Способы зарядки Ni─mh аккумуляторов

Что представляет собой ni mh аккумулятор?

Сначала давайте разберемся, что это за тип батареи?
Никель-металлогидридные (ni mh) батареи — это батареи, которые в прошлом веке заменили кадмиевые батареи.
Эволюция поколения батарей не означает полного и безоговорочного отказа от предыдущего поколения батарей.
Это просто означает, что характеристики ранних моделей со временем стали узкоспециализированными, с учетом преимуществ и достоинств их предшественников.

Конструкция никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи:

  1. анод — водород — металл-водород,
  2. катод — оксид никеля,
  3. электролитом является гидроксид калия.

Понимание принципов устройства и работы является ключом к пониманию характеристик никель-гидридных батарей.
Одна из схем, используемых для металлогидридных отрицательных электродов, представляет собой пленку, где паста, состоящая из сплава и связующего вещества, наносится на пористую пленку, а затем высушивается и прессуется.
В другом случае никелевый порошок напрессовывается на никелевую сетку. Затем сетка сильно нагревается, после чего никель спекается.
Церий празеодима также имеется в никель-гидридных аккумуляторах.
Основным компонентом, определяющим свойства никель-металлогидридного аккумулятора, является водородпоглощающий сплав.

Основные параметры никельметаллогидридных аккумуляторов:

  1. Теоретическая энергетическая мощность
  2. Удельная энергия
  3. Удельная плотность энергии
  4. ЭМП
  5. Рабочая температура
  6. Пожизненный
  7. Саморазряд

Среди основных отличительных особенностей никель-гидридных аккумуляторов — их емкость.

Никель-гидридный тип батарей в настоящее время используется, например, в детских игрушках, моделях автомобилей и самолетов.
Это также связано с тем, что данный тип батарей относительно недорог по сравнению с новейшими литий-ионными батареями Li-ion, о которых вы можете прочитать в статье Li-ion — батарея нового поколения .
Ni mh элементы также широко используются в современных электромобилях, передовых космических аппаратах, радиоаппаратуре, осветительных приборах и бытовой технике.

Правила использования никель-металлогидридных аккумуляторных батарей

Срок службы ni mh аккумуляторов в значительной степени зависит от того, насколько сильно источник питания перегревается или перезаряжается. Кроме того, мастерам рекомендуется соблюдать следующие правила:

  • Независимо от того, как долго хранятся источники питания, они всегда должны быть заряжены. Процент заряда должен составлять не менее 50 % от общей емкости. Только в этом случае не возникнет проблем при хранении и обслуживании.
  • Батареи этого типа склонны к перезарядке и чрезмерному нагреву. Это негативно сказывается на сроке службы и текущей мощности. Для этих источников питания требуются специальные зарядные устройства.
  • Тренировочные циклы для никель-металлогидридных батарей не требуются. Проверенное зарядное устройство восстановит утраченную емкость. Количество циклов восстановления во многом зависит от состояния устройства.
  • Обязательно делать перерывы между циклами регенерации и научиться заряжать используемую батарею. Этот промежуток времени необходим для того, чтобы устройство остыло, чтобы температура снизилась до необходимого уровня.
  • Цикл зарядки или тренировки должен проводиться только в приемлемом температурном диапазоне: от +5 до +50 градусов. При превышении этой температуры возрастает риск быстрого выхода из строя.
  • При зарядке необходимо следить за тем, чтобы напряжение не падало ниже 0,9 вольт. Некоторые зарядные устройства не будут заряжать, если это значение слишком мало. В таких случаях допустимо подключение внешнего источника питания для восстановления питания.
  • Циклическая регенерация происходит при наличии определенного опыта. В конце концов, не все зарядные устройства можно использовать для разрядки батареи.
  • Процедура хранения включает в себя несколько простых правил. Источник питания нельзя хранить на открытом воздухе или в помещениях, где температура опускается ниже 0 градусов. Это приведет к застыванию состава электролита.

При одновременной зарядке нескольких источников питания степень заряда поддерживается на определенном уровне. Поэтому неопытные пользователи проводят регенерацию батареи отдельно.

Nimh аккумуляторы — это эффективные источники энергии, которые активно используются для комплектации различных устройств и агрегатов. Они отличаются определенными преимуществами, особенностями. Перед их использованием обязательно нужно учесть основные принципы применения.

Правила эксплуатации

Никель-металлогидридные аккумуляторы характеризуются высоким внутренним сопротивлением элементов, из-за чего их компоненты теряют эффективность. Это компенсируется процессом, называемым «циклированием» — когда изделие разряжается до 3 — 5%, а затем полностью заряжается.

Производители утверждают, что их продукцию следует разряжать не реже одного раза в месяц. Это устраняет «эффект памяти» и увеличивает срок службы батареи на 30%.

Читайте по теме:  Залить в аккумулятор обычную воду: Чем опасно и что делать

Если аккумулятор хранился долгое время, его емкость восстанавливается с использованием всей энергии. После периода «раскачки» восстанавливается 90-95% общего заряда.

Как правильно заряжать АКБ

Аккумулятор прослужит дольше, если его правильно заряжать. Важно контролировать время и температуру во время зарядки. При соблюдении всех правил изделия NiMH служат 5 — 7 лет (это 800 — 1000 циклов работы).

Рекомендации по зарядке:

Зарядка аккумуляторов
Зарядите аккумуляторы в зарядном устройстве.

  • Следите за температурой;
  • предел разряда составляет 1 В. Если это значение превышено, батарея больше не может заряжаться, так как зарядное устройство просто не примет ее;
  • не переусердствуйте с дизайном — это может быть плохо;
  • зарядка занимает определенное время — это необходимо учитывать. Перезарядка приводит к выделению тепла аккумулятором.

Имеющиеся зарядные устройства автоматически отключаются, когда батарея достигает нужного заряда.

Хранение

Если аккумулятор оставить на длительное время, уровень его заряда снизится. При хранении в течение месяца при температуре +25°C она снизится примерно на 25%. Последующие месяцы плюс 7 % — 10 %. Оптимальные условия хранения — теплое, прохладное место.

По истечении срока службы батарею следует утилизировать. Последующее использование не рекомендуется, так как опасный электролит может вытечь из батареи и вызвать затопление устройства.

Как хранить аккумуляторы
Рекомендации по хранению для различных типов батарей.

Способы зарядки Ni-MH аккумуляторов

Зарядка включает в себя весь процесс химических реакций. Зарядное устройство необходимо для правильного протекания всех этих реакций.

Важно иметь представление о том, как правильно заряжать никель-металлогидридные аккумуляторы. При рассмотрении этого процесса важно знать о таком понятии, как коэффициент эффективности. Это коэффициент, который относится к сохранению небольшой доли энергии, поступающей от зарядного устройства.

При различных условиях коэффициент полезного действия может быть выше или ниже. Однако он не может достигать 100 процентов.

Прежде чем приступить к зарядке металлогидридных аккумуляторов, давайте изучим их основные типы. Каждый тип зависит от величины тока.

Давайте подробнее рассмотрим, как заряжать Ni-MH.

Капельная зарядка

Капельная зарядка сокращает срок службы батарей. Это происходит потому, что ток подается даже тогда, когда устройство уже заряжено. Следовательно, подается небольшой ток.

Оказывается, что даже если полученная энергия полностью преобразуется в тепло, батарея все равно не нагреется. Это происходит потому, что от зарядного устройства поступает небольшой ток.

В конце концов, капельная зарядка повышенным током необходима для зарядки аккумулятора большой емкости.

Невозможно определить конец зарядки: она не имеет максимума. Температура неуклонно повышается. Это означает, что конец нельзя предсказать, только сам процесс зарядки может быть ограничен во времени. Для этого необходимо точно знать количество заряда и емкость батареи.

Необходимо также учитывать возраст и физический износ батареи.  Для того чтобы остаточный заряд никак не повлиял на процесс, перед самим процессом следует разрядить батарею до нуля. Этот метод негативно скажется на батарее и ускорит ее физическую и психическую деградацию.

Сам процесс зарядки также займет больше времени. Расчет продолжительности капельной зарядки осложняется коэффициентом полезного действия. На него влияет множество факторов, главным из которых является фитнес. Преимуществ немного. Однако главным из них является простота, т.е. нет необходимости следить за окончанием зарядки.

Быстрая зарядка

Сначала включается ток и проверяется напряжение на клеммах батареи (установка тока составляет 0,1 от емкости батареи, или C). Если напряжение превышает 1,8 В, это означает, что батарея разряжена или повреждена. В этом случае процесс не может быть запущен. Вы должны заменить поврежденный элемент на целый или вставить новый в устройство.

Зарядное устройство

После проверки напряжения оценивается начальный разряд батареи. Если U меньше 0,8 В, нельзя сразу переходить к быстрой зарядке, но если U=0,8 В или больше, то можно. Это так называемая фаза предварительного заряда, используемая для подготовки сильно разряженных ячеек. Текущее значение здесь составляет 0,1-0,3 C, а продолжительность — полчаса, не меньше. С самого начала следует отметить, что важно постоянно контролировать температуру на всех этапах. Особенно когда речь идет о том, каким током и как правильно заряжать Ni-MH аккумуляторы. Никель-металлогидридные батареи нагреваются гораздо быстрее, особенно к концу процесса. Их температура не должна превышать 50°C.

Быстрая зарядка происходит только в том случае, если предыдущие проверки были выполнены правильно. Как правильно заряжать аккумулятор? Таким образом, начальное напряжение составляет 0,8 В или чуть больше. В этот момент подается ток. Это делается медленно и осторожно в течение 2-4 минут, пока не будет достигнут нужный уровень. Оптимальный уровень тока для Ni-MH и Ni-Cd батарей составляет от 0,5 до 1,0C, но иногда рекомендуется не превышать 0,75.

Читайте по теме:  Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и какова ее плотность

Важно вовремя обнаружить окончание быстрой фазы, чтобы избежать выхода батареи из строя. Наиболее надежным, в данном случае, является метод dv, который по-разному используется при зарядке Ni-Cd и Ni-MH батарей. В случае Ni-Cd напряжение становится выше и падает к концу заряда, поэтому сигнал об окончании заряда подается, когда U падает до 30 мВ.

Как и в случае с Ni-MH, падение U заряжаемых элементов гораздо меньше, в этом случае используется метод dv=0. Записывается период в 10 минут, в течение которого U батареи остается стабильным — т.е. порог колебаний напряжения установлен на ноль.

Затем следует короткая фаза зарядки. Сила тока составляет от 0,1 до 0,3 C, а продолжительность — до получаса. Это необходимо для обеспечения полной зарядки аккумулятора, а также для выравнивания потенциала заряда в аккумуляторе.

Важное замечание (также относится к зарядке Ni-Cd аккумуляторов): если зарядка производится сразу после быстрой зарядки, не забудьте охладить аккумулятор в течение нескольких минут: нагретый элемент не сможет принять заряд должным образом.

Помимо быстрой зарядки, существует также капельная зарядка, которая осуществляется с использованием низких токов. Некоторые люди считают, что это «продлевает жизнь» батареи, но это не так. Фактически, капельная зарядка ничем не отличается от действия стандартного зарядного устройства без «серьезной» регулировки тока. Любой аккумулятор, если его не использовать, рано или поздно потеряет запасенную энергию и потребует полной зарядки, независимо от того, насколько длительным и «трудоемким» может быть этот процесс. Этот процесс зарядки также привлекателен для многих людей, поскольку текущие значения могут быть не зарегистрированы из-за их малого размера. Однако только серьезный подход к использованию интеллектуальных зарядных устройств может «продлить жизнь» батареям. А также правильно хранить их, учитывая особенности того или иного типа батарей.

Зарядка

Сверхбыстрая зарядка

Производители никелевых батарей включили режим сверхбыстрой зарядки в некоторые типы батарей. Этот тип можно использовать, если у вас есть опыт определения состояния батарей и использования зарядки. Во время сверхбыстрой зарядки уменьшите уровень тока, как только батарея зарядится до 70%.

Остановите процесс, как только температура начнет быстро расти. При использовании сверхбыстрой зарядки весь процесс должен постоянно контролироваться. Ведь даже небольшой прокол может иметь серьезные последствия.

Необходимо тщательно следить за температурой нагрева, так как перегрев может привести как к разрушению, так и к взрыву.

Общие требования к зарядным устройствам

Существуют зарядные устройства, предназначенные исключительно для зарядки Ni-MH аккумуляторов. Такие устройства имеют специальный алгоритм зарядки. Однако следует выбирать зарядное устройство с возможностью регулировки силы тока.

Или устройства, которые могут автоматически устанавливать ток зарядки, определяя тип батареи. Это необходимо потому, что никель-металлогидридные аккумуляторы выпускаются разной емкости. Поэтому необходимо регулировать ток. Если ток выше необходимого, батарея перегреется. Это не очень хорошо для батареи.

Если сила тока меньше, процесс зарядки займет больше времени, чем необходимо. Еще одно требование к зарядному устройству — батарея должна иметь низкую скорость саморазряда после пропадания сетевого напряжения. Он также должен быть способен обнаружить первичный источник тока.

Поскольку зарядное устройство может содержать пальчиковые батареи, которые не поддерживают зарядку.

Контроль заряда и разряда

Ni mh аккумуляторы заряжаются с помощью специальных высокотехнологичных зарядных устройств, которые работают по методу контроля заряда, а также следят за временем процесса зарядки.

Каким током производители ni mh аккумуляторов рекомендуют заряжать nimh аккумуляторы?
Производители рекомендуют ток 0,75C или выше. Ток выше 1С не рекомендуется, так как теоретически это приведет к срабатыванию противопускового клапана, что приведет к аварийной декомпрессии и последующей полной потере батареи.
Эти зарядные устройства помогают поддерживать достаточный заряд аккумуляторов без потери емкости.
Никель-металлгидридные аккумуляторы, используемые в моделях, чаще всего заряжаются при токе 3-5 ампер.
Обратите внимание, что перезарядка аккумуляторов ni mh очень вредна.

Напряжение зарядки для ni mh аккумуляторов для достижения высокой энергоемкости
Как заряжать аккумуляторы ni mh без потери емкости — это, пожалуй, самый актуальный вопрос для производителей зарядных устройств.
Дельта-пиковое напряжение для никель-металлогидридных аккумуляторов используется для контроля окончания времени зарядки. Зарядное устройство само отслеживает отрицательную дельту, когда напряжение начинает падать, и отключается в соответствующее время, чтобы предотвратить перегрев батареи и выделение большего количества тепла, чем она может выдержать. Такое падение означает, что батарея полностью заряжена и дальнейшая зарядка угрожает функциональности и даже целостности батареи.

Читайте по теме:  Почему горит лампочка аккумулятора на ВАЗ 2114, как устранить эту проблему

Общие требования к зарядным устройствам для никель─металлогидридных аккумуляторов

В рамках данной статьи невозможно разобрать отдельные модели для зарядки Ni─MH аккумуляторов. Достаточно упомянуть, что это могут быть высоконаправленные зарядные устройства для зарядки никель-металл-гидридных батарей. Они имеют встроенный алгоритм зарядки (или несколько) и постоянно работают в соответствии с ним. Существуют и универсальные устройства, позволяющие тонко настраивать параметры зарядки. Например, iMAX B6. Эти устройства можно использовать для зарядки различных батарей. В том числе для зарядки автомобильных аккумуляторов, если есть источник питания достаточной мощности.

Требования к зарядному устройству для никель-металлогидридных аккумуляторов

Несколько слов следует сказать об особенностях и функциональности зарядного устройства для Ni─MH аккумуляторов. Должна быть возможность регулировать ток зарядки или устанавливать его автоматически в зависимости от типа батареи. Почему это важно?

В настоящее время существует множество моделей никель-металлогидридных аккумуляторов, и многие аккумуляторы с одинаковым корпусом могут иметь разную емкость. Следовательно, зарядный ток должен быть разным. При зарядке током выше нормы произойдет нагрев. Если сила тока ниже нормы, процесс зарядки займет больше времени, чем обычно. В большинстве случаев токи на зарядных устройствах сделаны как «предустановленные» для типичных батарей. В целом, производители Ni-MH аккумуляторов не рекомендуют зарядный ток выше 1,3─1,5 ампер для аккумуляторов типа АА независимо от емкости. Если по каким-то причинам вам необходимо увеличить это значение, следует позаботиться о принудительном охлаждении батарей.

Другая проблема связана с отключением питания зарядного устройства во время зарядки. В этом случае при включении питания он снова начнет работу с этапа обнаружения батареи. Время окончания быстрой зарядки определяется не временем, а рядом других критериев. Поэтому, если он прошел, то при включении питания он будет пропущен. Однако этап зарядки будет засчитан повторно, если он уже был пройден. В результате батарея подвергается нежелательной перезарядке и излишнему нагреву. Другие требования к зарядным устройствам для никель-металлогидридных аккумуляторов включают низкую скорость разряда при отключении зарядного устройства от сети. Ток разряда в отключенном зарядном устройстве не должен превышать 1 мА.

Никель-металлогидридные аккумуляторы чувствительны к перезарядке

Стоит отметить еще одну важную функцию зарядного устройства. Он должен распознавать первичные источники тока. Проще говоря, марганцево-цинковые и щелочные батарейки.

Когда такие батареи установлены и заряжены в зарядном устройстве, они могут просто взорваться, так как не имеют аварийного клапана для сброса давления. Необходимо, чтобы зарядное устройство могло распознавать такие первичные источники тока и не разрешать зарядку.

Однако стоит отметить, что идентификация батарей и первичных источников тока сопряжена с рядом сложностей. Именно поэтому производители зарядных устройств не всегда оснащают свои модели такими функциями.
  

Достоинства и недостатки ni mh аккумуляторов

Плюсы:

  • Никель-металлогидридные батареи имеют значительные преимущества — например, они гораздо меньше подвержены «эффекту памяти», поэтому их не нужно разряжать до нуля и затем полностью заряжать так часто, как никель-кадмиевые батареи, более старые модели батарей. Но кадмиевые батареи не так сильно нагреваются во время зарядки, поэтому кадмиевые батареи до сих пор выпускаются промышленностью и активно используются потребителями.
  • Никелевые аккумуляторы не имеют «эффекта памяти», как кадмиевые аккумуляторы, из-за появления никелята на отрицательно заряженном кадмиевом электроде. Однако существуют эффекты, связанные с перезарядкой катода.
  • Еще одна замечательная особенность — они не наносят вреда окружающей среде, поскольку не требуют использования кадмия.
  • Заметно большая емкость батарей при одинаковом размере также является неоспоримым преимуществом.

Недостатками никель-металлогидридных аккумуляторов являются.

  1. относительно короткий срок службы — до 300 циклов зарядки-разрядки.
  2. реальный риск возгорания при слишком долгой зарядке, что приводит к высокому спросу на зарядные устройства.
  3. высокий саморазряд, но благодаря использованию специальных сплавов скорость саморазряда была снижена до значений, аналогичных кадмиевым батареям).
Источники

  • https://ChistyjDom.ru/pylesos/akkumulyatory/zaryadka-hranenie-i-vosstanovlenie-ni-mh-akkumulyatorov/
  • https://akbzona.ru/shhelochnye/nimh-akkumulyatory
  • https://probatareiki.ru/akkumulyatory/ni-mh-akkumulyatory-pravila-zaryadki-i-ekspluatatsii
  • https://tdwesta.ru/zaryadnye-ustrojstva/ni-mh-akkumulyatory-kak-zaryazhat-zaryadnoe-ustrojstvo-i-parametry.html
  • https://www.robiton.ru/article/1543
  • https://batteryk.com/ni-mh-akkumulyatory-kak-zaryazhat
  • https://warmsteel.ru/akb/akkumuljatory/ni-mn-akkumuljatory/
  • https://akbinfo.ru/shhelochnye/ni-mh-akkumuljatory-kak-zarjazhat-zarjadnoe-ustrojstvo-i-parametry.html
  • https://FB.ru/article/460702/kak-zaryajat-nimh-akkumulyatoryi-pravilno
  • https://BatteryZone.ru/accumulator/kak-pravilno-zarjazhat-ni-cd-i-ni-mh-akkumuljatory
  • https://tractor-sale.ru/akkumulyator/kakim-tokom-nuzhno-zaryazhat-nikel-metallogidridnye-akkumulyatory.html
  • https://Acums.ru/akkumulyatory/ni-mh-kak-zaryazhat-kakim-tokom-opredelenie-urovnya-zaryada
  • https://titan-spec.ru/instrumenty-i-stanki/zaryad-nikelya.html

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector