

Wymiana standardowego ogniwa galwanicznego, pojazdów elektrycznych, defibrylatorów, techniki rakietowej i kosmicznej, autonomicznych systemów zasilania, sprzętu radiowego, sprzętu oświetleniowego.

Wybór pojemności baterii

Używając akumulatorów NiMH, nie należy zawsze gonić za dużą pojemnością. Im bardziej pojemny akumulator, tym wyższy (pozostałe czynniki są takie same) jego prąd samorozładowania. Jako przykład rozważmy baterie o pojemności 2500 mAh i 1900 mAh. Akumulatory, które są w pełni naładowane i nie są używane, na przykład przez miesiąc, stracą część swojej pojemności elektrycznej z powodu samorozładowania. Bardziej pojemna bateria traci ładunek znacznie szybciej niż mniej pojemna. Tak więc np. po miesiącu baterie będą miały mniej więcej równy poziom naładowania, a po jeszcze dłuższym czasie początkowo bardziej pojemna bateria będzie miała mniejszy ładunek.

Z praktycznego punktu widzenia baterie o dużej pojemności (1500-3000 mAh dla baterii AA) mają sens w urządzeniach o dużym zużyciu energii przez krótki czas i bez wcześniejszego przechowywania. Na przykład:

• W modelach sterowanych radiowo;
• W aparacie - aby zwiększyć liczbę zdjęć wykonywanych w stosunkowo krótkim czasie;
• W innych urządzeniach, w których ładunek rozładuje się w stosunkowo krótkim czasie.

Baterie o małej pojemności (300-1000 mAh dla baterii AA) są bardziej odpowiednie w następujących przypadkach:

• Gdy korzystanie z ładowania nie rozpoczyna się natychmiast po naładowaniu, ale po dłuższym czasie;
• Do okresowego użytku w urządzeniach (lampki ręczne, nawigacje GPS, zabawki, krótkofalówki);
• Do długotrwałego użytkowania w urządzeniu o umiarkowanym zużyciu energii.

Producenci

Baterie niklowo-metalowo-wodorkowe produkowane są przez różne firmy, m.in.:

• Kamelion
• Lenmar
• Nasza siła
• ŹRÓDŁO NIAI
• Przestrzeń

Zobacz też

Literatura

• Akumulatory DA Chrustalewa. M: Szmaragd, 2003.

Notatki (edytuj)

Spinki do mankietów

• GOST 15596-82 Źródła prądu chemicznego. Warunki i definicje
• GOST R IEC 61436-2004 Uszczelnione akumulatory niklowo-wodorkowe
• GOST R IEC 62133-2004 Akumulatory i baterie zawierające elektrolity alkaliczne i inne niekwasowe. Wymagania bezpieczeństwa dotyczące przenośnych akumulatorów zamkniętych i baterii z nich do użytku przenośnego

Ogniwo galwaniczne	Ogniwo galwaniczne Daniela | Pierwiastek alkaliczny | | Suchy element | Składnik koncentracji | Ogniwo cynkowo-powietrzne | Normalny element Westona
Akumulatory elektryczne	Kwas ołowiowy | Srebro-cynk | Nikiel-Kadm | Wodorek niklu | Bateria niklowo-cynkowa | Litowo-jonowy | Polimer litowy | Siarczek litowo-żelazowy | Fosforan litowo-żelazowy | Tytanian litu | Wanad | Żelazo-nikiel
Ogniwa paliwowe	Metanol bezpośredni | Tlenek stały | Alkaliczny
Modele