Особенности зарядки ni─mh аккумуляторов, требования к зарядному устройству и основные параметры

Технология

От того, какие физические процессы лежат в основе генерирования электрического тока, зависит много параметров: чувствительность к условиям окружающей среды, скорость заряда, наличие «эффекта памяти» и другое.

Эффект памяти — это особенность, в результате которой аккумуляторы «запоминают» режим работы, если их разряжать не полностью перед следующей зарядкой. Это приводит к падению ёмкости, так как при последующих циклах батарея будет отдавать ток лишь до зафиксированного химическими элементами предела. Что избежать эффекта памяти, нужно полностью разряжать аккумулятор перед восстановлением.

Никель-кадмиевые

Эти аккумуляторные батарейки появились одними из первых и долгое время им не было альтернативы. Несмотря на появления других, более совершенных систем, они сохраняют свои позиции в устройствах, где нужно надёжное бесперебойное питание под высокой нагрузкой.

Причиной тому — ряд преимуществ:

• Возможность работы под высокой нагрузкой.
• Допускается заряд сильным током за короткое время.
• Термостойкость — сами батареи почти не
  разогреваются при заряде благодаря малому сопротивлению.
• Возможность хранения в разряженном состоянии.
• Невосприимчивость к низким температурам.

Среди недостатков отмечается:

• Вредное воздействие на окружающую среду.
• Дорогая безопасная утилизация.
• Эффект памяти.
• Внушительный саморазряд при простое.
• Невозможность использования в буферном режиме.

Вытеснение никель-кадмиевых батарей наблюдается в развитых странах, где ужесточаются экологические стандарты.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

В бытовом использовании никель-кадмиевые аккумуляторы чаще всего применяются в фото- и видеотехнике, а также в радиоуправляемых моделях.

Никель-металлогидридные

Возникли как попытка избавиться от двух основных негативных параметров никель-кадмиевых батарей — эффекта памяти и вредного воздействия на окружающую среду. Удалось добиться полной экологической безопасности этих элементов питания. Они практически не подвержены эффекту памяти — их можно дозаряжать в любом состоянии. Большим плюсом является также повышение ёмкости при схожих параметрах — примерно на 20%. Однако не обошлось и без минусов: из-за особенностей технологии срок службы никель-металлгидридных батарей ниже, чем конкурентных вариантов, их саморазряд больше, чем у конкурентов.

В 2005 году были презентованы аккумуляторы серии Eneloop — первые LSD Ni-Mh. Они соединили в себе преимущества кадмиевых и старых гидридных батарей. Оставленные храниться на длительное время, эти инновационные аккумуляторы теряют значительно меньший процент своей ёмкости. Да и к температурным условиям они менее требовательны.

Если нужно хранить Ni-Mh аккумуляторы, то их нужно полностью зарядить и отправить в холодильник, желательно в герметичном zip-пакете против воздействия влажности.

Литий-ионные

Данный тип аккумуляторов чрезвычайно распространён в мобильных телефонах, плеерах, смарт-часах и других гаджетах. Однако производитель нередко выпускает их и в форм-акторе пальчиковых батареек.

Причины популярности литий-ионной технологии:

• Крайне низкий ток саморазряда (неработающее устройство сохраняет заряд месяцами).
• Большая ёмкость при небольших размерах.

• Возможность работы с разными токами.
• Выходное напряжение не падает, а сохраняется вплоть до полного разряда.

Главный минус литий-ионных батарей — это чувствительность к изменению токов, а также к полному разряду. Потому лучше всего данный тип функционирует в связке с электронными контроллерами и блокираторами, которые выравнивают входное напряжение, а также автоматически отключают аккумулятор при достижении определённых показателей.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

Литий-ионные аккумуляторы «боятся» холода, активно теряя заряд. Также они могут загореться, поэтому с ними стоит быть осторожным.

Улучшенный метод восстановления шуруповёрта аккумуляторов

Автор метода разобрал несколько банок аккумулятора в ходе и обратил внимание на разрыв положительного контакта с отрицательным корпусом. Он предположил, что это вызвано деградацией электролита и оказался прав

Как говорилось выше, в ходе эксплуатации идёт процесс окисления с расходом воды. В результате уменьшения воды в составе щелочного электролита менялись и его эксплуатационные характеристики.

Что было предложено:

• перед тем, как проводить какие-либо манипуляции с подачей импульсного тока и зарядкой, автор метода отобрал из сборки элементы, напряжение на которых было нулевым;
• в их корпусе микродрелью и тоненьким сверлом было сделано отверстие;
• в отверстие каждого элемента был закачан кубический сантиметр дистиллированной воды;
• после этого батарейки отстоялись некоторое время и было измерено их напряжение. Элементы с нулевым напряжением «взбодрили» импульсным током;
• затем была произведена зарядка элементов;
• после этого рекомендуется оставить их на несколько дней, а затем снова проверить напряжение;
• если элементы живы, то отверстия заделываются герметиком или запаиваются. Батарея собирается, заряжается и шуруповёрт готов к работе;
• если напряжение опять нулевое, то добавляется еще «кубик» дистиллированной воды, и процесс повторяется до успешного завершения.

как проверить ёмкость аккумулятора

Ниже можно посмотреть, как выглядел процесс:

Сверлится отверстие

Заливается дистиллированная вода

Отверстие запаивается

аккумулятора для шуруповерта

щелочные аккумуляторы

Особенности хранения

На кадмиевые аккумуляторы правила эксплуатации подготовлены специалистами. В инструкции прописано, как хранить источники питания. Выделено несколько основных правил.

Хранить ni cd источники можно только при полной разрядке. Для этих целей используют зарядные устройства, которые оснащены соответствующей функцией. Для опустошения применяют и лампы накаливания с соответствующим количеством ампер.

Хранить аккумуляторные батареи, которые правильно подготовлены, можно долго. Температурные изменения не влияют на состояние и работоспособность.

Для хранения никель кадмиевых аккумуляторов используют помещения. Ведь температурные колебания не провоцируют разрядку, запуск необратимых процессов.

Хотя хранятся никель-кадмиевые аккумуляторы долго, на определенном этапе возникает потребность в утилизации. Для этого следует обратиться в организацию, которая выполняет подобные процессы.

Эффективность никель кадмиевых аккумуляторов сложно переоценить. Ими комплектуют портативные инструменты, используемые в быту и в промышленности. При правильном обращении, соблюдении техники безопасности и условий эксплуатации период применения превышает пять лет.

Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов

Процедура восстановления никель кадмиевых аккумуляторов, которые используются для комплектации шуруповёрта, иного портативного агрегата, занимает определенное время. Поскольку стоимость таких акб высокая, перед реализацией следует изучить особенности.

По сути, восстанавливаем никель-кадмиевый аккумулятор шуруповерта импульсным током, который подается в течение 2–4 секунд. Величина тока превышает параметры емкости в 10 и более раз.

Перед тем как восстановить АКБ, подготавливаются определенные элементы и инструменты:

1. Работоспособный источник питания с сильными показателями тока. В качестве АКБ используют автоаккумулятор.
2. Зажимы.
3. Провода.
4. Мультиметр, с помощью которого контролируется напряжение.
5. Защитные предметы.

Процедура восстановления включает определенные мероприятия:

• У блока портативного инструмента или отдельной батареи определяется положительный и отрицательный контакт.
• Пользуясь зажимами или крокодилами, а также отрезками проводов присоединяются минусы.
• Другой конец провода прижимают к положительному контакту. Длительность контакта провода составляет 1–2 секунды (возможно увеличение до 3 секунд). Подобные действия занимают немного времени. При контакте следят за тем, чтобы провода не прикипели к блоку, батарее.

По истечении одного цикла при помощи мультиметра замеряется уровень напряжения. Как только напряжение восстановилось, переходят к набору емкости. Дабы восстановить и выполнить ремонт источника питания, выполняется 2–4 цикла.

Такая методика приносит ожидаемый эффект лишь на короткий срок. Все потому, что электролитический состав меняется, изменяется и его объем. В результате, аккумуляторы как источники долго использовать нельзя.

Вентилируемые аккумуляторные батареи

Вид сбоку на вентилируемую аккумуляторную батарею самолета

Структура элемента в вентилируемой аккумуляторной батарее

Никель- кадмиевые батареи с вентилируемыми ячейками ( мокрые , затопленные ) используются, когда требуется большая емкость и высокая скорость разряда. Традиционные никель-кадмиевые батареи являются герметичными, что означает, что зарядный газ обычно рекомбинируется, и они не выделяют газ, если только не произойдет серьезный перезаряд или не возникнет неисправность. В отличие от типичных никель-кадмиевых ячеек, которые герметичны, вентилируемые элементы имеют выпускной клапан или клапан сброса низкого давления, который выпускает любой образующийся кислород и водородные газы при избыточной или быстрой разрядке. Поскольку аккумулятор не является сосудом под давлением , он более безопасен, меньше весит и имеет более простую и экономичную конструкцию. Это также означает, что аккумулятор обычно не повреждается из-за чрезмерного заряда, разряда или даже отрицательного заряда.

Они используются в авиации, железнодорожном и общественном транспорте, в качестве резервного источника питания для телекоммуникаций, запуска двигателей для резервных турбин и т. Д. Использование никель-кадмиевых аккумуляторов с вентилируемыми элементами приводит к уменьшению размера, веса и требований к обслуживанию по сравнению с другими типами аккумуляторов. Никель-кадмиевые батареи с вентилируемыми ячейками имеют длительный срок службы (до 20 лет и более, в зависимости от типа) и работают при экстремальных температурах (от -40 до 70 ° C).

Стальной аккумуляторный ящик содержит элементы, соединенные последовательно для получения желаемого напряжения (1,2 В на номинал элемента). Ячейки обычно изготавливаются из легкого и прочного полиамида ( нейлона ) с несколькими никель-кадмиевыми пластинами, сваренными вместе для каждого электрода внутри. Сепаратор или вкладыш из силиконовой резины действует как изолятор и газовый барьер между электродами. Клетки затоплены с электролитом 30% -ного водного раствора из гидроксида калия ( КОН ). Удельный вес электролита не указывает , если аккумулятор разряжен или полностью заряжена , но изменяется главным образом с испарением воды. В верхней части ячейки имеется пространство для избыточного электролита и выпускное отверстие для сброса давления. Большие никелированные медные шпильки и толстые соединительные перемычки обеспечивают минимальное эквивалентное последовательное сопротивление для батареи.

Удаление газов означает, что батарея либо разряжается с высокой скоростью, либо заряжается с большей скоростью, чем номинальная. Это также означает, что электролит, потерянный во время вентиляции, необходимо периодически заменять посредством текущего обслуживания. В зависимости от циклов заряда-разряда и типа батареи это может означать период обслуживания от нескольких месяцев до года.

Напряжение вентилируемого элемента быстро возрастает в конце заряда, что позволяет использовать очень простую схему зарядного устройства. Обычно батарея заряжается постоянным током со скоростью 1 СА до тех пор, пока все элементы не достигнут по крайней мере 1,55 В. Другой цикл зарядки следует со скоростью 0,1 СА, снова до тех пор, пока все элементы не достигнут 1,55 В. Заряд завершается выравнивающим или верхним зарядом. до подзарядки, как правило, не менее 4 часов по тарифу 0,1 CA. Целью перезарядки является вытеснение как можно большего количества (если не всех) газов, собранных на электродах, водорода на отрицательном полюсе и кислорода на положительном полюсе, и некоторые из этих газов рекомбинируют с образованием воды, которая, в свою очередь, поднимает уровень электролита до наивысшего уровня, после чего можно безопасно регулировать уровни электролита. Во время перезарядки или подзарядки напряжение элемента превысит 1,6 В, а затем начнет медленно падать. Ни одна ячейка не должна подниматься выше 1,71 В (сухой элемент) или опускаться ниже 1,55 В (нарушение газового барьера).

В воздушной установке с электрической системой плавающей батареи напряжение регулятора устанавливается для зарядки батареи при постоянном потенциале заряда (обычно 14 или 28 В). Если это напряжение установлено слишком высоким, это приведет к быстрой потере электролита. Неисправный регулятор заряда может позволить напряжению заряда значительно превысить это значение, что приведет к сильному перезаряду с выкипанием электролита.

Советы по эксплуатации аккумуляторов

Основное правило эксплуатации Ni-MH аккумуляторов — не допустить их перегрева и перезарядки. Рассмотрим несколько советов по эксплуатации никель-металлогидридных батарей:

1. При длительном неиспользовании аккумуляторов их нужно хранить с уровнем заряда не меньше 30 процентов.
2. Следует тщательно избегать перезарядки и перегрева батареек.
3. Необходимо давать им остыть после подзарядки или разрядки.
4. Не позволять батарейкам разряжаться ниже 0,9 вольта. Это связано с тем, что множество бюджетных зарядных устройств не смогут подзарядить аккумулятор, который разряжен ниже данного уровня.
5. Рекомендуется периодически разряжать батарейки до 0,9 вольт и только потом полностью заряжать его.

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

А на следующем фото представлена одна батарейка этой сборки.

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз)

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить.
Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм2;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус;
Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы;
Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода;
После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта

Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды

Важно не допускать приварки провода в месте касания.

Перезапуск аккумулятора

Вообще, рекомендуется касаться проводом не самого вывода батареи, а сначала прикрепить к нему крокодил или пластину. И уже касаться их.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.

Восстановление никель-металлогидридных аккумуляторов

«Эффект памяти», о котором вкратце было рассказано чуть выше, встречается очень часто, если неправильно заряжать батарею

Поэтому важно знать, ni mn аккумуляторы как правильно заряжать. От этого эффекта можно быстро избавиться при помощи простых приборов: лампочка с мощностью батарейки, зарядник и вольтметр

Но для начала предлагаю рассмотреть, почему появляется эффект памяти.

Причины потери емкости

Некоторые люди заряжают аккумуляторы не до конца. Батарейка автоматически фиксирует нижнюю границу и «запоминает» ее. Чем чаще заряжать батарею не до конца, тем сильнее будет «эффект памяти». Это приводит к тому, что снижается емкость батареи, а значит и ее эффективность. Если вы заметили, что емкость аккумулятора упала, значит, вы стали жертвой этого эффекта.

Зарядка и тренировка аккумулятора, пошаговая инструкция

Для начала при помощи лампочки необходимо разрядить батарею до 0,8 В (фиксировать вольтметром). После этого аккумулятор необходимо полностью зарядить при помощи быстрой зарядки. Если батарея долго не проходила этот процесс, то его следует повторить два-три раза подряд.

Особенности хранения

На кадмиевые аккумуляторы правила эксплуатации подготовлены специалистами. В инструкции прописано, как хранить источники питания. Выделено несколько основных правил.

Хранить ni cd источники можно только при полной разрядке. Для этих целей используют зарядные устройства, которые оснащены соответствующей функцией. Для опустошения применяют и лампы накаливания с соответствующим количеством ампер.

Хранить аккумуляторные батареи, которые правильно подготовлены, можно долго. Температурные изменения не влияют на состояние и работоспособность.

Для хранения никель кадмиевых аккумуляторов используют помещения. Ведь температурные колебания не провоцируют разрядку, запуск необратимых процессов.

Хотя хранятся никель-кадмиевые аккумуляторы долго, на определенном этапе возникает потребность в утилизации. Для этого следует обратиться в организацию, которая выполняет подобные процессы.

Эффективность никель кадмиевых аккумуляторов сложно переоценить. Ими комплектуют портативные инструменты, используемые в быту и в промышленности. При правильном обращении, соблюдении техники безопасности и условий эксплуатации период применения превышает пять лет.

Видео про Никель кадмиевые аккумуляторы

Особенности сверхбыстрой зарядки

Существует ещё одно важное понятие восстановления ёмкости Ni-MH батарей – сверхбыстрая зарядка. Которая не только быстро восстанавливает источник питания, но и продлевает его эксплуатационный срок

Связано это с одной интересной особенностью Ni-MH аккумуляторов.

Металлогидридные источники питания можно заряжать повышенными токами, но только по достижению 70% ёмкости. Если пропустить этот момент, то завышенный параметр силы тока приведёт только к быстрому разрушению аккумулятора. К сожалению, производители ЗУ считают установку подобных контролирующих узлов на свои изделия слишком затратной, и используют более простую быструю зарядку.

Удобные пальчиковые источники питания

Проводить сверхбыструю зарядку следует только на новых батареях. Повышенные токи приводят к быстрому нагреву, следующей стадией которого становится открытие запорного клапана давления. После открытия запорного клапана, никелевый аккумулятор не подлежит восстановлению.

Конструкция

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

Ni-MH батарейки

• Цилиндр – одна из самых известных форм (батарейки ААА, АА). Компоненты имеют цилиндрическую форму, и разделены между собой сепаратором, чтобы у комплектующих не было контакта между собой. Есть встроенный в крышку клапан, который открывается, при высоком давлении внутри батареи.
• Призма – собирается в герметичном пластиковом или железном корпусе, методом наложения друг на друга элементов. Изолятором служит сепаратор. Для выпуска лишнего давления предусмотрен датчик или клапан, который встраивается в крышку.

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

Как заряжать Ni-Mh аккумуляторы?

Ni-Mh или металлгидридные аккумуляторы применяются для питания разной электронной техники. Наиболее часто их можно встретить в виде батареек типа ААА или АА. Реже встречаются в виде промышленных батарей. В этом случае они гораздо объемнее, да и заряда у них больше.

Особенности эксплуатации батареи

Чтобы заряда хватило как можно дольше, рекомендуется заряжать только после того, как пальчиковая батарея полностью сядет. То есть пока устройство не отключится, из-за нехватки энергии, ставить аккумулятор на зарядку не рекомендуется. Заряжать его тоже следует только до конца.

Если вы только недавно приобрели подобный аккумулятор, то перед началом эксплуатации его следует «раскачать». То есть поставить на зарядку, установив минимальный ток, а затем разрядить при помощи того же зарядника (не на всех зарядных устройствах есть такая функция) или лампочки.

Какое количество времени оптимально для зарядки?

Период подзарядки обычно указан в инструкции устройства. В большинстве случаев прибор имеет специальный индикатор, который помогает понять, как долго нужно еще заряжать. После того, как зарядка завершилась, отключите ее, чтобы не повредить батареи. Среднее значение зарядки для шуруповерта составит от 30 минут до семи часов. Наиболее продолжительный период у Ni-Cd с напряжением 1,2 В, подпитка током 250 мА приблизительно семь часов.

Также различают два типа зарядных приборов для АКБ: обыкновенный и импульсный. Стандартной зарядкой чаще всего комплектуют непрофессиональные инструменты, заряд длится около 3-7 часов. Импульсный прибор предназначен для профессиональных моделей и способен запитать батарею максимум за 1 час.

Совет: Шуруповерт «Интерскол» отличается своей универсальностью, кроме главной функции, он еще может использоваться как дрель.

Распространенные виды никелевых АКБ, их сходства и различия

Существует много видов аккмуляторов, в состав которых входят различные химические соединения. В бытовом потреблении оптимально использовать никель-металлогидридные, кадмиевые и никель-цинковые элементы

Безусловно, любой батарее нужен определенный уход, поэтому всегда важно соблюдать правила эксплуатации и зарядки

Ni-MH

Никель-металлогидридные аккумуляторы — это вторичные химические источники тока с гораздо большей емкостью, чем их предшественники — кадмиевые, однако срок службы их меньше. Одна из популярных сфер применения никелевых элементов — моделестроение (кроме авиации, по причине того, что батарея довольно тяжела по весу).

Первые разработки этих элементов начались в 70-х годах ХХ века с целью усовершенствовать Сd аккумуляторы. Спустя 10 лет, в конце 80-х, удалось добиться того, что химические соединения, используемые при создании Ni-MH аккумуляторов, стали более стабильными. К тому же, они гораздо меньше подвержены «эффекту памяти», чем Ni-Cd: не сразу «запоминают» ток заряда, оставшийся внутри в случае, если элемент до использования не был разряжен полностью. Поэтому полный разряд им требуется не так часто.

Ni-Cd

Несмотря на то, что Ni-MH имеют ряд очевидных преимуществ перед Ni-Cd, стоит отметить, что последние не теряют своей популярности. Главным образом потому, что не так сильно нагреваются при зарядке засчет большего сохранения энергии внутри элемента. Как известно, есть различные типы химических процессов, протекающих между веществами.

Если заряжать Ni-MH, реакции будут экзотермическими, а если кадмиевые аккумуляторы — эндотермическими, что и обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия. Таким образом, Cd можно зарядить более высоким током, не опасаясь перегрева.

Ni-Zn

В последнее время большое внимание обсуждению в Интернете уделяется батарейкам, в состав которых входит цинк. Они не настолько известны потребителям, как предыдущие, но идеально подходят для использования в качестве элементов питания к цифровым фотоаппаратам

Главная их особенность — это высокое напряжение и сопротивление, благодаря чему даже к концу цикла «заряд-разряд» не наблюдается резкого падения напряжения, как у заряда Ni. Если в фотоаппарате находятся металлогидридные аккумуляторы, он будет выключаться даже в том случае, если батарея не разряжена до конца, а у Ni-Zn такого нет даже в конце разряда.

В связи со спецификой этих батареек, для них может потребоваться индивидуальное зарядное устройство, либо их можно заряжать на любом универсальном «умном» подзаряднике, например, ImaxB6. Ni-Zn аккумуляторы также прекрасно подходят для применения в электрических детских игрушках и тонометрах.

Правильная зарядка новых источников питания

В отношении никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов основополагающим фактором является начальный цикл зарядки, что позволяет впоследствии использовать всю имеющуюся емкость.

Как правильно заряжать новый аккумулятор

При этом ко всем никелевым аккумуляторам в обязательном порядке показан тренировочный цикл. Производители в свою очередь рекомендуют проводить его как минимум 3 раза

Что очень важно — сначала батарея должна полностью разрядиться, после чего зарядиться также на 100 %. Аккумуляторы Ni-MH должны проходить не менее 4 или 5 циклов полной разрядки и зарядки

Впоследствии батареи уже можно заряжать по мере необходимости, не дожидаясь их полной разрядки.

Что касается новых литиевых батарей, то их достаточно полностью зарядить, после чего восполнять заряд по мере его утраты. Однако тренировочный цикл будет полезен и для таких аккумуляторов, что не критично.

Тренировочный цикл

К сожалению, ни одна производственная компания (даже всемирно известная Bosch или Бош) не описывает, как проводить такую процедуру

А ведь это важно, поскольку от этого зависит техническое состояние батареи и в частности это оказывает сильное влияние на емкость

Собственно сам тренировочный цикл нужно выполнять следующим образом:

1. Разрядить аккумулятор током равным 10 % от его емкости или дать инструменту поработать без нагрузки, чередуя работу с перерывами по 3 минуты.
2. Выполнить зарядку, пока не отключится зарядное устройство.
3. Подождать от 20 до 30 минут.
4. Повторно поставить аккумулятор и снова до отключения ЗУ.
5. Еще раз выждать паузу (20-30 минут).
6. В третий раз подключить батарею и дождаться отключения ЗУ.
7. Выждать около получаса, чтобы стабилизировалось напряжение.
8. Теперь разрядить, как это описано в 1 пункте.
9. Повторить весь этот цикл не меньше 3 раз (пункты с 1 по 8).

Тренировочный цикл необходимо выполнять раз в полгода, однако все же рекомендуется делать это каждые три месяца. В этом случае емкость аккумуляторов не будет понижаться.

Характеристики Ni-MH аккумуляторов

Основные параметры никель─металлогидридных и никель─кадмиевых аккумуляторов приводятся в следующей таблице.

Ёмкость аккумулятора

При повышении нагрузки и понижении температуры ОС ёмкость никель─металлогидридного аккумулятора снижается в соответствии с графиком ниже.

Зависимость разрядной ёмкости Ni-MH аккумулятора от температуры при разных токах разряда: 0.2С, 1С, 3С

Эффект снижения ёмкости особенно заметен при существенной скорости разряда в области отрицательных температур. 

Номинальное разрядное напряжение

Номинальное разрядное напряжение (U_р) обычно находится в пределах 1,2─1,25 вольта при токе разряда (I_р), определяемом по формуле:

I_p = 0,1─0,2С, где

С — номинальная ёмкость батареи при температуре 25 градусов Цельсия.

Конечное напряжение разряда составляет 1 вольт. Как можно видеть на графике ниже, напряжение снижается при возрастании нагрузки.

Разрядные характеристики Ni-MH аккумулятора при температуре 20 С и разных токах нагрузки: 0.2С, 1С, 2С, 3С

Напряжение разомкнутой цепи

Величину этого параметра Ni─MH аккумуляторов определить достаточно сложно. Это определяется тем, что равновесный потенциал оксидно─никелевого электрода во многом зависит от степени окисленности Ni.

Контроль и рекомендации по зарядке-разрядке

Для правильной работы Ni-MH следует помнить «Правило трех П»: «Не перегревать», «Не перезаряжать», «Не переразряжать».

Чтобы предупредить перезарядку батарей, используются такие методы контролирования:

1. Прекращение заряда по скорости изменения температуры. При использовании данной методики во время зарядки температура батареи находится под постоянным контролем. Когда показатели поднимаются быстрее, чем нужно, зарядка прекращается.
2. Метод прекращения заряда по максимальному его времени.
3. Прекращение заряда по абсолютной температуре. Тут температура аккумуляторной батареи контролируется в процессе заряда. При достижении максимального значения быстрый заряд прекращается.
4. Метод прекращения по отрицательной дельте напряжения. Перед завершением зарядки батареи при осуществлении кислородного цикла повышается температура NiMH устройства, что приводит к понижению напряжения.
5. Максимальное напряжение. Метод используется для отключения заряда устройств с повышенным внутренним сопротивлением. Последнее появляется в конце срока службы батареи по причине недостатка электролита.
6. Максимальное давление. Метод применяется для призматических аккумуляторов большой емкости. Уровень разрешенного давления в таком устройстве зависит от его размера и конструкции и находится в интервале 0,05-0,8 МПа.

Для уточнения времени зарядки Ni-MH аккумулятора с учетом всех характеристик можно применить формулу: время зарядки (ч) = емкость (мАч) / сила тока зарядного устройства (мА). Например, имеется аккумулятор с емкостью 2000 миллиамперчасов. Ток заряда в ЗУ — 500 мА. Емкость делится на ток и получается 4. То есть батарея будет заряжаться 4 часа.

Обязательные правила, которых нужно придерживаться для правильного функционирования никель-металлогидридного устройства:

1. Эти аккумуляторы гораздо чувствительнее к нагреву, нежели никель-кадмиевые, перегружать их нельзя. Перегрузка отрицательно скажется на токоотдаче (способности держать и выдавать накопленный заряд).
2. Металлогидридные аккумуляторы после приобретения можно «потренировать». Сделать 3-5 циклов зарядки/разрядки, что позволит достигнуть придела емкости, потерянной при перевозке и хранении устройства после выхода с конвейера.
3. Хранить нужно аккумуляторы с небольшим количеством заряда, примерно 20-40% от номинальной емкости.
4. После разрядки либо зарядки следует дать устройству остыть.
5. Если в электронном устройстве используется одинаковая сборка аккумуляторов в режиме дозаряда, то время от времени нужно разряжать каждый из них до напряжения 0,98, а потом полностью заряжать. Эту процедуру циклирования рекомендуется выполнять один раз на 7-8 циклов дозарядки аккумуляторов.
6. Если нужно разрядить NiMH, то следует придерживаться минимального показателя 0,98. Если напряжение упадет ниже 0,98, то он может перестать заряжаться.

Похожие записи:

Как наматывать лен на резьбу с пастой Барбекю своими руками: пошаговая инструкция, особенности и основные варианты постройки (видео + 155 фото) Как сделать купель для бани своими руками, деревянную и из других материалов: пошаговая инструкция с фото, видео, размерами и чертежами Технология внутренней отделки стен фактурной штукатуркой Как подключить часы реального времени (rtc) к arduino Основы гибки металла