Как заряжать ni mh аккумуляторы: как заряжать, зарядное устройство и параметры

Зарядка металлогидридных аккумуляторов: разрядка, как восстановить батарею

Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 177 Опубликовано 03.05.2020

Батарейки и любые другие аккумуляторы могут в любой момент подвести, так как в них закончилась энергия. В таком случае необходимо зарядить их. Но как сделать это правильно и максимально быстро? В этой статье мы максимально подробно рассмотрим, как правильно заряжать никель металлогидридные аккумуляторы.

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.

Справка! По емкости бывают двух видов: 1500-3000 мАч и 300-1000 мАч.

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.

Важно! Иначе возможно появление «эффекта памяти», когда емкость батареи несколько снижается.

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.

Как правильно заряжать Ni-Mh батареи?

Теперь давайте рассмотрим Ni-Mh аккумуляторы как заряжать двумя способами. Но для начала следует убедиться, что батарея полностью разряжена. Иначе срок эксплуатации сильно снизится. Чтобы это определить, необходимо вставить батарейку в любое подходящее устройство и активировать его. Если он включится, значит, заряд есть и пока что ставить на зарядку аккумулятор рано. Если же устройство отказывается работать, то можно приступать к зарядке.

Типы зарядки

Как уже было сказано выше, есть два способа или типа зарядки Ni-Mh батареи: капельный и быстрый. Осуществлять зарядку Ni-Mh аккумулятора лучше в таком месте, где нет маленьких детей, животных и других, которые могут поиграть с ЗУ (зарядным устройством) или самим аккумулятором. Теперь давайте подробнее узнаем, как зарядить никель металлогидридные аккумуляторы.

Как производить капельную зарядку, пошагово

Этот вариант лучше не использовать, так как он может сильно навредить аккумулятору. Дело в том, что капельная зарядка не умеет отключаться, когда батарея заряжена до конца. Из-за этого происходит переизбыток энергии, и снижается срок эксплуатации.

Важно! Чтобы не перегреть батарейки рекомендуется выставлять маленький ток, примерно 0,05 С.

При этом обязательно следует постоянно наблюдать за временем, чтобы вовремя его отключить. К сожалению, узнать точно, когда батарея зарядится, невозможно. Можно только примерно рассчитать, зная объем батареи и какое количество заряда было изначально. В любом случае КПД (коэффициент полезного действия) устройства, которое заряжено капельным способом, составляет не более 75%.

Как производить быструю зарядку, инструкция

Вариант быстрого режима зарядки используют наиболее часто, так как батарейка сохраняет свои эксплуатационные качества, а КПД составляет 90-95%. В этом случае необходимо выставлять силу тока в районе 0,7 – 1 от общей емкости, а напряжение будет в районе 0,8 – 8 В. Кстати, если батарея полностью разряжена, то необходимо ввести один дополнительный этап.

Дополнительный этап носит название предварительная зарядка. Его необходимо выполнять в первую очередь. Для этого выставляют силу тока не более 0,3 от емкости и ждут примерно 30 минут. За это время напряжение должно возрасти до 0,8 В. Как только это произошло, в течение 5 минут необходимо поднять уровень тока.

Во время перехода на следующий этап необходимо постоянно контролировать температуру. Если она повышается до критической отметки, ЗУ необходимо быстро отключить. Контролировать напряжение можно при помощи вольтметра или мультиметра, чтобы исключить вероятность ложных срабатываний.

Как только напряжение возросло до необходимой отметки, можно переходить к заключительному этапу. Он необходим, чтобы зарядка Ni-Mh аккумуляторов была полностью завершена. Для этого силу тока опять снижают до 0,2-0,3 от емкости и держат так не более 25 минут. После этого батарею можно снимать с зарядки и использовать по прямому предназначению.

Параметры зарядки

Есть два параметра, на которые следует обращать особое внимание при зарядке батарей. Это сила тока и напряжение. Еще есть показатель температуры, за которым необходимо следить, но тут все просто: достигла критической отметки – отключить ЗУ. А вот силу тока и напряжение давайте рассмотрим подробнее.

Сила тока

Этот параметр говорит о том, сколько энергии получила батарейка за определенный промежуток времени. Если вы заряжаете аккумулятор быстрым способом, то силу тока необходимо менять, но выставлять больше 1 не рекомендуется. Так как батарея начнет быстро нагреваться.

Напряжение

Большинство батареек выдают напряжение 1-1,5 Вольт, но можно достичь наибольшего значения в 15 Вольт, если соединить 10 батареек с напряжением 1,5 В. Тоже важный показатель, за которым необходимо следить при помощи вольтметра или мультиметра.

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.

Справка! А вообще рекомендуем каждые 3-4 недели проводить восстановление Ni-Mh аккумуляторов, но в таком случае необходимо проводить только один цикл.

Как проверить уровень зарядки Ni-Mh аккумулятора?

Лучше всего использовать мультиметр, но при этом следует знать максимальный объем энергии батарейки. Теперь просто измеряем уровень мультиметром, а затем сравниваем число, которое показал прибор, и максимальный уровень энергии аккумулятора.

что нужно знать об аккумуляторных батареях и АКБ элементах

Никель-металлогидридные аккумуляторы (ni mh) относятся к группе щелочных. Такие устройства химического типа производят ток, где в качестве катода выступает оксид никеля, а анода — водородный электрод с металлогидрида. Эти устройства похожи по своей структуре к никель-водородным, но они превосходят металлогидридные в несколько раз по ёмкости.

История создания и развития

Никель-металлогидридные аккумуляторы начали изготавливать с 60-х годов XX века. А началось производство из-за существенных недостатков их предшественников — никель-кадмиевых устройств. В металлогидридных аккумуляторах могли использоваться разные наборы металлов.

Для серийного производства были разработаны специальные сплавы, которые могли работать при комнатной температуре.

Серьёзное массовое производство началось в 80-х годах XX века. Хотя усовершенствование таких устройств происходит и сегодня. Cовременные никель-металлогидридные батареи могут обеспечить до 500 циклов зарядки и разрядки благодаря использованию сплавов никеля и других редкоземельных металлов.

В подобных устройствах типа Крона в основном напряжение изначально равно 8.2 В. Со временем оно постепенно снижается до 7.4 В. После длительного использования последующее снижение происходит значительно быстрее.

Металлогидридные батареи владеют более высокой ёмкостью (приблизительно на 20% выше), чем кадмиевые устройства, но меньший срок службы (200−500 циклов заряда/разряда). Также у них более высокая скорость саморазряда, примерно в 1.5−2 раза.

Если говорить о таком факторе, как «эффект памяти», то он здесь практически незаметен. Если аккумулятор постоянно используется, заряжать его можно, даже когда он уже наполовину заряже, но когда он не использовался некоторое время, то нужно сделать профилактику его полным разрядом, а потом зарядом.

Цели и назначение

Такие источники питания зачастую используют для различной техники, нуждающейся в автономной работе. Как правило, подобные технологии применяются в батарейках типа ААА или АА, но бывают и другие варианты, к примеру, баратеи для промышленности. Области использования подобных источников питания намного больше, чем их предшественников. Ni Mh батареи не имеют токсичных составляющих, благодаря этому их используют для многих задач.

На сегодняшний день можно отметить 2 типа подобных устройств:

1. 1500−3000 миллиампер в час. Эта группа применяется для устройств, которые имеют повышенное потребление энергии за короткий промежуток времени. Видеокамеры и фотоаппараты, приборы на дистанционном управлении и другие устройства, которые требуют много энергии.
2. 300−1000 миллиампер в час. Такие батарейки используются для устройств, которые употребляют электроэнергию после определённого интервала времени, к примеру, фонари рации или игрушки. Они расходуют энергию очень медленно.

Правильная зарядка батарейки

Заряжать их можно с помощью капельного метода и быстрого. Но в инструкции, как правило, производитель указывает, что заряжать первым способом не рекомендуется, поскольку могут возникнуть сложности в последующем с определением момента прекращения подачи тока в устройство.

Если заряжать их таким образом, то может возникнуть сильный перезаряд, и это приведёт к частичной поломке устройства или уменьшению его ёмкости. Заряжать аккумулятор ni mh нужно с помощью быстрого метода. КПД в этом случае будет немного выше, чем при капельном варианте.

Процесс зарядки батареи можно разделить на несколько пунктов:

• установка аккумулятора в зарядное устройство;
• тип батареи;
• начальная зарядка;
• быстрая зарядка;
• дозарядка;
• поддерживающая зарядка.

Если пошла быстрая зарядка, желательно, чтобы у аккумулятора было хорошее обеспечение. В никель-кадмиевых аккумуляторах достаточно контроля за дельтой. Батарейки ni mh должны иметь контроль как минимум за температурой и дельтой.

Нюансы во время работы

Для долговечной работы аккумуляторных батарей ni mh нужно знать и следовать нескольким советам, регулярное применение которых сможет гарантировать продолжительное пользование. Для этого необходимо знать всего несколько вещей.

Изначально нужно подготовиться к тому, что батареи не должны перегреваться, сильно разряжаться, а также перезаряжаться. В этих условиях продолжительность работы можно увеличить в несколько раз.

Для долговечной работы используют такие методы:

1. Остановка зарядки в связи с изменением скорости роста температуры. Во время зарядки батарея находится под постоянным контролем, и в том случае, когда температура быстро изменяется, происходит автоматическая остановка процесса.
2. Остановка зарядки по максимальному времени.
3. Прекращение заряда по достижению максимальной температуры. Если батарейка запредельно нагрелась и достигла максимальных показателей, процесс быстрой зарядки останавливается.
4. Перед окончанием зарядки устройства происходит снижение подаваемого заряда в связи с повышением температуры батарейки.
5. Максимальное напряжение. Такой способ актуален для старых батареек, которые имеют повышенное внутреннее сопротивление в связи с нехваткой электролита. Происходит автоматическая корректировка максимального напряжения.
6. Максимальное давление. Метод применяется для аккумуляторов с большой ёмкостью. Давление в этом случае будет зависеть от размеров конструкции.

Для того чтобы правильно рассчитать формулу для зарядки ni mh battery, нужно применить следующую формулу: время зарядки равно ёмкости, разделённой на силу тока зарядного устройства. К примеру, есть аккумулятор ёмкостью 4000 миллиампер в час. Зарядное устройство имеет силу тока 1000 миллиампер в час: 4000 / 1000 = 4.

Необходимые правила, которые нужно соблюдать во время эксплуатации АКБ:

1. Такие устройства очень чувствительны к перегреву, и он очень плохо скажется на их работе. Они теряют токоотдачу и способность отдавать имеющийся заряд.
2. Перед активной эксплуатацией элемента батареи для его лучшей работы можно совершить несколько циклов разрядки и зарядки устройства. Это позволит достичь максимальной ёмкости, которая была потеряна во время транспортировки и хранении после производства.
3. Во время долгого хранения без применения в работе аккумулятор нужно оставлять заряженным не более чем на 30−40% от максимальной ёмкости.
4. После зарядки или разрядки батареи нужно дать ей время остыть.
5. Рекомендуется время от времени (каждые 8−10 циклов зарядки) разряжать аккумулятор до 0.98 и полностью заряжать. Это продлит время его эксплуатации.
6. Такие батареи нужно разряжать максимум до показателя 0.98. Если эта цифра будет меньшей, то устройство просто может перестать заряжаться.

Восстановление аккумуляторов

В связи с таким явлением, как «эффект памяти», аккумуляторы время от времени теряют некоторые стартовые показатели и характеристики. Происходит такой эффект, как последствие от многократных циклов неполной зарядки и разрядки.

Батарейка запоминает при этом меньшие (верхнюю и нижнюю) границы и существенно уменьшает свою ёмкость.

Но если уже проблема возникла, нужно правильно тренировать и восстанавливать аккумулятор для её решения. Выполняются такие действия следующим образом:

• с помощью зарядного устройства или лампочки необходимо разрядить батарейку до 0.801 В;
• выполняется полная зарядка.

Если определённый аккумулятор не проходил долго подобной профилактики, то нужно сделать несколько процедур. Тренировку зарядкой и разрядкой желательно проводить раз в 3−4 недели.

Производители аккумуляторных батарей Ni Mh утверждают, что подобный эффект не может отнять более 5% ёмкости. При тренировках важным остаётся использование зарядных устройств с возможностью разрядки с установленным минимальным порогом. Это необходимо для того, чтобы батарея не разрядилась до конца, поскольку она может в последующем вообще не заряжаться. Такое зарядное устройство очень полезно, когда степень заряда аккумулятора неизвестен, и приблизительно предположить его невозможно.

Если уровень заряда неизвестен, то разрядку нужно проводить под тщательным контролем ЗУ, так как это может привести к глубокой разрядке. При проведении профилактики целой батареи нужно сначала её полностью зарядить для того, чтобы выровнять ёмкость.

В том случае, когда аккумулятор уже проработал продолжительное время (2−3 года), то восстановление его подобным способом может оказаться бесполезным. Подобные действия могут помочь только в процессе работы батареи. При эксплуатации батареи, кроме эффекта памяти, также изменяется в меньшую сторону количество залитого электролита. Важно отметить, что лучше проводить профилактику каждого элемента отдельно, чем всей батареи сразу. Это усилит эффект. Работать такие батареи могут 1−5 лет. Это зависит от конкретного производителя и модели.

Если сравнивать никель-металлогидридные аккумуляторы с кадмиевыми, то значительное преимущество в запасе электроэнергии первых не является только одним их преимуществом. Производители аккумуляторов, отказавшись от использования кадмия, сделали большой шаг навстречу применения экологически чистых материалов.

Это позволяет намного легче решать вопрос с утилизацией использованной продукции.

Благодаря таким достоинствам, как долговечность, экологичность, высокая производительность, а также использование такого материала, как никель, Ni Mh батареи набирают популярность с каждым днём. Также они хороши и тем, что при частых зарядках и разрядках профилактику для восстановления ёмкости нужно проводить раз в 3−4 недели.

Они имеют и свои минусы:

1. Производители таких батарей ограничили один комплект 10 элементами в связи с тем, что со временем увеличивается возможность переполюсовки устройства.
2. Подобные аккумуляторы работают при более узких температурных условиях. Уже при -10 °С или +40 °С они теряют свою работоспособность.
3. Если заряжать такие батареи, то они выделяют много тепла, поэтому нуждаются в специальных предохранителях во избежание перегрева.
4. Часто излишне саморазряжаются. Происходит это в связи с реакцией никелевого электрода с водородом электролита.

При цикле зарядки/разрядки со временем уменьшается количество кристаллической решётки. Это способствует появлению ржавчины и трещин во время взаимодействия с электролитом.

Преимущества большой и маленькой ёмкости

Покупая такие аккумуляторы, не всегда нужно смотреть на их ёмкость. С увеличением ёмкости батареи увеличивается и её саморазряд. В качестве примера можно привести аккумулятор ёмкостью 2400 мАч и 1500 мАч. По прошествии нескольких месяцев использования более сильный аккумулятор потеряет больше ёмкости, чем слабый. Батарея на 2400 мАч за несколько месяцев сравнится по своей ёмкости с 1500 мАч устройством и через некоторое время даже будет иметь силу заряда ниже, чем батарея послабее.

Если рассматривать практику использования таких устройств, то она применяется в устройствах, которые нуждаются в высоком энергопотреблении за короткое время. К примеру, это могут быть плееры, радиоуправляемые модели или видеомагнитофоны.

Тренировка NiMH аккумуляторов. Есть ли смысл? / Хабр

Пролог

Началось все с того, что моя фотомыльница наотрез отказалась работать со свежевынутыми из зарядного устройства аккумуляторами — четырьмя NiMH размера АА. Их бы взять, как обычно, да выбросить. Но почему-то в этот раз любопытство возобладало над здравым смыслом (или это может жаба подала голос), и захотелось понять — а нельзя ли из этих батарей выдавить еще хоть чего-нибудь. Фотоаппарат весьма охоч до энергии, но ведь есть и более скромные потребители — мышки беспроводные или клавиатуры, например.

Собственно параметров, интересных потребителю, два — емкость батареи и ее внутреннее сопротивление. Возможных манипуляций тоже немного — разрядить да зарядить. Измеряя в процессе разряда ток и время можно оценить емкость аккумулятора. По разнице напряжения аккумулятора на холостом ходу и под нагрузкой можно оценить внутреннее сопротивление. Повторив цикл разряд-заряд (т. е. выполнив «тренировку») несколько раз, можно понять имеет ли вообще это действо смысл.

Соответственно сформировался такой план — делаем управляемые разрядник и зарядник с возможностью непрерывного измерения параметров процесса, производим над измеренными величинами простые арифметические действия, повторяем процесс нужное число раз. Сравниваем, делаем выводы, выбрасываем наконец аккумуляторы.

Измерительный стенд

Сплошной сборник велосипедов. Состоит из аналоговой части (на схеме ниже) и микроконтроллера. В моем случае интеллектуальной частью был ардуино, хотя это совершенно не принципиально — лишь бы был необходимый набор входов/выходов.

Сделан стенд был из того, что нашлось в радиусе трех метров. Если кому-то захочется повторить, то вовсе не обязательно в точности следовать схеме. Выбор параметров элементов может быть весьма широким, далее я это немного прокомментирую.

Блок разряда представляет собой управляемый стабилизатор тока на ОУ IC1B (LM324N) и полевом транзисторе Q1. Транзистор практически любой, лишь бы хватило допустимых напряжений, токов и рассеиваемой мощности. А они тут все небольшие. Резистор обратной связи и одновременно часть нагрузки (вместе с Q1 и R20) для аккумулятора — R1. Его максимальная величина должна быть такой, чтобы обеспечить требуемый максимальный ток разряда. Если исходить из того, что разряжать аккумулятор можно до 1 В, то для обеспечения тока разряда, например, в 500 мА резистор R1 не должен быть больше 2 Ом. Управляется стабилизатор трехбитным резистивным ЦАП (R12-R17). Тут расчет такой — напряжение на прямом входе ОУ равно напряжению на R1 (которое пропорционально току разряда). Меняем напряжение на прямом входе — меняется ток разряда. Для масштабирования выхода ЦАП к нужному диапазону имеется подстроечный резистор R3. Лучше, чтобы он был многооборотный. Номиналы R12-R17 могут быть любыми (в районе десятков килоом), главное, чтобы выполнялось соотношение их величин 1/2. Особой точности от ЦАП не требуется, поскольку ток разряда (напряжение на R1) в процессе измеряется непосредственно инструментальным усилителем IC1D. Его коэффициент усиления равен K=R11/R10=R9/R8. Выход подается на АЦП микроконтроллера (А1). Изменением номиналов R8-R11 усиление можно подогнать к желаемому. Напряжение на батарее измеряется вторым усилителем IC1C, K=R5/R4=R7/R6. Зачем управление током разряда? Дело тут в основном вот в чем. Если разряжать постоянным большим током, то ввиду большого внутреннего сопротивления у изношенных батарей минимально допустимое напряжение 1 В (а другого ориентира для прекращения разряда нет) будет достигнуто раньше, чем аккумулятор на самом деле разрядится. Если разряжать постоянным малым током, то процесс растянется слишком надолго. Поэтому разряд ведется ступенчато. Восьми ступеней мне показалось достаточно. Если охота больше/меньше, то можно изменить разрядность ЦАП. Кроме того, включая-выключая нагрузку, можно прикинуть внутреннее сопротивление аккумулятора. Думаю, что дальнейших пояснений алгоритм работы контроллера при разряде не требует. По окончании процесса Q1 оказывается заперт, батарея полностью отключается от нагрузки, а контроллер включает блок заряда.

Блок заряда. Тоже стабилизатор тока, только неуправляемый, зато отключаемый. Ток задается источником опорного напряжения на IC2 (2.5 В, точность 1% согласно даташиту) и резистором R21. В моем случае ток заряда был классическим — 1/10 от номинальной емкости аккумулятора. Резистор обратной связи — R20. Источник опорного напряжения можно использовать любой другой — на ваш вкус и наличие деталей. Транзистор Q2 работает в более жестком режиме, чем Q1. Ввиду заметной разницы между напряжением Vcc и напряжением батареи на нем рассеивается заметная мощность. Это плата за простоту схемы. Но радиатор спасает положение. Транзистор Q3 служит для принудительного запирания Q2, т. е. для отключения блока заряда. Управляется сигналом 12 микроконтроллера. Еще один источник опорного напряжения (IC3) нужен для работы АЦП контроллера. От его параметров зависит точность измерений нашего стенда. Светодиод LED1 — для индикации состояния процесса. В моем случае он не горит в процессе разряда, горит при заряде и мигает, когда цикл закончен.
Напряжение питания выбирается таким, чтобы обеспечить открытие транзисторов и работу их в нужных диапазонах. В данном случае у обоих транзисторов напряжение отпирания затвора довольно велико — порядка 2-4 В. Кроме того, Q2 «подперт» напряжением батареи и R20, поэтому отпирающее напряжение на затворе стартует примерно от 3,5-5,5 В. В свою очередь LM323 не может поднять напряжение на выходе выше Vcc минус 1,5 В. Поэтому Vcc должно быть достаточно велико и в моем случае равно 9 В.

Алгоритм управления зарядом ориентировался на классический вариант контроля момента начала падения напряжения на батарее. Однако на деле оказалось все не совсем так, но об этом позже.
Все измеряемые величины в процессе «исследований» писались в файл, потом производились расчеты и строились графики.

Думаю, что с измерительным стендом все ясно, поэтому перейдем к результатам.

Результаты измерений

Итак, имеем заряженные (но неработающие) батареи, которые разряжаем и измеряем запасенную емкость, а заодно и внутреннее сопротивление. Выглядит это примерно так.

Графики в осях время, часы (X) и мощность, Вт (Y) для лучшей и худшей из батарей. Видно, что запасенная энергия (площадь под графиками) существенно разная. В числовом выражении измеренная емкость аккумуляторов составила 1196, 739, 1237 и 1007 мА*ч. Не густо, учитывая, что номинальная емкость (которая указана на корпусе) — 2700 мА*ч. И разброс весьма велик. А что же внутреннее сопротивление? Оно составило 0.39, 0.43, 0.32 и 0.64 Ом соответственно. Ужасно. Понятно почему мыльница отказывалась работать — батареи просто не в состоянии отдать большой ток. Ну что ж, приступим к тренировке.

Цикл первый. Опять отдаваемые мощности лучшей и худшей батареи.

Прогресс виден невооруженным глазом! Числа это подтверждают: 1715, 1444, 1762 и 1634 мА*ч. Внутреннему сопротивлению тоже похорошело, но очень неравномерно — 0.23, 0.40, 0.1, 0.43 Ом. Казалось бы есть шанс. Но увы — дальнейшие циклы разряда/заряда ничего не дали. Значения емкости, как и внутреннего сопротивления, изменялись от цикла к циклу в пределах около 10%. Что лежит где-то недалеко от пределов точности измерений. Т.е. длительная тренировка, во всяком случае для моих аккумуляторов, ничего на дала. Но зато стало ясно, что батареи сохранили больше половины емкости и вполне еще поработают на малом токе. Хоть какая-то экономия в хозяйстве.

Теперь хочу немножко остановиться на процессе заряда. Возможно мои наблюдения будут полезны кому-то, кто соберется конструировать интеллектуальное зарядное устройство.
Вот типичный график заряда (слева шкала напряжения на аккумуляторе в вольтах).

После начала заряда наблюдается провал напряжения. В разных циклах он может быть больше или меньше по глубине, немного разной длительности, иногда отсутствует. Далее в течение примерно 10 часов идет равномерный рост и затем выход почти на горизонтальное плато. Теория гласит, что при малом токе заряда не наблюдается падение напряжения в конце заряда. Я набрался терпения и все-таки дождался этого падения. Оно мало (на графике на глаз почти и не заметно), ждать его нужно очень долго, но оно всегда есть. После десяти часов заряда и до спада напряжение на батарее хоть и растет, но крайне незначительно. На итоговом заряде это почти не сказывается, каких-то неприятных явлений типа нагрева батареи не наблюдается. Таким образом при конструировании слаботочных зарядных устройств снабжать их интеллектом никакого смысла нет. Достаточно таймера на 10-12 часов, причем никакой особой точности при этом не требуется.

Однако такая идиллия была нарушена одним из элементов. Примерно через 5-6 часов заряда возникали весьма заметные колебания напряжения.

Сначала я было списал это на конструктивный недостаток моего стенда. На фото видно, что собрано все было навесным монтажом, а контроллер подключен довольно длинными проводами. Однако повторные эксперименты показали, что такая ерунда стабильно возникает с одним и тем же аккумулятором и никогда не возникает с другими. К своему стыду причину такого поведения я не нашел. Тем не менее (и на графике это хорошо видно) среднее значение напряжение растет так, как надо.

Эпилог

В итоге имеем четыре аккумулятора, которым точными научными методами найдена экологическая ниша. Имеем разочарование в возможностях процесса тренировки. И имеем один необъясненный эффект, возникающий при заряде.
На очереди батарейка побольше — автомобильный аккумулятор. Но там нагрузочные резисторы на пару порядков мощнее надо. Где-то едут по просторам Евразии.

На этом все. Спасибо за внимание.

Как Зарядить Аккумулятор Ni Mh ~ SIS26.RU

Никель-металлические батареи (Ni-MH)

Сравнительные свойства щелочных батарей

Большое изменение определенных характеристик в таблице обусловлено различными целями (конструкциями) батарей.

История никель-металлогидридных аккумуляторов

В новом элементе водород накапливается в сплавах некоторых металлов. Сплавы, которые поглощают водород в объеме, в 1000 раз превышающем их собственный объем, были найдены в 1960-х годах. Эти сплавы состоят из 2 или более металлов, один из которых поглощает водород, а другой. катализатор, способствующий диффузии атомов водорода в решетку металла. Количество возможных составов используемых металлов практически не ограничено, что позволяет улучшить характеристики сплава. Создание Ni-MH аккумуляторов потребовало создания сплавов, которые работают при низком давлении водорода и комнатной температуре. В настоящее время в мире ведутся работы по созданию новых сплавов и технологий их переработки. Никелевые сплавы с редкоземельными металлами могут обеспечить до 2000 циклов зарядки аккумулятора, уменьшая отрицательную емкость электрода менее чем на 30%.

1-й Ni-MH аккумулятор, в котором сплав LaNi использовался в качестве основного активного материала гидридного металлического электрода₅, был запатентован Биллом в 1975 году. В предыдущих экспериментах с металлическими гидридными сплавами никель-металлогидридные батареи были нестабильны, и требуемая емкость батареи не удавалась. Потому что промышленная реализация Ni-MH батареи началось исключительно в середине 80-х годов после создания сплава La-Ni-Co, который обеспечивает электрохимическое повторное поглощение водорода в течение более 100 циклов. С тех пор конструкция никель-металлогидридных аккумуляторов неуклонно совершенствуется в направлении увеличения их удельной энергии.

Замена отрицательного электрода позволила увеличить закладку активной массы положительного электрода в 1,3-2 раза, что определяет емкость аккумулятора. Следовательно, Ni-MH аккумуляторы имеют значительно более высокие удельные энергетические характеристики, чем Ni-Cd аккумуляторы.

Успех в распределении гидридных никель-металлических батарей был обеспечен высочайшей плотностью энергии и нетоксичностью материалов, используемых при их изготовлении.

Основные процессы для Ni-MH аккумуляторов

Реакция протекает на положительном оксидно-никелевом электроде Ni-MH:

На отрицательном электроде металл с поглощенным водородом превращается в гидрид металла:

Общий отклик в Ni-MH батарее записывается следующим образом:

Электролит не участвует в основной реакции образования тока.

После сообщения о 70-80% емкости и при зарядке на оксидно-никелевом электроде выделяется кислород:

который восстанавливается на отрицательном электроде:

Последние две реакции обеспечивают замкнутый кислородный цикл. За счет уменьшения кислорода дополнительное увеличение емкости металла гидридного электрода обеспечивается образованием группы ON.

Электронные Ni-MH батареи

Основным материалом, который определяет свойства никель-металлогидридных аккумуляторов, является водородопоглощающий сплав, способный поглощать в 1000 раз больше водорода.

Наиболее широко используемые сплавы, такие как LaNi₅, в которой часть никеля заменена марганцем, кобальтом и алюминием для улучшения стабильности и активности сплава. Чтобы снизить стоимость, некоторые производители используют металл вместо лантана (Mm, который представляет собой смесь редкоземельных элементов; их консистенция близка к консистенции природных руд), которая также включает церий, празеодим и неодим, не включая лантан.

В течение цикла зарядки-разрядки кристаллическая решетка расширяется и сжимается на 15-25% из сплавов, поглощающих водород из-за поглощения и десорбции водорода. Такие конфигурации приводят к трещинам в сплаве из-за увеличения внутренних напряжений. Образование трещин вызывает увеличение площади поверхности, подверженной коррозии со стороны щелочного электролита. По этим причинам разрядная емкость отрицательного электрода равномерно уменьшается.

В батарее с ограниченным количеством электролита это вызывает помехи перераспределению электролита. Коррозия сплава приводит к химической пассивности поверхности из-за образования коррозионно-стойких оксидов и гидроксидов, которые повышают перенапряжение основной реакции образования тока металлогидридного электрода. Образование продуктов коррозии происходит за счет расхода кислорода и водорода из раствора электролита, что, в свою очередь, вызывает уменьшение количества электролита в батарее и повышение его внутреннего сопротивления.

Чтобы замедлить ненужные процессы дисперсии и коррозии сплавов, которые определяют срок службы Ni-MH аккумуляторов, существует два основных метода (кроме оптимизации состава и режима производства сплава). Первый метод. это микрокапсулирование частиц сплава, то есть покрытие их поверхности узким пористым слоем (5-10%). по весу никеля или меди. Второй метод, который стал более широко используемым в настоящее время, заключается в обработке поверхности сплавов частиц щелочными смесями с образованием защитных пленок, проницаемых для водорода.

Электроды из оксида никеля при серийном производстве изготавливаются в следующих конструктивных модификациях: пластинчатые, спеченные, спеченные (керамзит) и экструдированные, в том числе таблетированные. В последние годы использовались электроды без спермы и пенные электроды.

Ламелловые электроды Они представляют собой набор перфорированных коробок (ламелей), соединенных между собой узкой (шириной 0,1 мм) никелированной металлической полосой.

Спеченные (керамические) электроды состоят из пористой (более 70% пористости) металлокерамической основы, в порах которой имеется активная масса. Основа изготовлена ​​из тонкого карбонил-никелевого порошка, который в соответствии с карбонатом аммония или мочевиной (60-65% никеля, остальное. наполнитель) прессуется, прокатывается или распыляется на сетку из железа или никеля. Порошковая сетка затем подвергается термообработке в восстановительной атмосфере (обычно в атмосфере водорода) при температуре 800-960 ° С, причем вся карбонатная или аммонийная мочевина разлагается и испаряется, а никель спекается. Основания, приобретенные на этой катушке, имеют толщину 1-2,3 мм, пористость 80-85% и радиус пор 5-20 мкм. Субстрат попеременно пропитывают концентрированным никелем, никелем или сульфатом никеля и щелочным веществом, нагретым до 60-90 ° С, что способствует осаждению оксидов и гидроксидов никеля.

В настоящее время также используется метод химической пропитки, в котором электрод катодно обрабатывают в растворе нитрата никеля. Из-за образования водорода раствор в порах пластины становится щелочным, что приводит к осаждению оксидов и гидроксидов никеля в порах пластины.

Фольговые электроды приравниваются к разновидностям спеченных электродов. Электроды создаются путем нанесения двух узких (0,05 мм) перфорированных никелевых полос с обеих сторон путем распыления, с использованием спиртовой эмульсии порошка карбонил никеля, содержащей связующие вещества, спекания и будущей химической или химической пропитки реагентами. Толщина электрода составляет 0,4-0,6 мм.

Экструдированные электроды изготавливают путем прессования под давлением 35-60 МПа активной массы на сетчатой ​​или перфорированной железной ленте. Активная масса состоит из гидроксида никеля, гидроксида кобальта, графита и связующего.

Металлические электроды имеют высокопористую основу из никеля или углеродных волокон. Пористость этих оснований. 95% или больше. Войлочный электрод выполнен на основе никелированного полимерного или углеграфитового войлока. Толщина электрода в зависимости от его назначения находится в диапазоне 0,8-10 мм. Активная масса вводится в войлок различными способами, в зависимости от его плотности.

Вы можете использовать войлок вместо войлока пенопласт никель, получен никелированием пенополиуретана с последующим отжигом в восстановительной среде. В высокопористой среде обычно применяется паста, содержащая гидроксид никеля и связующее. Затем основу с пастой сушат и раскатывают. Войлочные и полистирольные электроды характеризуются самой высокой удельной емкостью и огромным ресурсом.

Дизайн батареи Ni-MH.

Рис. 1. Конструкция никель-металлической батареи (Ni-MH):

1 корпус, 2 крышки, 3-клапанная крышка, 4-клапанный, 5-коллектор положительного электрода, 6-изолирующее кольцо, 7-отрицательный электрод, 8-разделитель, 9-положительный электрод, 10-изолятор.

В Ni-MH призматических батареях положительный и отрицательный электроды расположены поочередно, между ними расположен разделитель. Узел электрода вставляется в железный или пластиковый корпус и закрывается заглушкой. Клапан или датчик давления обычно устанавливаются на крышке (эскиз 2).

КАК ЗАРЯЖАТЬ ПЕСНИ АА AAA Ni Mh Ni Cd. обычное и умное зарядное устройство

Это верно упражнение Палец батареи AA и AAA Нет меча, Ni Cd. Который упражнение. о простых и умных.

Как правильно заряжать NiMH и NiCd батареи?

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

Рис. 2. Конструкция Ni-MH батареи:

1 корпус, 2 крышки, крышка с 3 клапанами, 4 клапана, 5 изолирующих прокладок, 6 изоляторов, 7-разрядный электрод, 8 разделителей, 9 положительных электродов.

В никель-металлогидридных батареях используется щелочной электролит, состоящий из КОН с добавлением LiOH. Нетканый полипропилен и полиамид толщиной 0,12-0,25 мм, обработанные смачивающим агентом, используются в качестве сепараторов в Ni-MH батареях.

Положительный электрод. В никель-металлогидридных аккумуляторах используются положительные электроды из оксида никеля, аналогичные используемым в никель-кадмиевых аккумуляторах. Ni-MH аккумуляторы в основном используются в керамике и в последние годы. войлочные и пенные электроды (см. выше).

Отрицательный электрод. Было обнаружено, что пять применений отрицательного гидридного электрода имеют практическое применение в Ni-MH батареях (см. Выше):

Удельная емкость гидридных металлов различной конструкции близка по величине и определяется в основном емкостью используемого сплава.

Характеристики Ni-MH аккумуляторов

Электрические характеристики

Номинальное напряжение разряда Повышение при номинальном токе разряда Ip = 0,1-0,2 ° C (C. Номинальная емкость аккумулятора) при 25 ° C составляет 1,2-1,25 В, обычное напряжение на клеммах. 1С. Напряжение уменьшается с увеличением нагрузки (см. Рисунок 3)

Рис. 3. Характеристики разряда Ni-MH батареи при 20 ° C и различных нормированных токах нагрузки:

1-0,2C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

Емкость батареи. С увеличением нагрузки (уменьшением времени разряда) и снижением температуры емкость Ni-MH батареи уменьшается (рис. 4). Эффект понижения температуры на резервуаре особенно заметен при высоких расходах и при температуре ниже 0 ° C.

Рис. 4. Температурная зависимость разрядной емкости Ni-MH батареи при разных токах разряда:

Безопасность и долговечность никель-металлогидридных аккумуляторов. Саморазряд происходит во время хранения. Ni-MH аккумулятор. Через месяц при комнатной температуре потеря емкости составляет 20-30%, а последующие потери при хранении уменьшаются до 3-7% в месяц. Скорость саморазряда увеличивается с ростом температуры (см. Рисунок 5).

Рис. 5. Зависимость разрядной емкости Ni-MH батареи от времени хранения при разных температурах:

Упражнение Ni-MH аккумулятор

Для надежной работы Ni-MH батареи в течение гарантийного срока необходимо соблюдать рекомендации и инструкции производителя. Наибольшее внимание следует уделить температуре. Рекомендуется избегать перенапряжений (ниже 1 В) и коротких замыканий. Рекомендуется использовать Ni-MH аккумуляторы по назначению, чтобы избежать сочетания использованных и неиспользованных аккумуляторов, а также не паять провода и другие детали непосредственно к аккумулятору.

Ni-MH аккумуляторы более чувствительны к перезарядке, чем Ni-Cd. переплата это может привести к тепловому ускорению. Зарядку обычно проводят с током О = 0,1 С в течение 15 часов. Компенсационная зарядка осуществляется с током О = 0,01-0,03 С в течение 30 часов и более.

Ускоренная (4,5 часа) и быстрая (1 час) зарядка возможна для никель-металлогидридных батарей с высокоактивными электродами. С такими зарядами процесс контролируется путем изменения температуры T и напряжения U и других параметров. Быстрая зарядка используется, например, для Ni-MH батареи, питание для ноутбуков, мобильных телефонов, электроинструментов, хотя в ноутбуках и мобильных телефонах в настоящее время используются в основном литий-ионные и литий-полимерные батареи. Рекомендуется также трехступенчатый метод зарядки: первая ступень быстрой зарядки (1С и выше), заряд 0,1 ° С в течение 0,5-1 часа для окончательной зарядки и заряд 0,05-0,02 С в качестве компенсации заряда. Информация о зарядке аккумулятора для Ni-MH обычно предоставляется в инструкциях производителя, а рекомендуемый зарядный ток указан на корпусе аккумулятора.

Напряжение зарядки Uz при Iz = 0,3-1C лежит в пределах 1,4-1,5 В. Из-за выделения кислорода на положительном электроде количество электричества, испускаемого зарядом (Q3), больше, чем разрядная емкость (Cp). Коэффициент отдачи (100 Sr / Qz) составляет 75-80% и 85-90% соответственно для дискового и цилиндрического Ni-MH батареи.

Контроль заряда и разряда. Чтобы избежать перезарядки никель-металлогидридных аккумуляторов, можно применять следующие методы контроля заряда с использованием соответствующих датчиков, установленных в аккумуляторах или зарядное устройство:

Используя метод Tmax, батарею можно заряжать, если температура окружающей среды падает или батарея может не заряжаться достаточно, если температура окружающей среды значительно возрастает. Метод T / t может быть очень эффективно использован для остановки заряда при низких температурах окружающей среды. Но если только этот метод используется при более высоких температурах, батареи внутри батарей будут нагреваться до нежелательно высоких температур, пока не будет достигнуто отключение T / t. Для конкретного Т / т, более высокая производительность на входе может быть получена при более низкой температуре окружающей среды, чем при более высокой температуре. В начале зарядки батареи (а также в конце зарядки) происходит быстрое повышение температуры, что может привести к преждевременному отключению заряда при использовании метода T / t. Чтобы избежать этого, разработчики зарядных устройств используют таймеры для первоначальной задержки датчика при использовании метода T / t.

Метод U эффективен для остановки заряда при низких температурах окружающей среды, а не при повышенных температурах. В этом смысле метод аналогичен методу T / t. Предоставлять прекращение в случаях, когда непредвиденные обстоятельства препятствуют нормальному прерыванию зарядки, также рекомендуется использовать контроллер таймера, который регулирует продолжительность зарядки (метод t).

Таким образом, для быстрой зарядки батарей с нормированными токами 0,5-1C при температуре 0-50 ° C целесообразно одновременно использовать методы Tmax (с температурой отключения 50-60 ° C в зависимости от конструкции батарей и аккумуляторы).U (от 5-15 мВ д аккумулятор), t (обычно для получения 120% номинальной мощности) и Umax (1,6-1,8 В на батарею). Вместо метода U можно использовать метод T / t (1-2 ° C / мин) с таймером начальной задержки (5-10 мин). Смотрите также соответствующую статью для контроля заряда

После быстрой зарядки батареи зарядные устройства позволяют им переключаться на перезарядку с нормализованным током 0,1 ° C и 0,2 ° C в течение определенного времени.

Для Ni-MH аккумуляторов постоянный заряд не рекомендуется, так как это может произойти. «тепловой отказ» батареи. Это связано с тем, что в конце зарядки происходит увеличение тока, пропорциональное разнице между напряжением питания и напряжением батареи, а напряжение батареи в конце зарядки уменьшается из-за повышения температуры.

При низких температурах скорость заряда должна быть уменьшена. В противном случае кислород не успеет рекомбинировать, что приведет к повышению давления в аккумуляторе. Ni-MH батареи с высокопористыми электродами рекомендуются для использования в этих условиях.

Преимущества и недостатки Ni-MH аккумуляторов

Ni-MH аккумуляторы этого не делают «эффект памяти»Характеристика никель-кадмиевых аккумуляторов обусловлена ​​образованием никеля в отрицательном кадмиевом электроде. Однако эффекты, связанные с перезарядкой электрода из оксида никеля, остаются.

Уменьшение напряжения разряда, наблюдаемое при частой и длительной перезарядке, а также при использовании никель-кадмиевых аккумуляторов, можно устранить, периодически выполняя несколько разрядов до 1 В. Такие разряды достаточно выполнять один раз в месяц.

Однако гидридные никель-металлические батареи по некоторым эксплуатационным характеристикам уступают никель-кадмиевым, которые они призваны заменить:

Как отмечалось ранее, деградация никель-металлогидридных аккумуляторов определяется, прежде всего, снижением сорбционной емкости отрицательного электрода при циклировании. В цикле зарядки-разрядки объем кристаллической решетки сплава изменяется, вызывая трещины и последующую коррозию при реакции с электролитом. Образование продуктов коррозии происходит за счет поглощения кислорода и водорода, что снижает общее количество электролита и увеличивает внутреннее сопротивление аккумулятора.

Следует отметить, что характеристики Ni-MH аккумуляторов в значительной степени зависят от сплава отрицательного электрода и технологии обработки сплава для повышения стабильности его состава и структуры. Это заставляет производителей батарей быть осторожнее при выборе поставщиков сплавов и потребителей батарей. перед выбором производителя.

Часто задаваемые вопросы о зарядном устройстве NiMH

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах NiMH и NiCD

[Примечание: в этом FAQ в основном рассматриваются вопросы о зарядных устройствах, предназначенных для аккумуляторов NiMH или NiCD. Он не распространяется конкретно на свинцово-кислотные, герметичные свинцово-кислотные (SLA) или литий-ионные зарядные устройства.]

В чем разница между быстрой зарядкой и быстрой зарядкой?

Оба термина по сути бессмысленны. В отрасли нет стандарта, поэтому производители могут использовать эти термины по-разному.Одна из проблем с такими терминами заключается в том, что время, необходимое для зарядки аккумулятора, зависит от емкости заряжаемого аккумулятора. Зарядное устройство, которое может зарядить NiCD аккумулятор AAA стандартной емкости (180 мАч) всего за один час, может занять 8 часов для зарядки NiMH аккумулятора большой емкости (1500 мАч). Лучше игнорировать такие термины и сделать приблизительный расчет того, насколько быстро зарядное устройство может заряжать аккумуляторы. (Для этого вы можете использовать наш калькулятор времени заряда аккумулятора . )

Вернитесь к началу страницы

Сколько времени потребуется зарядному устройству для зарядки аккумуляторов?

Довольно легко оценить, сколько времени это займет.Просто разделите емкость аккумулятора на скорость заряда зарядного устройства, затем увеличьте время примерно на 20%, чтобы учесть определенную неэффективность. Например, аккумулятор емкостью 1600 мАч потребуется около 4 часов для полной зарядки с помощью зарядного устройства со скоростью заряда 500 мА. (1600 мАч / 500 мА x120%). Кстати, этот пример применим к стандартной NiMH батарее AA и типичному «быстрому зарядному устройству». Имейте в виду, что частично разряженный аккумулятор будет заряжен за меньшее время.

Если это кажется слишком сложным, воспользуйтесь нашим калькулятором времени заряда аккумулятора .

Вернитесь к началу страницы

Может ли зарядное устройство повредить аккумулятор (сократить срок его службы или уменьшить емкость)?

Да. Наиболее частой причиной преждевременного выхода из строя аккумулятора является чрезмерный заряд. Тип зарядных устройств, которые чаще всего вызывают перезарядку, — это так называемые «быстрые зарядные устройства» на 5 или 8 часов. Проблема с этими зарядными устройствами в том, что у них действительно нет механизма контроля заряда.Большинство из них представляют собой простые конструкции, которые заряжаются с полной скоростью в течение фиксированного периода времени, обычно пять или восемь часов, а затем отключаются или переключаются на более низкий уровень «струйной» зарядки. С этими зарядными устройствами при правильном использовании все в порядке. При неправильном использовании они могут сократить срок службы батареи несколькими способами.

Сначала предположим, что полностью заряженные или частично заряженные батареи вставлены в зарядное устройство. Зарядное устройство не может это почувствовать, поэтому оно полностью заряжает батареи, на которые оно было рассчитано.Нет ничего необычного в том, чтобы поместить частично заряженные батареи в зарядное устройство, поскольку довольно легко смешать батареи и случайно вставить полностью заряженные батареи в зарядное устройство. Сделайте это несколько раз с одним из этих зарядных устройств, и емкость аккумулятора начнет падать.

Еще одна распространенная ситуация — цикл зарядки прерывается на этапе зарядки. Зарядное устройство отключают, чтобы посмотреть, насколько нагреваются батареи, или использовать электрическую розетку для чего-нибудь еще.Затем зарядное устройство снова подключается. К сожалению, это приведет к повторному запуску полного цикла зарядки, даже если предыдущий цикл зарядки был почти завершен.

Самый простой способ избежать подобных ситуаций — использовать интеллектуальное зарядное устройство, зарядное устройство с микропроцессорным управлением. Интеллектуальное зарядное устройство может определить, когда аккумулятор полностью заряжен, а затем, в зависимости от его конструкции, либо полностью отключиться, либо переключиться на непрерывный заряд. В большинстве наших зарядных устройств используется микропроцессорное управление. Для получения конкретной информации см. Нашу сравнительную таблицу зарядных устройств .

Вернитесь к началу страницы

Что такое капельный заряд?

Теоретически постоянный заряд — это скорость заряда, которая достаточно высока, чтобы поддерживать полностью заряженный аккумулятор, но достаточно низка, чтобы избежать перезарядки. Плата за обслуживание — это еще один способ описать постоянный заряд. Определение оптимальной скорости непрерывного заряда для конкретной батареи немного сложно описать, но обычно считается, что она составляет около десяти процентов от емкости батареи, т.е. е. Оптимальная скорость непрерывной подзарядки Sanyo 2500 мАч AA NiMH не превышает 250 мА.Одна из причин, по которой вам важно понимать оптимальную скорость непрерывного заряда для вашего зарядного устройства и аккумуляторов, заключается в компенсации саморазряда NiCD и NiMH аккумуляторов. Другая причина заключается в том, что перезарядка аккумулятора определенно сократит срок его службы. Хотя большинство производителей не рекомендуют оставлять батарею в зарядном устройстве на длительное время, многие люди оставляют свои батареи в зарядном устройстве на непрерывной подзарядке на несколько дней или недель, чтобы сохранить свои батареи «готовыми к использованию».Если вы знаете скорость непрерывного заряда, которую производит ваше зарядное устройство, и она составляет примерно одну десятую емкости аккумулятора или меньше, тогда все будет в порядке, если вы собираетесь делать это время от времени. В общем, хотя вы не хотите оставлять зарядное устройство подключенным к сети без присмотра на длительное время.

Вредна ли непрерывная зарядка для аккумуляторов?

Многие производители аккумуляторов не рекомендуют длительную (за несколько месяцев) непрерывную зарядку. Если используется непрерывная зарядка, то скорость заряда должна быть очень низкой или только прерывистой.Лучшие интеллектуальные зарядные устройства будут отправлять импульсный заряд аккумулятору только после того, как он зарядится. Они не применяют постоянную низкую ставку заряда. Некоторые реселлеры аккумуляторов заявляют, что применение непрерывной непрерывной подзарядки примерно на 1/10 емкости аккумулятора не является вредным. Однако мы не видели, чтобы производители аккумуляторов одобряли такую ​​практику.

Лучше полностью зарядить батареи, а затем хранить их полностью заряженными в морозильной камере, чем оставлять их на непрерывной подзарядке на очень длительные периоды времени.

Вернитесь к началу страницы

Уменьшает ли быстрая зарядка срок службы батарей?

Несущественно. Если для этого используется правильно спроектированное интеллектуальное зарядное устройство, большинство никель-металлгидридных аккумуляторов можно перезарядить примерно за час без каких-либо повреждений или значительного сокращения их срока службы. Однако никель-металлгидридные батареи можно быстро заряжать только с помощью зарядного устройства, специально разработанного для зарядки никель-металлгидридных батарей. Зарядные устройства, предназначенные для быстрой зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, могут перезарядить никель-металлогидридные аккумуляторы.Хотя может быть правдой, что быстрая зарядка NiMH аккумуляторов может сократить срок службы аккумулятора на небольшую величину (вероятно, менее чем на 10%), это должно быть более чем компенсировано неудобством всегда медленной зарядки аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

В чем разница между зарядным устройством для никель-металлгидридных аккумуляторов и зарядным устройством для никель-кадмиевых аккумуляторов.

Наибольшие различия заключаются в скорости заряда (насколько быстро зарядное устройство может заряжать батареи) и в управлении зарядкой (как заряд определяет, когда остановить заряд).Многие из недорогих зарядных устройств для NiMH аккумуляторов представляют собой просто зарядные устройства NiCd, которые были слегка модифицированы. Обычно 5-часовое зарядное устройство NiCd оснащено переключателем, который позволяет увеличить время зарядки с пяти до восьми часов. Таким образом, зарядное устройство NiCd на 5 часов превращается в зарядное устройство NiMh на 8 часов. Как мы упоминали выше, мы не рекомендуем этот тип зарядного устройства. Хотя зарядное устройство с таймером дешевле в производстве, чем интеллектуальное зарядное устройство, оно может привести к перезарядке и повреждению аккумулятора, если аккумуляторы часто заряжаются до того, как они разрядятся (то есть аккумуляторы используются в течение короткого времени, а затем полностью заряжаются снова. ).

Интеллектуальные зарядные устройства

NiMH на самом деле были разработаны, чтобы определять, когда NiMH аккумулятор полностью заряжен, а затем отключаться или переходить в режим непрерывной зарядки. Из-за более сложной схемы этот тип зарядного устройства стоит дороже, но должен продлить срок службы батареи . Некоторые из этих зарядных устройств только немного дороже, чем «глупые» зарядные устройства. Мы настоятельно рекомендуем приобрести интеллектуальное зарядное устройство для NiMH или NiCd аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

Могу ли я использовать старое зарядное устройство NiCd для зарядки NiMH аккумуляторов?

Ответ на этот вопрос зависит от типа зарядного устройства NiCd.В зависимости от типа используемого никель-кадмиевого зарядного устройства, старое зарядное устройство NiCd может недостаточно заряжать никель-металлгидридные батареи (скорее всего), может заряжать их чрезмерно (что менее вероятно) или может заряжать никель-металлогидридные батареи должным образом (но это вряд ли произойдет автоматически и может займет очень много времени). Давайте посмотрим на три случая.

Многие из старых никель-кадмиевых зарядных устройств представляют собой простые зарядные устройства с синхронизацией по времени, которые заряжают батареи в течение определенного времени, а затем отключаются. К сожалению, поскольку никель-кадмиевые батареи имеют гораздо меньшую емкость, чем никель-металлогидридные батареи, таймер, вероятно, отключится задолго до полной зарядки никель-металлгидридных батарей. Это не повредит аккумуляторам, но никель-металлгидридные аккумуляторы не будут полностью заряжены, поскольку таймер остановит цикл зарядки слишком рано.

Среди старых никель-кадмиевых зарядных устройств обычным явлением являются так называемые «ночные» зарядные устройства, которые заряжают аккумуляторы с низкой скоростью, пока зарядное устройство подключено к электросети. Зарядное устройство этого типа может полностью заряжать никель-металлогидридные аккумуляторы, но это может занять очень много времени. Сделай так. Возможно, что старому зарядному устройству NiCd потребуется до 48 часов, чтобы полностью зарядить новые NiMH аккумуляторы большой емкости! Этот тип зарядного устройства вряд ли повредит никель-металлгидридные батареи, если батареи не будут оставлены в зарядном устройстве на несколько недель, но это может быть не очень удобно в использовании.Если у вас есть такое зарядное устройство, вы можете определить, сколько времени вам понадобится для зарядки аккумуляторов, с помощью калькулятора, указанного выше.

Последняя возможность состоит в том, что старое зарядное устройство NiCd является быстрым зарядным устройством, которое будет заряжать никель-металл-гидридные батареи, но не будет иметь необходимой схемы для остановки цикла зарядки после полной зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов. Если зарядное устройство NiCd предназначено для зарядки аккумуляторов менее чем за два часа, это может быть именно этот тип. В этом случае существует риск того, что старое зарядное устройство перезарядит NiMH аккумуляторы.Это станет очевидным, если батареи сильно нагреются во время цикла зарядки. (NiMH аккумуляторы могут нагреваться после полной зарядки, особенно при быстрой зарядке). Если никель-металлгидридные батареи становятся слишком горячими для использования и остаются в таком состоянии более 20 или 30 минут, то зарядное устройство, скорее всего, перезаряжает никель-металлогидридные батареи и может сократить их срок службы. Вы, скорее всего, встретите этот тип зарядного устройства, если оно предназначено для быстрой зарядки автомобильных аккумуляторов радиоуправления (RC).Мы не рекомендуем использовать быстрое зарядное устройство NiCD для зарядки NiMH аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

Какие батареи лучше: NiCD или NiMH?

Это действительно зависит от того, для чего вы собираетесь их использовать. Батареи NiCD обычно используются в электроинструментах, и по этой емкости они во многих отношениях превосходят NiMH батареи. Для цифровых устройств с высоким энергопотреблением, где вес имеет первостепенное значение, лучше всего подходят никель-металлгидридные батареи. NiMH батареи также считаются экологически чистым химическим составом батарей.NiCD токсичны, и их переработка обязательна.

Вернуться к началу страницы

Что такое зарядка аккумулятора или тренировка?

Когда вы намеренно разряжаете аккумулятор до определенного минимального напряжения, а затем перезаряжаете его, это называется кондиционированием или восстановлением аккумулятора. Это также иногда называют упражнениями на батарейках. Это особенно важно для уменьшения того, что некоторые называют эффектом памяти, испытываемым при использовании никель-кадмиевых батарей, если вы обычно не полностью разряжаете их при каждом использовании.Для батарей NiCD это необходимо делать периодически, примерно каждые 10 циклов заряда / разряда или около того, иначе батареи начнут терять емкость. Для никель-металлгидридных аккумуляторов кондиционирование не требуется для уменьшения эффекта памяти, потому что для этого типа аккумуляторов он незначителен. Тем не менее, восстановление очень удобно как для NiMH, так и для NiCD аккумуляторов, потому что новые аккумуляторы не заряжаются, когда вы их получаете, и их необходимо заряжать и разряжать три-пять раз, прежде чем они достигнут своей полной емкости.Кроме того, время от времени кондиционирование перезаряжаемых батарей помогает гарантировать, что они прослужат вам годы или прослужат вам, и сэкономят вам как можно больше денег, прежде чем вы отправите их на переработку и получите новые.

Вернуться к началу страницы

Что такое канал заряда или цепь заряда?

Зарядные устройства

имеют один или несколько каналов зарядки, также называемых цепями зарядки. Каждый канал зарядки может заряжать одну или несколько батарей. Например, зарядные устройства для батарей AA и AAA обычно имеют четыре зарядные станции и два канала зарядки.Это означает, что каждый канал заряда заряжает две батареи в одной цепи. Вот почему вы видите, что многие люди рекомендуют хранить батареи в наборах, чтобы оптимизировать их зарядку. В основном это рекомендуется, потому что вы, вероятно, используете зарядное устройство с двумя батареями в каждом канале зарядки, например, наш TurboCharger 4000.

Вернуться к началу страницы

Что такое зарядная станция?

В зарядном устройстве зарядная станция — это место, куда вы помещаете аккумулятор для его зарядки.Многие зарядные устройства имеют зарядные станции, которые подходят для аккумуляторов разных типов и размеров. Например, большинство зарядных устройств типа AA также поддерживают батареи AAA, а некоторые «универсальные» зарядные устройства могут также использовать другие типы зарядных устройств. например, клетки AA, AAA, C и D. У универсальных зарядных устройств других типов есть адаптеры, которые входят в комплект или должны приобретаться отдельно, чтобы использовать батареи разных типов и размеров.

Что делает зарядное устройство «умным зарядным устройством»?

Любое зарядное устройство, в котором для управления различными аспектами процесса зарядки используется компьютерный чип, можно считать интеллектуальным зарядным устройством.Технически даже зарядное устройство, которое может определять и регулировать скорость зарядки на основе батареи, вставленной в зарядную станцию, может считаться интеллектуальным зарядным устройством, но все, что является либо ручным (постоянная скорость зарядки, пока оно подключено), либо использует таймер Чтобы управлять процессом зарядки, мы не рассматриваем настоящее умное зарядное устройство. Есть даже разные уровни умных зарядных устройств. Различные функции, которые работают вместе, иногда загадочным образом, потому что у аккумуляторов и зарядных устройств очень много переменных.Чтобы мы могли рассматривать зарядное устройство для аккумулятора как интеллектуальное зарядное устройство, оно должно иметь общую функцию зарядки, известную как отрицательная дельта V. Отрицательная дельта V — это, по сути, технический метод зарядного устройства, чтобы узнать, когда батарея достигла своей зарядной емкости, а затем выключить отключение зарядки или иногда переход в режим непрерывной зарядки. Другими функциями, которые способствуют «умному» статусу зарядных устройств, являются: Спасение батареи (реализовано различными способами, чтобы попытаться «отскочить» от чрезмерно разряженной батареи — i.е. менее 1,0 или 0,9 вольт — так что он будет заряжаться), датчики температуры, функции разряда и кондиционирования, функции тестирования батареи и даже таймеры для ограничения общей продолжительности заряда, поэтому, даже если вы оставите его подключенным, он сам поворачивается выключится через заданное время. Помните, что все производители считают свои зарядные устройства «умными» с некоторыми или всеми этими функциями, и все они не одинаковы !? Эй, мы тоже …

Вернуться к началу страницы

,

NiMH аккумуляторы Ответы на общие вопросы

В: Что означает NiMH?

A: Материал — никель-металлогидрид (NiMH), который имеет много преимуществ по сравнению с другими конструкционными материалами батарей.

Q: Что подразумевается под аккумуляторной памятью?

A: Старое поколение и батареи с другим химическим составом подвержены эффекту памяти. Это когда аккумулятор должен быть полностью разряжен перед подзарядкой или его емкость уменьшается. Аккумуляторы NIMH нового поколения не обладают эффектом памяти и могут заряжаться в любое время в течение цикла использования.Если вы не уверены в уровне заряда или состоянии аккумулятора, зарядите его.

Q: Что означает номинальная емкость мАч?

A: Это номинальная емкость накопителя энергии мАч = «миллиампер-часы». Так что, если вы сравниваете батареи с батареей AA с номиналом 2000 мАч, он будет иметь вдвое большую емкость, чем номинал 1000 мАч.

В: Какое применение лучше всего подходит для NiMH аккумуляторов?

A: NiMH относится практически ко всем приложениям, где существует высокий спрос и потребление энергии.Самые популярные приложения — цифровые фотоаппараты, фонарики и игрушки. Если вы постоянно покупаете щелочные батареи для какого-либо применения, вам следует подумать об использовании никель-металлгидридных аккумуляторных батарей.

В: Сколько раз можно заряжать NiMH аккумулятор?

A: Аккумуляторы AA меньшей емкости от 1700 до 2000 мАч можно заряжать до 1000 раз в режиме медленной зарядки в течение ночи, а аккумуляторы от 2100 до 2400 мАч можно заряжать от 600 до 800 раз в режиме медленной зарядки в течение ночи.

Новые аккумуляторные батареи AA большей емкости на 2500 мАч имеют большую емкость, но их можно заряжать только около 500 раз в ночном режиме. Увеличение емкости или быстрая зарядка всегда уменьшают количество циклов. Каждая ячейка, доступная на рынке, емкостью более 2100 мАч будет иметь менее 1000 циклов зарядки.

В: Какие приложения не подходят для использования NiMH аккумуляторов?

A: Любая ситуация, когда аккумулятор не используется в течение 30 дней или устройства с низким потреблением энергии, например, дымовые извещатели, аварийные фонарики, часы, пульты дистанционного управления телевизора и т. Д.

В: Почему никель-металлгидридные батареи не работают в некоторых приложениях, таких как дымовые извещатели?

A: NiMH аккумуляторы саморазряжаются примерно на 1% в день, поэтому при использовании в устройстве с низким энергопотреблением или в режиме ожидания заряда аккумулятора хватит примерно на 90 дней, прежде чем потребуется подзарядка.

В: Могу ли я использовать в своем электронном устройстве аккумулятор емкостью мАч с более высоким номиналом (например, 1800 мАч вместо 2000 мАч)?

A: Да, емкость мАч продлит время работы между подзарядками. Аккумулятор с более высоким номиналом мАч не влияет на электронные устройства, за исключением того, что они допускают более длительное использование.

В: Почему батареи AA и AAA рассчитаны на 1,2 В, а щелочные батареи — на 1,5 В?

A: Фактически, в процессе разрядки щелочные батареи в среднем составляют около 1,2 вольт. Основное отличие состоит в том, что щелочная батарея начинается с 1,5 вольт и постепенно падает до менее 1,0 вольт. Батареи NiMH остаются под напряжением около 1,2 В почти 80% своего цикла разряда. Когда щелочные батареи разряжаются до 50% емкости, они выдают более низкое напряжение, чем никель-металлгидридные батареи.

Q: Что вы НИКОГДА не хотите делать со сменными батареями?

А:

• Никогда не используйте одновременно батареи разных производителей
• Никогда не используйте одновременно батареи разной емкости
• Никогда не смешивайте батареи разного химического состава, например, NiCd, NiMH, литиевые и т. Д.
• Никогда не роняйте аккумулятор, если вы можете помочь, так как NiMH аккумуляторы довольно легко повреждаются изнутри
• Никогда не храните NiMH в холодильнике
• Никогда не подвергайте воздействию высоких температур

В: Теряют ли NiMH аккумуляторы со временем емкость?

A: Да, но ничего радикального.Приблизительно от 10 до 15% емкости аккумулятора мАч теряется на уровне заряда от 400 до 800. Это будет сильно различаться в зависимости от качества батареи и зарядного устройства, а также от того, как потребитель обращается с батареями.

Q: Когда я получу свои аккумуляторы, мне нужно будет их зарядить?

A: Да, перед первым использованием вам необходимо полностью зарядить NiMH аккумуляторы. Обратите внимание, что для новых никель-металлгидридных аккумуляторов часто необходимо выполнить цикл не менее трех-пяти или более раз, прежде чем они достигнут максимальной производительности и емкости.Первые несколько раз, когда вы используете свои NiMH аккумуляторы, вы можете обнаружить, что они быстро разряжаются (разряжаются) во время использования. Не волнуйтесь, это нормально, пока батареи не структурируются внутри.

Q: Есть ли разница в зарядных устройствах. т.е. быстро, медленно, с микропроцессорным управлением и т. д.?

A: Да, сегодня на рынке есть разные зарядные устройства. Если зарядное устройство было разработано и продано в течение последних двух лет и специально предназначено для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов, с вами, вероятно, все в порядке.В большинстве новых зарядных устройств для управления зарядом используется небольшой компьютерный чип, и вы должны получать не менее 500 зарядов от ваших батарей. Если нет, купите новое зарядное устройство. Некоторые из безымянных батареек иногда имеют короткий срок службы. Быстрые зарядные устройства также имеют тенденцию сокращать время автономной работы до менее 500 зарядов.

В: Как утилизировать старые NiMH аккумуляторы?

A: Это просто! Хотя в большинстве штатов это безопасно и законно утилизировать NiMH аккумулятор вместе с обычным мусором, мы всегда поощряем переработку, когда это возможно.

Магазин NiMH аккумуляторы

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

.

Зарядка никель-металлогидридных батарей — Battery University

Знайте, как правильно подавать зарядку для умеренного нагрева и предотвращения перезарядки.

Алгоритм заряда NiMH аналогичен NiCd за исключением того, что NiMH более сложен. Отрицательный Delta V для определения полной зарядки слабый, особенно при зарядке менее 0,5C. Несоответствующий или горячий компресс еще больше уменьшает симптомы.

NDV в зарядном устройстве NiMH должен реагировать на падение напряжения 5 мВ на элемент или меньше.Для этого требуется электронная фильтрация, чтобы компенсировать шум и колебания напряжения, вызванные аккумулятором и зарядным устройством. Хорошо продуманные зарядные устройства NiMH включают в себя NDV, плато напряжения, дельта-температуру (dT / dt), порог температуры и таймеры тайм-аута в алгоритме обнаружения полной зарядки. Эти «ворота-организации» используют все, что приходит первым. Многие зарядные устройства включают 30-минутную подзарядку 0,1C, чтобы увеличить емкость на несколько процентных пунктов.

Некоторые современные зарядные устройства применяют начальную быструю зарядку 1С.При достижении определенного порога напряжения добавляется пауза в несколько минут, позволяя батарее остыть. Заряд продолжается при более низком токе, а затем применяется дальнейшее уменьшение тока по мере развития заряда. Эта схема продолжается до полной зарядки аккумулятора. Этот метод, известный как «ступенчато-дифференциальный заряд», подходит для всех никелевых аккумуляторов.

Зарядные устройства, использующие ступенчатый дифференциал или другие агрессивные методы зарядки, достигают увеличения емкости примерно на 6 процентов по сравнению с более простыми зарядными устройствами.Хотя желательна более высокая емкость, заполнение батареи до краев добавляет напряжения и сокращает общий срок службы батареи. Вместо того, чтобы достичь ожидаемых 350–400 циклов обслуживания, агрессивное зарядное устройство может разрядить аккумулятор после 300 циклов.

NiMH не любит перезарядку, а минимальный заряд установлен примерно на 0,05 ° C. NiCd лучше поглощает перезаряд, и оригинальные зарядные устройства NiCd имели постоянный заряд 0,1C. Различия в токе непрерывного заряда и необходимость более точного определения полного заряда делают оригинальное зарядное устройство NiCd непригодным для NiMH аккумуляторов.NiMH в зарядном устройстве NiCd может перегреться, но NiCd в зарядном устройстве NiMH работает хорошо. Современные зарядные устройства подходят для обеих систем аккумуляторов.

Медленно зарядить NiMH аккумулятор сложно, если вообще возможно. При значении C от 0,1 ° C до 0,3 ° C профили напряжения и температуры не демонстрируют определенных характеристик для запуска обнаружения полного заряда, и зарядное устройство должно зависеть от таймера. При зарядке частично или полностью заряженных аккумуляторов может произойти опасный перезаряд, даже если аккумулятор остается холодным.

То же самое происходит, если батарея потеряла емкость и может удерживать только половину заряда. По сути, размер этой батареи уменьшился вдвое, в то время как фиксированный таймер запрограммирован на подачу 100-процентного заряда без учета состояния батареи.

Многие пользователи аккумуляторов жалуются на более короткий, чем ожидалось, срок службы, и неисправность может заключаться в зарядном устройстве. Недорогие бытовые зарядные устройства склонны к неправильной зарядке. Если вы хотите повысить производительность аккумулятора с помощью недорогого зарядного устройства, оцените уровень заряда аккумулятора и установите время зарядки соответствующим образом.Извлеките батареи, если предполагается, что они полные.

Если зарядное устройство заряжается с высокой скоростью, проверьте температуру. Тепло означает, что батареи могут быть полностью заряжены. Лучше извлекать батареи заранее и заряжать перед каждым использованием, чем оставлять их в зарядном устройстве для последующего использования.

Простые инструкции по зарядке батарей на никелевой основе

• Эффективность заряда на основе никеля близка от 100 до 70 процентов. Аккумулятор остается холодным, но начинает нагреваться со сниженной эффективностью по мере приближения к полной зарядке.
• Никелевые батареи должны остывать при непрерывной подзарядке. Если тепло, капельный заряд слишком велик.
• Бытовые зарядные устройства не всегда корректно прекращают заряд. Извлеките батареи, когда они теплые на ощупь. Прекратите использовать зарядное устройство, которое «готовит» батареи.
• Заряжайте при комнатной температуре. Не заряжайте в горячем состоянии или при отрицательных температурах. (См. BU-410: Зарядка при высоких и низких температурах)
• Никелевые батареи лучше всего заряжать быстро; затяжной медленный заряд вызывает «память».”
• Аккумуляторы на никелевой и литиевой основе требуют разных алгоритмов зарядки. Зарядное устройство NiMH также может заряжать NiCd; зарядное устройство NiCd перезаряжает NiMH.
• Не оставляйте никелевый аккумулятор в зарядном устройстве более чем на несколько дней. Если возможно, снимите упаковки и сделайте короткую зарядку перед использованием.

.

Зарядка никель-кадмиевых батарей — Battery University

Узнайте, как увеличить заряд, уменьшить нагрев и уменьшить объем памяти.

Никелевые аккумуляторы сложнее заряжать, чем литий-ионные и свинцово-кислотные. Системы на основе лития и свинца заряжаются регулируемым током, чтобы довести напряжение до установленного предела, после чего батарея насыщается до полной зарядки. Этот метод называется постоянным током постоянного напряжения (CCCV). Батареи на основе никеля также заряжаются постоянным током, но напряжение может расти свободно.Обнаружение полного заряда происходит путем наблюдения за небольшим падением напряжения после устойчивого роста. Это может быть связано с периодом плато и повышением температуры со временем (подробнее ниже).

Производители батарей рекомендуют медленно заряжать новые батареи в течение 16–24 часов перед использованием. Медленная зарядка приводит к одинаковому уровню заряда всех элементов аккумуляторной батареи. Это важно, потому что каждая ячейка в никель-кадмиевой батарее может саморазрядиться со своей скоростью. Кроме того, во время длительного хранения электролит имеет тенденцию притягиваться ко дну ячейки, и начальный медленный заряд помогает в перераспределении, чтобы устранить сухие пятна на сепараторе.(См. Также BU-803a: Потеря электролита.)

Производители аккумуляторов не полностью форматируют никелевые и свинцовые аккумуляторы перед отправкой. Ячейки достигают оптимальной производительности после заливки, которая включает несколько циклов заряда / разряда. Это часть нормального использования; это также можно сделать с помощью анализатора батареи. Известно, что качественные ячейки полностью соответствуют требованиям после 5-7 циклов; другим может потребоваться 50–100 циклов. Пиковая мощность приходится на 100–300 циклов, после чего производительность начинает постепенно падать.

Большинство перезаряжаемых элементов имеют предохранительный клапан, который сбрасывает избыточное давление в случае неправильной зарядки. Вентиляционное отверстие на элементе NiCd открывается при давлении 1000–1400 кПа (150–200 фунтов на квадратный дюйм). Давление, выпущенное через повторно закрываемое вентиляционное отверстие, не вызывает повреждений; тем не менее, при каждой вентиляции некоторое количество электролита может вытечь, и уплотнение может начать протекать. Это заметно благодаря образованию белого порошка у вентиляционного отверстия. Многократная вентиляция в конечном итоге приводит к высыханию. Аккумулятор никогда не должен быть нагружен до выхода воздуха.

Обнаружение полного заряда по температуре

Обнаружение полного заряда герметичных никелевых аккумуляторов сложнее, чем у свинцово-кислотных и литий-ионных. В недорогих зарядных устройствах часто используется измерение температуры для завершения быстрой зарядки, но это может быть неточно. Ядро элемента на несколько градусов теплее, чем кожа, на которой измеряется температура, и возникающая задержка вызывает перезаряд. Производители зарядных устройств используют температуру 50 ° C (122 ° F) в качестве предельного значения температуры. Хотя любая продолжительная температура выше 45 ° C (113 ° F) опасна для аккумулятора, кратковременное превышение допустимого значения допустимо, если температура аккумулятора быстро падает, когда загорается индикатор готовности.

Усовершенствованные зарядные устройства больше не полагаются на фиксированный температурный порог, но определяют скорость увеличения температуры с течением времени, также известную как дельта-температура в зависимости от времени, или dT / dt. Вместо того, чтобы ждать достижения абсолютной температуры, dT / dt использует быстрое повышение температуры к концу заряда для включения индикатора готовности. Метод дельта-температуры поддерживает более низкую температуру батареи, чем фиксированная граница температуры, но элементы должны заряжаться достаточно быстро, чтобы вызвать повышение температуры.Прекращение заряда происходит при повышении температуры на 1 ° C (1,8 ° F) в минуту. Если аккумулятор не может достичь необходимого повышения температуры, отключение абсолютной температуры, установленное на 60 ° C (140 ° F), прекращает заряд.

Зарядные устройства, зависящие от температуры, вызывают опасную перезарядку, когда полностью заряженный аккумулятор многократно извлекается и вставляется повторно. Так обстоит дело с зарядными устройствами в транспортных средствах и настольных станциях, где двусторонняя радиосвязь отключается при каждом использовании. Повторное подключение инициирует новый цикл зарядки, требующий повторного нагрева батареи.

Литий-ионные системы имеют преимущество в том, что напряжение определяет степень заряда. Повторная установка полностью заряженного литий-ионного аккумулятора немедленно повышает напряжение до порога полной зарядки, ток падает, и зарядное устройство вскоре выключается без необходимости создания температурной сигнатуры.

Обнаружение полного заряда по сигнатуре напряжения

Усовершенствованные зарядные устройства прекращают заряд при возникновении определенной сигнатуры напряжения. Это обеспечивает более точное определение полного заряда никелевых батарей, чем методы на основе температуры.Зарядное устройство отслеживает падение напряжения, которое происходит, когда аккумулятор полностью заряжен. Этот метод называется отрицательным дельта V (NDV ).

.