მთელი ორმოცდაათი წლის განმავლობაში, პორტატული მოწყობილობები შეიძლება დაეყრდნოთ მხოლოდ ნიკელ-კადმიუმის კვების წყაროს ბატარეის მუშაობისთვის. მაგრამ კადმიუმი ძალიან ტოქსიკური მასალაა და 1990-იან წლებში ნიკელ-კადმიუმის ტექნოლოგია შეიცვალა უფრო ეკოლოგიურად სუფთა ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ტექნოლოგიით. სინამდვილეში, ეს ტექნოლოგიები ძალიან ჰგავს და ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების მახასიათებლების უმეტესობა მემკვიდრეობით მიიღო ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდმა. მაგრამ მიუხედავად ამისა, ზოგიერთი აპლიკაციისთვის, ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები შეუცვლელი რჩება და გამოიყენება დღემდე.
1. ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები (NiCd)
1899 წელს ვალდმარ იუნგნერის მიერ გამოგონილი ნიკელ-კადმიუმის ბატარეას რამდენიმე უპირატესობა ჰქონდა არსებულ ერთადერთ ტყვიმჟავას ბატარეასთან შედარებით, მაგრამ უფრო ძვირი იყო მასალების ღირებულების გამო. ამ ტექნოლოგიის განვითარება საკმაოდ ნელი იყო, მაგრამ 1932 წელს მნიშვნელოვანი გარღვევა მოხდა - ელექტროდად გამოიყენეს ფოროვანი მასალა შიგნით აქტიური ნივთიერებით. შემდგომი გაუმჯობესება განხორციელდა 1947 წელს და მოგვარდა გაზის შთანთქმის პრობლემა, რამაც შესაძლებელი გახადა შეიქმნას თანამედროვე დალუქული ტექნიკური უზრუნველყოფის გარეშე ნიკელ-კადმიუმის ბატარეა.
მრავალი წლის განმავლობაში, NiCd ბატარეები ემსახურებოდა ელექტროენერგიის წყაროს ორმხრივი რადიოს, სასწრაფო სამედიცინო აღჭურვილობის, პროფესიონალური ვიდეოკამერებისა და ელექტრო ხელსაწყოებისთვის. 1980-იანი წლების ბოლოს შეიქმნა ულტრა მაღალი სიმძლავრის NiCd ბატარეები, რომლებმაც შოკში ჩააგდეს მსოფლიო მათი სიმძლავრით, 60%-ით მეტი ვიდრე სტანდარტული ბატარეები. ეს მიღწეული იქნა ბატარეაში აქტიური ნივთიერების უფრო დიდი რაოდენობით მოთავსებით, მაგრამ იყო უარყოფითი მხარეებიც - გაიზარდა შიდა წინააღმდეგობა და შემცირდა დამუხტვის/გამორთვის ციკლების რაოდენობა.
NiCd სტანდარტი რჩება ერთ-ერთ ყველაზე საიმედო და უპრეცედენტო ბატარეებად და საავიაციო ინდუსტრია რჩება ამ სისტემის ერთგული. თუმცა, ამ ბატარეების ხანგრძლივობა დამოკიდებულია სათანადო მოვლაზე. NiCd და გარკვეულწილად NiMH ბატარეები ექვემდებარება "მეხსიერების" ეფექტს, რაც იწვევს სიმძლავრის დაკარგვას, თუ ბატარეა პერიოდულად არ მოძრაობს. თუ დატენვის რეკომენდებული რეჟიმი დარღვეულია, ბატარეას, როგორც ჩანს, ახსოვს, რომ მუშაობის წინა ციკლებში მისი სიმძლავრე სრულად არ იყო გამოყენებული და გამორთვისას ის გამოყოფს ელექტროენერგიას მხოლოდ გარკვეულ დონეზე. ( იხილეთ: როგორ შეაკეთოთ ნიკელის ბატარეა). ცხრილში 1 ჩამოთვლილია სტანდარტული ნიკელ-კადმიუმის ბატარეის დადებითი და უარყოფითი მხარეები.
| უპირატესობები | სანდო; ციკლების დიდი რაოდენობა სათანადო მოვლის საშუალებით ერთადერთი ბატარეა, რომელსაც შეუძლია ულტრა სწრაფი დატენვა მინიმალური სტრესით კარგი დატვირთვის მახასიათებლები, აპატიეთ მათ გაზვიადებას ხანგრძლივი შენახვის ვადა; განთავისუფლებულ მდგომარეობაში შენახვის შესაძლებლობა არ არსებობს სპეციალური მოთხოვნები შენახვისა და ტრანსპორტირებისთვის კარგი შესრულება დაბალ ტემპერატურაზე ნებისმიერი ბატარეის ციკლის ყველაზე დაბალი ღირებულება ხელმისაწვდომია ზომისა და დიზაინის ფართო სპექტრში |
| ნაკლოვანებები | შედარებით დაბალი ენერგიის სიმკვრივე ახალ სისტემებთან შედარებით "მეხსიერების" ეფექტი; პერიოდული მოვლის საჭიროება მის თავიდან ასაცილებლად კადმიუმი ტოქსიკური მასალაა, საჭიროა სპეციალური განადგურება მაღალი თვითგამონადენი; შენახვის შემდეგ საჭიროებს დატენვას უჯრედის დაბალი ძაბვა 1.2 ვოლტი, მოითხოვს მრავალუჯრედიანი სისტემების აშენებას მაღალი ძაბვის უზრუნველსაყოფად |
ცხრილი 1: ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები.
2. ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები (NiMH)
ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ტექნოლოგიის კვლევა ჯერ კიდევ 1967 წელს დაიწყო. თუმცა, ლითონის ჰიდრიდის არასტაბილურობამ შეაფერხა განვითარება, რამაც თავის მხრივ გამოიწვია ნიკელ-წყალბადის (NiH) სისტემის განვითარება. 1980-იან წლებში აღმოჩენილმა ჰიდრიდის ახალმა შენადნობებმა გადაჭრა უსაფრთხოების პრობლემები და შესაძლებელი გახადა ბატარეის შექმნა სპეციფიკური ენერგეტიკული შემცველობით 40% -ით მეტი ვიდრე სტანდარტული ნიკელ-კადმიუმი.
ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები ნაკლოვანებების გარეშე არ არის. მაგალითად, მათი დატენვის პროცესი უფრო რთულია, ვიდრე NiCd-ის. 20%-იანი თვითგანმუხტვით პირველი დღისთვის და შემდეგ ყოველთვიური განაკვეთით 10%-ით, NiMH ერთ-ერთი ლიდერია თავის კლასში. ჰიდრიდის შენადნობის მოდიფიცირებით, შესაძლებელია მიღწეული იქნას თვითგამონადენის და კოროზიის შემცირება, მაგრამ ეს დაამატებს მინუსს ენერგიის სპეციფიკური მოხმარების შემცირებით. მაგრამ ელექტრო მანქანებში გამოყენების შემთხვევაში, ეს მოდიფიკაციები ძალიან სასარგებლოა, რადგან ისინი ზრდის საიმედოობას და ზრდის ბატარეის ხანგრძლივობას.
3. გამოყენება სამომხმარებლო სეგმენტში
NiMH ბატარეები ამჟამად ყველაზე ხელმისაწვდომია. ინდუსტრიის გიგანტებმა, როგორიცაა Panasonic, Energizer, Duracell და Rayovac, აღიარეს ბაზარზე იაფი და გამძლე ბატარეის საჭიროება და გვთავაზობენ ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის კვების წყაროებს სხვადასხვა ზომის, კერძოდ AA და AAA. მწარმოებლები ბევრს მუშაობენ, რათა დაიბრუნონ ბაზრის ნაწილი ტუტე ბატარეებისგან.
ამ ბაზრის სეგმენტში, ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები არის დატენვის ალტერნატივა ტუტე ბატარეები, რომელიც ჯერ კიდევ 1990 წელს გამოჩნდა, მაგრამ შეზღუდული სასიცოცხლო ციკლისა და სუსტი დატვირთვის მახასიათებლების გამო, წარმატებას ვერ მიაღწია.
ცხრილი 2 ადარებს ენერგიის სპეციფიკურ ინტენსივობას, ძაბვას, თვითდამუხტვას და მუშაობის დროს ბატარეებისა და აკუმულატორების სამომხმარებლო სეგმენტში. ხელმისაწვდომია AA, AAA და სხვა ზომებში, ეს კვების წყარო შეიძლება გამოყენებულ იქნას პორტატულ მოწყობილობებში. მაშინაც კი, თუ მათ შეიძლება ჰქონდეთ ოდნავ განსხვავებული ნომინალური ძაბვა, გამონადენის მდგომარეობა ჩვეულებრივ ხდება ერთი და იგივე ძაბვის მნიშვნელობით 1 ვ ყველასთვის. ძაბვის ეს დიაპაზონი მისაღებია, რადგან პორტატულ მოწყობილობებს აქვთ გარკვეული მოქნილობა ძაბვის დიაპაზონის თვალსაზრისით. მთავარი ის არის, რომ აუცილებელია მხოლოდ ერთი და იგივე ტიპის ელექტრო ელემენტების ერთად გამოყენება. უსაფრთხოების შეშფოთებამ და ძაბვის შეუთავსებლობამ შეაფერხა AA და AAA Li-Ion ბატარეების განვითარება.
ცხრილი 2: სხვადასხვა AA ბატარეების შედარება.
* Eneloop არის Sanyo Corporation-ის სავაჭრო ნიშანი NiMH სისტემაზე დაფუძნებული.
NiMH-ის მაღალი თვითგამონადენის მაჩვენებელი მომხმარებელთა მუდმივი შეშფოთებაა. ფანარი ან ხელნაკეთი მოწყობილობა, რომელსაც აქვს NiMH ბატარეა, გამოუყენებელი რჩება რამდენიმე კვირის განმავლობაში. მოწყობილობის ყოველი გამოყენების წინ დამუხტვის წინადადება ნაკლებად სავარაუდოა, რომ გასაგები იყოს, განსაკუთრებით ფანრების შემთხვევაში, რომლებიც განლაგებულია სარეზერვო განათების წყაროდ. აქ უდაო ჩანს ტუტე ბატარეის უპირატესობა, რომლის შენახვის ვადა 10 წელია.
ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეა Panasonic-ისა და Sanyo-ს ბრენდის სახელწოდებით Eneloop-მა შესძლო მნიშვნელოვნად შეამცირა თვითგამორთვა. Eneloop შეიძლება ინახებოდეს დატენვის გარეშე ექვსჯერ უფრო მეტხანს ვიდრე ჩვეულებრივი NiMH. მაგრამ ასეთი გაუმჯობესებული ბატარეის მინუსი არის ენერგიის ოდნავ დაბალი სიმკვრივე.
ცხრილში 3 ჩამოთვლილია ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ელექტროქიმიური სისტემის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები. ცხრილში არ არის გათვალისწინებული Eneloop-ისა და სხვა სამომხმარებლო ბრენდების მახასიათებლები.
| უპირატესობები | 30-40 პროცენტით მეტი სიმძლავრე ვიდრე NiCd ნაკლებად მიდრეკილი "მეხსიერების" ეფექტისკენ, შეიძლება აღდგეს მარტივი მოთხოვნები შენახვისა და ტრანსპორტირებისთვის; ამ პროცესების რეგულირების ნაკლებობა Ეკოლოგიურად სუფთა; შეიცავს მხოლოდ ზომიერად ტოქსიკურ მასალებს ნიკელის შემცველობა გადამუშავებას თვითშენარჩუნებას ხდის ოპერაციული ტემპერატურის ფართო დიაპაზონი |
| ნაკლოვანებები | შეზღუდული მომსახურების ვადა; ღრმა გამონადენი ხელს უწყობს მის შემცირებას დახვეწილი დატენვის ალგორითმი; მგრძნობიარეა გადატვირთვის მიმართ სპეციალური მოთხოვნები დატენვის რეჟიმისთვის გამოიმუშავეთ სითბო სწრაფი დატენვისა და განმუხტვის დროს ძლიერი დატვირთვით მაღალი თვითგამონადენი კულონის ეფექტურობა 65% დონეზე (შედარებისთვის, ლითიუმ-იონისთვის - 99%) |
ცხრილი 3: NiMH ბატარეების უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები.
4. რკინა-ნიკელის ბატარეები (NiFe)
1899 წელს ნიკელ-კადმიუმის ბატარეის გამოგონების შემდეგ, შვედმა ინჟინერმა ვალდმარ იუნგნერმა განაგრძო კვლევა და შეეცადა ძვირადღირებული კადმიუმი შეეცვალა იაფი რკინით. მაგრამ დაბალი დამუხტვის ეფექტურობამ და წყალბადის გადაჭარბებულმა გაზმა აიძულა დაეტოვებინა NiFe ბატარეის შემდგომი განვითარება. მან არც კი დააპატენტა ტექნოლოგია.
რკინა-ნიკელის ბატარეა (NiFe) იყენებს ნიკელის ოქსიდის ჰიდრატს კათოდად, რკინას ანოდად და კალიუმის ჰიდროქსიდის წყალხსნარს ელექტროლიტად. ასეთი ბატარეის უჯრედი წარმოქმნის ძაბვას 1,2 ვ. NiFe მდგრადია გადატვირთვისა და ღრმა გამონადენის მიმართ; შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც სარეზერვო ენერგიის წყარო 20 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ვიბრაციამ და მაღალი ტემპერატურის წინააღმდეგობამ ეს ბატარეა ყველაზე მეტად გამოიყენა სამთო ინდუსტრიაში ევროპაში; მან ასევე იპოვა მისი გამოყენება სარკინიგზო სიგნალიზაციის ელექტროენერგიის მიწოდებაში და ასევე გამოიყენება მტვირთავებისთვის წევის ბატარეად. შეიძლება აღინიშნოს, რომ მეორე მსოფლიო ომის დროს სწორედ რკინა-ნიკელის ბატარეები გამოიყენებოდა გერმანულ V-2 რაკეტაში.
NiFe-ს აქვს დაბალი სპეციფიკური სიმძლავრე დაახლოებით 50 ვტ/კგ. ასევე, უარყოფითი მხარეები მოიცავს ცუდ შესრულებას დაბალ ტემპერატურაზე და მაღალი თვითგამონადენის სიჩქარეს (თვეში 20-40 პროცენტი). სწორედ ეს, წარმოების მაღალ ღირებულებასთან ერთად, უბიძგებს მწარმოებლებს დარჩეს ტყვიის მჟავა ბატარეების ერთგული.
მაგრამ რკინა-ნიკელის ელექტროქიმიური სისტემა აქტიურად ვითარდება და უახლოეს მომავალში შეიძლება გახდეს ტყვიის მჟავის ალტერნატივა ზოგიერთ ინდუსტრიაში. ლამელარული დიზაინის ექსპერიმენტული მოდელი პერსპექტიულად გამოიყურება, მან მოახერხა ბატარეის თვითდამუხტვის შემცირება, ის პრაქტიკულად იმუნური გახდა ზედმეტი და დატენვის მავნე ზემოქმედებისგან და მისი მომსახურების ვადა სავარაუდოდ 50 წელია, რაც შესადარებელია. ღრმა ციკლური გამონადენით მუშაობისას ტყვიმჟავა ბატარეის 12 წლიანი მომსახურების ვადა. ასეთი NiFe ბატარეის მოსალოდნელი ფასი შეედრება ლითიუმ-იონური ბატარეის ფასს და მხოლოდ ოთხჯერ აღემატება ტყვიის მჟავა ბატარეას.
NiFe ბატარეები, ასევე NiCdდა NiMH, მოითხოვს დატენვის სპეციალურ წესებს - ძაბვის მრუდს აქვს სინუსოიდური ფორმა. შესაბამისად, გამოიყენეთ დამტენი ამისთვის ტყვიის მჟავაან ლითიუმის იონიბატარეა არ გამოვა, შეიძლება ზიანი მიაყენოს კიდეც. ნიკელზე დაფუძნებული ყველა ბატარეის მსგავსად, NiFe-ს ეშინია გადატვირთვის - ეს იწვევს ელექტროლიტში წყლის დაშლას და იწვევს მის დაკარგვას.
ასეთი ბატარეის სიმძლავრე, რომელიც შემცირდა არასწორი გამოყენების შედეგად, შეიძლება აღდგეს მაღალი გამონადენის დენების გამოყენებით (აკუმულატორის სიმძლავრის მნიშვნელობის შესაბამისი). ეს პროცედურა უნდა ჩატარდეს სამჯერ, გამონადენის პერიოდით 30 წუთი. თქვენ ასევე უნდა აკონტროლოთ ელექტროლიტის ტემპერატურა - ის არ უნდა აღემატებოდეს 46 ° C- ს.
5. ნიკელ-თუთიის ბატარეები (NiZn)
ნიკელ-თუთიის ბატარეა ნიკელ-კადმიუმის ბატარეის მსგავსია იმით, რომ იგი იყენებს ტუტე ელექტროლიტს და ნიკელის ელექტროდს, მაგრამ განსხვავდება ძაბვით - NiZn უზრუნველყოფს 1,65 ვოლტს თითო უჯრედზე, ხოლო NiCd და NiMH აქვთ 1,20 ვოლტს თითო უჯრედზე. აუცილებელია NiZn ბატარეის დამუხტვა მუდმივი დენით, ძაბვის მნიშვნელობით 1,9 ვ უჯრედზე, ასევე უნდა გვახსოვდეს, რომ ამ ტიპის ბატარეა არ არის შექმნილი დატენვის რეჟიმში მუშაობისთვის. ენერგიის სპეციფიკური მოხმარება არის 100 ვტ/კგ, ხოლო შესაძლო ციკლების რაოდენობა 200-300-ჯერ. NiZn არ შეიცავს ტოქსიკურ მასალებს და შეიძლება ადვილად გადამუშავდეს. ხელმისაწვდომია სხვადასხვა ზომებში, მათ შორის AA.
1901 წელს თომას ედისონმა მიიღო აშშ-ს პატენტი მრავალჯერადი დატენვის ნიკელ-თუთიის ბატარეისთვის. მოგვიანებით, მისი დიზაინი სრულყოფილ იქნა ირლანდიელი ქიმიკოსის ჯეიმს დრამის მიერ, რომელმაც დააინსტალირა ეს ბატარეები სარკინიგზო ვაგონებზე, რომლებიც გადიოდა დუბლინის ბრაის მარშრუტზე 1932 წლიდან 1948 წლამდე. NiZn არ იყო კარგად განვითარებული მისი ძლიერი თვითგამონადენის და დენდრიტების წარმოქმნით გამოწვეული მოკლე სიცოცხლის ციკლის გამო, რაც ასევე ხშირად იწვევდა მოკლე ჩართვას. მაგრამ ელექტროლიტის შემადგენლობის გაუმჯობესებამ შეამცირა ეს პრობლემა, რამაც გამოიწვია NiZn კვლავ განიხილება კომერციული გამოყენებისთვის. დაბალი ღირებულება, მაღალი სიმძლავრე და ფართო ოპერაციული ტემპერატურის დიაპაზონი ამ ელექტროქიმიურ სისტემას უაღრესად მიმზიდველს ხდის.
6. ნიკელ-წყალბადის ბატარეები (NiH)
როდესაც ნიკელ-ლითონის ჰიდრიდის ბატარეების განვითარება დაიწყო 1967 წელს, მკვლევარები შეხვდნენ ლითონის ჰიდრიტების არასტაბილურობას, რამაც გამოიწვია ნიკელ-წყალბადის (NiH) ბატარეის განვითარებისკენ გადასვლა. ასეთი ბატარეის უჯრედში შედის ჭურჭელში ჩასმული ელექტროლიტი, ნიკელი და წყალბადი (წყალბადის ჩასმულია ფოლადის ცილინდრში 8207 ბარი წნევის ქვეშ) ელექტროდებს.
ამ სტატიით ჩვენ ვხსნით ახალ მიმართულებას ჩვენი საიტისთვის: ბატარეების და გალვანური უჯრედების (ან, მარტივი სიტყვებით, ბატარეების) ტესტირება.იმისდა მიუხედავად, რომ ლითიუმ-იონური ბატარეები, სპეციფიკური მოწყობილობის თითოეული მოდელისთვის, სულ უფრო პოპულარული ხდება, სტანდარტული ზოგადი დანიშნულების ბატარეების ბაზარი ჯერ კიდევ ძალიან დიდია - ისინი კვებავენ უამრავ სხვადასხვა პროდუქტს, დაწყებული საბავშვო სათამაშოებიდან დაწყებული იაფ კამერებამდე და პროფესიონალური ფანრები. ამ ელემენტების დიაპაზონი ასევე დიდია - ბატარეები და აკუმულატორები სხვადასხვა ტიპის, ტევადობის, ზომის, ბრენდის, სამუშაოს...
თავდაპირველად, ჩვენ არ დავსახავთ საკუთარ თავს მიზანს, მოვიცვათ ბატარეების მთელი სიმდიდრე - ჩვენ შემოვიფარგლებით მხოლოდ მათგან ყველაზე სტანდარტულ და ჩვეულებრივზე: ცილინდრული ბატარეებით და ნიკელის ბატარეებით.
ეს სტატია მიზნად ისახავს გაგაცნოთ რამდენიმე ძირითადი კონცეფცია ბატარეებთან დაკავშირებით, რომლებსაც ჩვენ ვსწავლობთ, ასევე ტესტირების მეთოდოლოგიასა და აღჭურვილობას, რომელსაც ვიყენებთ. თუმცა, ჩვენ განვიხილავთ ბევრ თეორიულ და პრაქტიკულ საკითხს შემდგომ სტატიებში, რომლებიც მიეძღვნება კონკრეტულ ბატარეებს - მით უმეტეს, რომ გაცილებით მოსახერხებელი და ნათელია ამის გაკეთება "ცოცხალ მაგალითებზე".
ბატარეების და გალვანური უჯრედების ტიპები
მარილის ელექტროლიტური ბატარეებიბატარეები მარილიანი ელექტროლიტით, ისინი ასევე არის თუთია-ნახშირბადის (თუმცა, ტუტე ბატარეებისგან განსხვავებით, მწარმოებლები, როგორც წესი, უბრალოდ არ მიუთითებენ მათ ქიმიას მარილის ელექტროლიტის პაკეტებზე) - ბაზარზე არსებული ყველაზე იაფი ქიმიური დენის წყაროები: ერთი ბატარეის ღირებულება მერყეობს. ოთხიდან ხუთამდე რვადან ათ რუბლამდე, ბრენდის მიხედვით.
ასეთი ბატარეა არის თუთიის ცილინდრული კონტეინერი (ემსახურება ერთდროულად სხეულს და ბატარეის "მინუსს"), რომლის ცენტრში არის ნახშირბადის ელექტროდი ("პლუს"). ანოდის ირგვლივ მოთავსებულია მანგანუმის დიოქსიდის ფენა, ხოლო მასსა და კონტეინერის კედლებს შორის დარჩენილი სივრცე ივსება წყალში განზავებული ამონიუმის ქლორიდისა და თუთიის ქლორიდის პასტით. ამ პასტის შემადგენლობა შეიძლება განსხვავდებოდეს: დაბალი სიმძლავრის ბატარეებში მასში დომინირებს ამონიუმის ქლორიდი, ხოლო უფრო ტევად ბატარეებში (მწარმოებლები ხშირად უწოდებენ "მძიმე მოვალეობას") - თუთიის ქლორიდი.
ბატარეის მუშაობის დროს თუთია, საიდანაც მზადდება მისი კორპუსი, თანდათან იჟანგება, რის შედეგადაც მასში შეიძლება გაჩნდეს ხვრელები - მაშინ ელექტროლიტი გაჟონავს ბატარეიდან, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მოწყობილობის დაზიანება, რომელშიც ის არის დამონტაჟებული. თუმცა, ასეთი პრობლემები ტიპიური იყო ძირითადად საყოფაცხოვრებო ბატარეებისთვის სსრკ-ს არსებობის დროიდან, ხოლო თანამედროვეები უსაფრთხოდ არის შეფუთული დამატებით გარე გარსში და ძალიან იშვიათად "გაჟონავს". თუმცა, არ უნდა დატოვოთ მკვდარი ბატარეები მოწყობილობაში დიდი ხნის განმავლობაში.
როგორც ზემოთ აღინიშნა, მარილის ბატარეის ელექტროლიტის ქიმიური შემადგენლობა შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს - "ძლიერი" ვერსია იყენებს ელექტროლიტს თუთიის ქლორიდის უპირატესობით. ამასთან, მათთან მიმართებაში სიტყვა "ძლიერი" შეიძლება დაიწეროს მხოლოდ ბრჭყალებში - მარილის ბატარეების არცერთი სახეობა არ არის გათვლილი რაიმე სერიოზული დატვირთვისთვის: ფანრში ისინი გაგრძელდება მეოთხედი საათის განმავლობაში, ხოლო კამერაში. ისინი შეიძლება არც იყოს საკმარისი ლინზის გასაგრძელებლად. მარილის ბატარეების ბედი არის დისტანციური კონტროლი, საათები და ელექტრონული თერმომეტრები, ანუ მოწყობილობები, რომელთა ენერგიის მოხმარება ჯდება ერთეულებში, მინიმუმ ათეულ მილიამპერში.
ტუტე ბატარეები
შემდეგი ტიპის ბატარეები არის ტუტე ან მანგანუმის ბატარეები. ზოგიერთი არც თუ ისე წიგნიერი გამყიდველი და მწარმოებელიც კი უწოდებს მათ "ტუტე" - ეს არის ოდნავ დამახინჯებული ტრასირების ქაღალდი ინგლისურიდან "ტუტე", ანუ "ტუტე".
ტუტე ბატარეების ფასები მერყეობს ათიდან ორმოცდაათ ორმოცდაათ რუბლამდე (თუმცა, მათი ტიპების უმეტესობა 25 რუბლამდეა, მხოლოდ გარკვეული მაღალი სიმძლავრის მოდელები გამოირჩევა) და ისინი შეიძლება განვასხვავოთ მარილის ბატარეებისგან წარწერით. "ტუტე" ჩვეულებრივ წარმოდგენილია ამა თუ იმ ფორმით. " შეფუთვაზე (და ზოგჯერ პირდაპირ სახელში, მაგალითად, "GP Super Alkaline" ან "TDK Power Alkaline").
ტუტე ბატარეის უარყოფითი პოლუსი შედგება თუთიის ფხვნილისგან - მარილის უჯრედების თუთიასთან შედარებით, ფხვნილის გამოყენება საშუალებას გაძლევთ გაზარდოთ ქიმიური რეაქციების სიჩქარე და, შესაბამისად, ბატარეის მიერ გამოყოფილი დენი. დადებითი პოლუსი შედგება მანგანუმის დიოქსიდისგან. მარილის ბატარეებისგან მთავარი განსხვავება არის ელექტროლიტის ტიპი: ტუტე ბატარეებში კალიუმის ჰიდროქსიდი გამოიყენება.
ტუტე ბატარეები კარგად შეეფერება მოწყობილობების ენერგიის მოხმარებას ათეულიდან რამდენიმე ასეულ მილიამპერამდე - სიმძლავრით დაახლოებით 2 ... 3 აჰ, ისინი უზრუნველყოფენ საკმაოდ გონივრულ სამუშაო დროს. სამწუხაროდ, მათ ასევე აქვთ მნიშვნელოვანი მინუსი: დიდი შიდა წინააღმდეგობა. თუ თქვენ დატვირთავთ ბატარეას მართლაც მაღალი დენით, მისი ძაბვა ძალიან დაეცემა და ენერგიის მნიშვნელოვანი ნაწილი დაიხარჯება თავად ბატარეის გათბობაზე - შედეგად, ტუტე ბატარეების ეფექტური ტევადობა დიდად არის დამოკიდებული დატვირთვაზე. ვთქვათ, თუ 0,025 ა დენით განმუხტვისას მოვახერხეთ ბატარეიდან 3 ა*სთ, მაშინ 0,25 ა დენის დროს რეალური სიმძლავრე დაეცემა 2 ა*სთ-მდე, ხოლო დენის 1-ზე. A - სრულიად ქვემოთ 1 A * სთ.
თუმცა, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ტუტე ბატარეას შეუძლია იმუშაოს მძიმე დატვირთვის ქვეშ, უბრალოდ, ეს დრო შედარებით მოკლეა. მაგალითად, თუ თანამედროვე ციფრული კამერა შეიძლება არც კი ჩართოს ფიზიოლოგიური ხსნარის ბატარეები, მაშინ ტუტე ბატარეების ერთი კომპლექტი გაძლებს სამუშაოს ნახევარ საათს.
სხვათა შორის, თუ უკვე იძულებული ხართ გამოიყენოთ ტუტე ბატარეები თქვენს კამერაში, იყიდეთ ერთდროულად ორი კომპლექტი და პერიოდულად შეცვალეთ ისინი, ეს ოდნავ გახანგრძლივებს მათ სიცოცხლეს: თუ მაღალი დენით დაცლილ ბატარეას მიეცემა საშუალება "დაწოლის" ცოტას, ნაწილობრივ აღადგენს დატენვას და ცოტათი მეტს იმუშავებს. Ხუთი წუთი.
ლითიუმის ბატარეები
ბოლო ფართოდ გამოყენებული ბატარეებიდან არის ლითიუმი. როგორც წესი, ისინი შეფასებულია ძაბვით, რომელიც არის 3 ვ-ის ჯერადი, ამიტომ ლითიუმის ბატარეების უმეტესობა 1,5 ვოლტ მარილიანი და ტუტე ბატარეებით ურთიერთშემცვლელი არ არის. ასეთი ბატარეები ფართოდ გამოიყენება საათებში და ასევე - ნაკლებად ხშირად - ფოტოგრაფიულ აღჭურვილობაში.
თუმცა, ასევე არის 1.5 ვ ლითიუმის ბატარეები, დამზადებული სტანდარტული AA და AAA ფორმის ფაქტორებით - მათი გამოყენება შესაძლებელია ნებისმიერი ტექნიკით, რომელიც განკუთვნილია ჩვეულებრივი მარილიანი ან ტუტე ბატარეებისთვის. ლითიუმის ბატარეების მთავარი უპირატესობა არის მათი დაბალი შიდა წინააღმდეგობა ტუტე ბატარეებთან შედარებით: მათი სიმძლავრე ნაკლებად არის დამოკიდებული დატვირთვის დენზე. ამიტომ, მიუხედავად იმისა, რომ ტუტე და ლითიუმის ბატარეებს დაბალი დენის დროს აქვთ იგივე სიმძლავრე 3 A * სთ, თუ მათ ციფრულ კამერაში ჩადებთ, რომელიც მოიხმარს 1 A-ს, მაშინ ტუტე "მოკვდება" ოცდაათ წუთში, მაგრამ ლითიუმი იცოცხლებს. თითქმის სამი საათი.
ლითიუმის ბატარეების მინუსი არის მაღალი ღირებულება: არა მხოლოდ თავად ლითიუმი ძვირია, არამედ წყლის შესვლისას მისი აალების საფრთხის გამო, ბატარეის დიზაინი შესამჩნევად უფრო რთული აღმოჩნდება, ვიდრე ტუტე. შედეგად, ერთი ლითიუმის ბატარეა ღირს 100-150 რუბლი, ანუ სამიდან ხუთჯერ უფრო ძვირი, ვიდრე ძალიან კარგი ტუტე. დაახლოებით იგივე ფასია Ni-MH ბატარეა, რომელსაც აქვს გამონადენის მახასიათებლები ლითიუმის ბატარეების მსგავსი, მაგრამ შეუძლია გადარჩეს რამდენიმე ასეული დამუხტვა-გამომუხტვის ციკლი - ამიტომ, ლითიუმის ბატარეების ყიდვა გამართლებულია მხოლოდ მაშინ, როცა არსად, დრო ან არაფერი გაქვთ ჩვეულებრივი დასატენად. ბატარეები.
დიახ, ვინაიდან საუბარია დატენვის ციკლებზე, უნდა ითქვას, რომ ლითიუმის ბატარეების დამუხტვის მცდელობა აბსოლუტურად შეუძლებელია! თუ ჩვეულებრივი ტუტე ან მარილიანი ბატარეა, მისი დამუხტვის მცდელობისას, შეიძლება, მაქსიმუმ, უბრალოდ გაჟონოს, მაშინ დალუქული ლითიუმის ბატარეები დატენვისას ფეთქდება.
ასევე, კარგი გამონადენის მახასიათებლების გარდა, ლითიუმის ბატარეებს აქვთ კიდევ ორი უპირატესობა, როგორც წესი, არც თუ ისე მნიშვნელოვანი: გამძლეობა (დაშვებული შენახვის ვადა აღწევს 15 წელს, ხოლო ბატარეა დაკარგავს სიმძლავრის მხოლოდ 10% -ს) და უნარი. მუშაობენ დაბალ ტემპერატურაზე, როდესაც მარილი და ტუტე ბატარეები, ელექტროლიტი უბრალოდ იყინება.
ნიკელ-კადმიუმის (Ni-Cd) ბატარეები
ბატარეების მთავარი ალტერნატივა არის ბატარეები - დენის წყაროები, ქიმიური პროცესები, რომლებშიც შექცევადია: როდესაც ბატარეა დაკავშირებულია დატვირთვასთან, ისინი მიდიან ერთი მიმართულებით, ხოლო როდესაც მასზე ძაბვა ვრცელდება, ისინი მიდიან საპირისპირო მიმართულებით. ამრიგად, თუ ბატარეა გამოყენების შემდეგ უნდა გადააგდოთ და შეიძინოთ ახალი, მაშინ ბატარეა შეიძლება დაიტენოს მისი სრული (ან თითქმის სრული) თავდაპირველი ტევადობით.
ჩვენ განვიხილავთ მსუბუქ სამომხმარებლო ელექტრონულ აღჭურვილობაში გამოყენებულ ბატარეებს - ამიტომ, მანქანებში ნაპოვნი მძიმე (როგორც სიტყვასიტყვით, ასევე გადატანითი მნიშვნელობით) ტყვიის მჟავა ბატარეები, უწყვეტი კვების წყაროები და სხვა მოწყობილობები მაღალი ენერგიის მოხმარებით და წონისა და ზომების განსაკუთრებული შეზღუდვის გარეშე, დაუყოვნებლივ რჩება. ჩვენი დღევანდელი სტატიიდან. მაგრამ ჩვენ ბევრად მეტ ყურადღებას მივაქცევთ სხვადასხვა ტიპის ნიკელის ბატარეებს ...
პირველი ნიკელის - უფრო ზუსტად, ნიკელ-კადმიუმის - ბატარეები შექმნა შვედმა მეცნიერმა ვალდემარ იუნგერმა (ვალდმარ იუნგნერმა) უკვე 1899 წელს, მაგრამ იმ დროს ისინი შედარებით ძვირი ღირდა და გარდა ამისა, ისინი არ იყო დალუქული: დატენვისას ბატარეა. გამოყოფილი გაზი. მხოლოდ გასული საუკუნის შუა ხანებში იყო შესაძლებელი ნიკელ-კადმიუმის ბატარეის შექმნა დახურული ციკლით: დატენვისას გამოთავისუფლებული აირები თავად ბატარეამ შეიწოვება.
ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები საიმედო და გამძლეა (მათი შენახვა შესაძლებელია ხუთ წლამდე და დამუხტვა - სათანადო გამოყენებით - 1000-ჯერ), კარგად მუშაობს დაბალ ტემპერატურაზე და ადვილად უძლებს მაღალი გამონადენის დენებს, შეიძლება დამუხტვა ორივე დაბალით. და მაღალი დენებისაგან.
თუმცა, მათ ასევე აქვთ ბევრი უარყოფითი მხარე. პირველ რიგში, ენერგიის შედარებით დაბალი სიმკვრივე (ანუ ელემენტის სიმძლავრის თანაფარდობა მის მოცულობასთან), მეორეც, შესამჩნევი თვითგამორთვის დენი (რამდენიმე თვის შენახვის შემდეგ, ბატარეის დატენვა დასჭირდება გამოყენებამდე). მესამე, შხამიანი კადმიუმის გამოყენება დიზაინში და მეოთხე, მეხსიერების ეფექტი.
ამ უკანასკნელზე უფრო დეტალურად ღირს საუბარი, რადგან ბატარეებზე საუბრისას მას არაერთხელ გავიხსენებთ. მეხსიერების ეფექტი არის ბატარეის შიდა სტრუქტურის დარღვევის შედეგი: მასში კრისტალები იწყებენ ზრდას, ამცირებენ ეფექტურ ზედაპირს და, შესაბამისად, ბატარეის ტევადობას. ეფექტმა მიიღო სახელი იმის გამო, რომ კრისტალები განსაკუთრებით სწრაფად იზრდებიან, როდესაც ბატარეა ბოლომდე არ არის დაცლილი: როგორც ჩანს, ახსოვს, რა დონეზე იყო დატვირთული ბოლო დროს - თუ ბატარეა დაცლილია, ვთქვათ, მხოლოდ 25% -ით, მაშინ შემდეგი დატენვა აღადგენს მის სიმძლავრეს არა 100%-მდე, არამედ ნაკლები. მეხსიერების ეფექტთან საბრძოლველად რეკომენდებულია ბატარეის სრულად დატენვა დატენვის წინ - ეს ანადგურებს მიღებულ კრისტალებს და აღადგენს ბატარეის ტევადობას. ხელმისაწვდომი ტიპის ბატარეებს შორის მეხსიერების ეფექტისადმი ყველაზე მგრძნობიარეა ნიკელ-კადმიუმი.
თუმცა, ზოგიერთ შემთხვევაში, ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების გამოყენება ახლაც გამართლებულია - დაბალი ღირებულების, გამძლეობისა და დაბალ ტემპერატურაზე დამუხტვის შესაძლებლობის გამო, ბატარეისთვის უარყოფითი შედეგების გარეშე.
ნიკელის ლითონის ჰიდრიდის (Ni-MH) ბატარეები
მიუხედავად მაღაზიის თაროებზე სიახლოვისა, ისტორიულად არის უფსკრული Ni-Cd და Ni-MH ბატარეებს შორის: ეს უკანასკნელი შეიქმნა მხოლოდ 1980-იან წლებში. საინტერესოა, რომ თავდაპირველად შესწავლილი იქნა წყალბადის შენახვის შესაძლებლობა კოსმოსურ ტექნოლოგიაში გამოყენებული ნიკელ-წყალბადის ბატარეებისთვის, მაგრამ შედეგად, ჩვენ მივიღეთ ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ტიპის ბატარეები ყოველდღიურ ცხოვრებაში.
ნიკელ-კადმიუმის ბატარეებისგან განსხვავებით, ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები არ შეიცავს მძიმე მეტალებს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი ეკოლოგიურად სუფთაა და არ საჭიროებს სპეციალურ დამუშავებას განკარგვისთვის. თუმცა, ეს შორს არის მათი ერთადერთი პლიუსისგან: მომხმარებელთა, ანუ მე და შენს თვალსაზრისით, ბევრად უფრო მნიშვნელოვანია, რომ იგივე ზომებით Ni-MH ბატარეებს ჰქონდეთ ორჯერ ან სამჯერ მეტი სიმძლავრე - ყველაზე გავრცელებული AA ბატარეები, ის უკვე აღწევს 2500-2700 mAh-მდე ნიკელ-კადმიუმის 800-1000 mAh-მდე.
უფრო მეტიც, Ni-MH ბატარეები ასევე პრაქტიკულად არ განიცდიან მეხსიერების ეფექტს. უფრო ზუსტად, მწარმოებლები ამცირებენ მის გავლენას ყოველწლიურად - და ამიტომ, თუმცა თეორიულად ეფექტი არის Ni-MH ბატარეებში, პრაქტიკაში ის უმნიშვნელოა თანამედროვე მოდელებში. თუმცა, ჩვენ არ დავეყრდნობით ყველაფერში მწარმოებლებს და ჩვენს ერთ-ერთ შემდეგ სტატიაში შევეცდებით თავად შევაფასოთ მეხსიერების ეფექტის გავლენა.
სამწუხაროდ, Ni-MH ბატარეებს აქვთ საკუთარი პრობლემები. ჯერ ერთი, მათ აქვთ უფრო მაღალი თვითგამორთვის დენი (თუმცა ამაზე ცოტა მოგვიანებით ვისაუბრებთ) Ni-Cd-თან შედარებით და მეორეც, თუმცა დატენვის ციკლების რაოდენობამ შეიძლება 1000-ს მიაღწიოს, ბატარეის სიმძლავრის ვარდნა შეიძლება იყოს. დაფიქსირდა 200-300 ციკლის შემდეგ, მესამე, ძალიან მაღალი გამონადენის დენები და დაბალ ტემპერატურაზე დატენვა მნიშვნელოვნად ამცირებს ბატარეის ხანგრძლივობას.
მიუხედავად ამისა, მახასიათებლების კომბინაციის თვალსაზრისით - ღირებულება, საიმედოობა, სიმძლავრე, მოვლის სიმარტივე - ამ დროისთვის, Ni-MH ბატარეები ერთ-ერთი საუკეთესოა, რამაც გამოიწვია მათი გამოყენება საყოფაცხოვრებო მოწყობილობების უზარმაზარ მასაში.
ცოტა ხნის წინ ბაზარზე გამოჩნდა ეგრეთ წოდებული "Ready To Use" Ni-MH ბატარეებიც. ისინი განსხვავდებიან ჩვეულებრივისგან დაბალი თვითგამონადენის დენით - მწარმოებელი ირწმუნება, რომ ექვს თვეში ბატარეა დაკარგავს სიმძლავრის არაუმეტეს 10% -ს, ხოლო წელიწადში - არაუმეტეს 15% (შედარებისთვის, ჩვეულებრივი Ni -MH ბატარეა დაჯდება 20 ... 30% თვეში, ხოლო ერთი წლის განმავლობაში - ნულამდე). აქედან გამომდინარეობს სახელწოდება: მწარმოებლის მიერ დამუხტვის დროს, ამ ბატარეებს არ ექნებათ დრო, რომ სრულად დაიცვან მაღაზიაში შეძენამდე, რაც ნიშნავს, რომ მათი გამოყენება შესაძლებელია წინასწარ დატენვის გარეშე, შეძენისთანავე. ასეთი ბატარეების მინუსი არის უფრო დაბალი სიმძლავრე - AA უჯრედს აქვს 2000 ... 2100 mAh სიმძლავრე 2600 ... 2700 mAh ჩვეულებრივი Ni-MH ბატარეებისთვის.
დამტენები Ni-Cd და Ni-MH ბატარეებისთვის
Ni-Cd და Ni-MH ბატარეების დატენვის პრინციპები დიდწილად მსგავსია - ამ მიზეზით, თანამედროვე დამტენები, როგორც წესი, მხარს უჭერენ ორივე ტიპს ერთდროულად. დატენვის მეთოდები და, შესაბამისად, დამტენების ტიპები შეიძლება დაიყოს ოთხ ჯგუფად. ყველა შემთხვევაში, ჩვენ მივუთითებთ დატენვის დენს ბატარეის სიმძლავრის მეშვეობით: მაგალითად, რეკომენდაცია დამუხტვა "0.1C" დენით ნიშნავს, რომ ბატარეა, რომლის სიმძლავრეა 2700 mAh, ასეთ წრეში შეესაბამება 270 დენს. mA (0.1 * 2700 = 270) და ბატარეა 1400 mAh ტევადობით - 140 mA.ნელი დატენვის დენი 0.1C
ეს მეთოდი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ თანამედროვე ბატარეები ადვილად უძლებენ გადატვირთვას (ანუ მცდელობა „გაავსონ“ მეტი ენერგიით, ვიდრე ბატარეას შეუძლია შეინახოს), თუ დატენვის დენი არ აღემატება 0,1C-ს. თუ დენი აღემატება ამ მნიშვნელობას, ბატარეა შეიძლება გაფუჭდეს გადატვირთვის დროს.
შესაბამისად, დაბალი დენის დამტენს არ სჭირდება რაიმე კონტროლი დამუხტვის დასრულებაზე: არაფერია ცუდი მის გადაჭარბებულ ხანგრძლივობაში, ბატარეა უბრალოდ გაფანტავს ზედმეტ ენერგიას სითბოს სახით. შესაბამისი დამტენები იაფი და ფართოდ ხელმისაწვდომია. ბატარეის დასატენად საკმარისია დატოვოთ ის ასეთ დამტენში მინიმუმ 1,6*C/I, სადაც C არის ბატარეის სიმძლავრე, I არის დატენვის დენი. ვთქვათ, თუ ავიღებთ დამტენს 200 mA დენით, მაშინ 2700 mAh ტევადობის ბატარეა გარანტირებულია დამუხტვა 1.6 * 2700/200 = 21 სთ 36 წუთში. თითქმის ერთი დღე ... ზოგადად, ასეთი მეხსიერების მთავარი ნაკლი აშკარაა - დატენვის დრო ხშირად აჭარბებს გონივრულ მნიშვნელობებს.
თუმცა, თუ არ გეჩქარებათ, ასეთ დამტენს აქვს სიცოცხლის უფლება. მთავარია, თუ იყენებთ თანამედროვე დამტენთან დაწყვილებულ დაბალი ტევადობის ბატარეებს, შეამოწმეთ, რომ დამტენის დენი (და ეს დამტენის მახასიათებლებში უნდა იყოს მითითებული) არ აღემატებოდეს 0,1C-ს. გასათვალისწინებელია ისიც, რომ ნელი დამუხტვა ხელს უწყობს ბატარეებში მეხსიერების ეფექტის გამოვლენას.
დამუხტვის დენი 0.2 ... 0.5C დამუხტვის დასრულების კონტროლის გარეშე
ასეთი დამტენები, თუმცა იშვიათია, მაგრამ მაინც გვხვდება - ძირითადად იაფ ჩინურ პროდუქტებს შორის. 0.2 ... 0.5C დენის დროს მათ ან საერთოდ არ აქვთ დამუხტვის შეწყვეტის კონტროლი, ან აქვთ მხოლოდ ჩაშენებული ტაიმერი, რომელიც გამორთავს ბატარეებს განსაზღვრული დროის შემდეგ.
გამოიყენეთ მსგავსი მეხსიერება აბსოლუტურად არ არის რეკომენდებული: იმის გამო, რომ არ არსებობს დატენვის დასრულების კონტროლი, უმეტეს შემთხვევაში ბატარეა დაიტენება ნაკლებ ან ზედმეტად, რაც მნიშვნელოვნად შეამცირებს მის ხანგრძლივობას. თუ დამტენზე დაზოგავთ, თქვენ დაკარგავთ ფულს ბატარეებზე.
დატენვის დენი 1C-მდე დამუხტვის დასასრულის კონტროლით
დამტენების ეს კლასი ყველაზე მრავალმხრივია ყოველდღიური გამოყენებისთვის: ერთის მხრივ, ისინი იტენიან ბატარეებს გონივრულ დროში (ერთინახევრიდან ოთხიდან ექვს საათამდე, კონკრეტული დამტენისა და ბატარეების მიხედვით), მეორეს მხრივ. ისინი აშკარად აკონტროლებენ დატენვის დასრულებას ავტომატურ რეჟიმში.
ყველაზე ხშირად გამოყენებული დატენვის ბოლოს კონტროლის მეთოდია ძაბვის ვარდნა, რომელსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ "dV/dt მეთოდს", "უარყოფითი დელტას მეთოდს" ან "-ΔV მეთოდს". ეს მდგომარეობს იმაში, რომ მთელი დატენვის დროს ბატარეაზე ძაბვა ნელ-ნელა იზრდება - მაგრამ როდესაც ბატარეა სრულ სიმძლავრეს მიაღწევს, ის მოკლედ იკლებს. ეს ცვლილება ძალიან მცირეა, მაგრამ სავსებით შესაძლებელია მისი გამოვლენა - და მისი აღმოჩენის შემდეგ, შეაჩერე დატენვა.
დამტენების ბევრი მწარმოებელი ასევე ასახელებს "მიკროპროცესორულ კონტროლს" თავის სპეციფიკაციებში - მაგრამ, სინამდვილეში, ეს იგივეა, რაც უარყოფითი დელტა კონტროლი: თუ ასეა, მაშინ მას ახორციელებს სპეციალიზებული მიკროპროცესორი.
თუმცა, ძაბვის კონტროლი არ არის ერთადერთი ხელმისაწვდომი: იმ მომენტში, როდესაც ბატარეა სრულ სიმძლავრეს მიაღწევს, მასში მკვეთრად იზრდება კორპუსის წნევა და ტემპერატურა, რომლის კონტროლიც შესაძლებელია. თუმცა, პრაქტიკაში, ტექნიკურად ყველაზე მარტივია ძაბვის გაზომვა, ამიტომ დატენვის დასასრულის მონიტორინგის სხვა მეთოდები იშვიათია.
ასევე, ბევრ მაღალხარისხიან დამტენს აქვს ორი დამცავი მექანიზმი: ბატარეის ტემპერატურის კონტროლი და ჩაშენებული ტაიმერი. პირველი წყვეტს დატენვას, თუ ტემპერატურა აღემატება დასაშვებ ზღვარს, მეორე - თუ უარყოფითი დელტა დამუხტვის გაჩერება გონივრულ დროში არ მუშაობდა. ორივე შეიძლება მოხდეს, თუ ვიყენებთ ძველ ან უბრალოდ დაბალი ხარისხის ბატარეებს.
ბატარეების მაღალი დენით დატენვის დასრულების შემდეგ, ყველაზე "გონივრული" დამტენები ავსებენ მათ დაბალი დენით (0,1C-ზე ნაკლები) გარკვეული დროის განმავლობაში - ეს საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მაქსიმალური სიმძლავრე ბატარეებიდან. მოწყობილობაზე დატენვის ინდიკატორი ჩვეულებრივ ითიშება, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ დატენვის ძირითადი ეტაპი დასრულებულია.
ასეთ მოწყობილობებს ორი პრობლემა აქვს. ჯერ ერთი, ყველა მათგანს არ შეუძლია საკმარისი სიზუსტით "დაიჭიროს" ძაბვის ვარდნის მომენტი - მაგრამ, სამწუხაროდ, ამის შემოწმება შესაძლებელია მხოლოდ ემპირიულად. მეორეც, მიუხედავად იმისა, რომ ასეთი მოწყობილობები, როგორც წესი, განკუთვნილია 2 ან 4 ბატარეაზე, მათმა უმრავლესობამ არ იცის როგორ დატენოს ეს ბატარეები ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად.
მაგალითად, თუ დამტენის ინსტრუქციებში მითითებულია, რომ მას შეუძლია დატენოს მხოლოდ 2 ან 4 ბატარეა ერთდროულად (მაგრამ არა 1 ან 3), ეს ნიშნავს, რომ მას აქვს მხოლოდ ორი დამოუკიდებელი დამუხტვის არხი. თითოეული არხი უზრუნველყოფს ძაბვას დაახლოებით 3 ვ, ხოლო ბატარეები დაკავშირებულია წყვილებში სერიულად. ამას ორი შედეგი აქვს. ცხადია, რომ ასეთ დამტენში ვერც ერთი ბატარეის დატენვას ვერ შეძლებთ (და, ვთქვათ, თქვენი მორჩილი მსახური ყოველდღიურად იყენებს mp3 პლეერს, რომელიც იკვებება მხოლოდ ერთი AAA ბატარეით). ნაკლებად აშკარაა, რომ დატენვის დასასრულის კონტროლი ასევე ხორციელდება მხოლოდ წყვილისთვისბატარეები. თუ თქვენ იყენებთ ბატარეებს, რომლებიც არც თუ ისე ახალს, მაშინ უბრალოდ ტექნოლოგიური ცვალებადობის გამო, ზოგიერთი მათგანი დაბერდება ცოტა ადრე, ვიდრე სხვები - და თუ ორი სხვადასხვა ხარისხის დაძველების ბატარეა დაჭერილია წყვილში, მაშინ ასეთი დამტენი იქნება. ან ერთი მათგანის დატენვა ან მეორე. რა თქმა უნდა, ეს მხოლოდ ამძაფრებს ყველაზე ცუდი წყვილის დაბერების ტემპს.
"სწორმა" დამტენმა უნდა მოგცეთ საშუალება დატენოთ ბატარეების თვითნებური რაოდენობა - ერთი, ორი, სამი ან ოთხი - და იდეალურ შემთხვევაში, ასევე გქონდეთ ცალკე ინდიკატორი თითოეული მათგანის დატენვის დასრულებისთვის (თორემ ინდიკატორი ჩაქრება, როდესაც ბოლო ბატარეები დატენულია). მხოლოდ ამ შემთხვევაში გექნებათ გარკვეული გარანტია, რომ თითოეული ბატარეა დაიტენება სრული სიმძლავრით, მიუხედავად სხვა ბატარეების მდგომარეობისა. დატენვის ცალკეული ინდიკატორები ასევე შესაძლებელს ხდის ნაადრევად წარუმატებელი ბატარეების დაჭერას: თუ ოთხივე უჯრედიდან ერთი ერთად იტენება ბევრად უფრო დიდხანს ან ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე სხვები, მაშინ ეს იქნება მთელი ბატარეის სუსტი რგოლი.
მრავალარხიან დამტენებს აქვთ კიდევ ერთი სასიამოვნო ფუნქცია: ბევრ მათგანში, ბატარეების ნახევარი რაოდენობის დატენვისას, შეგიძლიათ აირჩიოთ დატენვის სიჩქარე. მაგალითად, Sanyo NC-MQR02 დამტენი, რომელიც განკუთვნილია ოთხი AA ბატარეისთვის, ერთი ან ორი ბატარეის დატენვისას, საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ დატენვის დენი 1275 mA (როდესაც ბატარეები დამონტაჟებულია გარე ჭრილებში) და 565 mA (როდესაც ისინი დატენიან). დამონტაჟებულია ცენტრალურ სლოტებში). სამი ან ოთხი ბატარეის დაყენებისას ისინი იტენება 565 mA დენით.
გამოყენების სიმარტივის გარდა, ამ ტიპის დამტენები ასევე ყველაზე "სასარგებლოა" ბატარეებისთვის: საშუალო დენით დამუხტვა უარყოფითი დელტას მიერ დამუხტვის დასასრულის კონტროლით ოპტიმალურია ბატარეის მუშაობის გაზრდის თვალსაზრისით.
სწრაფი დამტენების ცალკეული ქვეკლასი არის დამტენი ბატარეების წინასწარი გამონადენით. ეს გაკეთდა მეხსიერების ეფექტთან საბრძოლველად და შეიძლება ძალიან სასარგებლო იყოს Ni-Cd ბატარეებისთვის: დამტენი ჯერ დარწმუნდება, რომ ისინი მთლიანად დაცლილია და მხოლოდ ამის შემდეგ დაიწყებს დატენვას. თანამედროვე Ni-MH-ებისთვის ეს ტრენინგი საჭირო აღარ არის.
დამუხტვა 1C-ზე მეტი დენით დამუხტვის დასასრულის კონტროლით
და ბოლოს, ბოლო მეთოდი არის ულტრა სწრაფი დამუხტვა, რომელიც გრძელდება 15 წუთიდან ერთ საათამდე, დამუხტვის კონტროლით, ისევ უარყოფითი ძაბვის დელტათი. ასეთ მეხსიერებას ორი უპირატესობა აქვს: ჯერ ერთი, თქვენ თითქმის მყისიერად იღებთ დამუხტულ ბატარეებს და მეორეც, ულტრა სწრაფი დამუხტვა საშუალებას გაძლევთ დიდწილად თავიდან აიცილოთ მეხსიერების ეფექტი.
თუმცა არის ნაკლოვანებებიც. პირველ რიგში, ყველა ბატარეას არ შეუძლია კარგად გაუძლოს სწრაფ დამუხტვას: დაბალი ხარისხის მოდელები მაღალი შიდა წინააღმდეგობის მქონე შეიძლება გადახურდეს ამ რეჟიმში მანამ, სანამ არ ჩავარდება. მეორეც, ძალიან სწრაფმა (15-წუთიანმა) დამუხტვამ შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს ბატარეების სიცოცხლეზე - ისევ დატენვის დროს მათი გადაჭარბებული გათბობის გამო. მესამე, ასეთი დამუხტვა "ავსებს" ბატარეას მოცულობის მხოლოდ 90 ... 95% -მდე - რის შემდეგაც, 100% სიმძლავრის მისაღწევად, საჭიროა დამატებითი დატენვა მცირე დენით (თუმცა, სწრაფი დამტენების უმეტესობა ატარებს მას. გარეთ).
თუმცა, თუ თქვენ გჭირდებათ ბატარეის ულტრა სწრაფი დატენვა, კარგი ვარიანტი იქნება "15 წუთიანი" ან "ნახევარსაათიანი" დამტენის შეძენა. რა თქმა უნდა, მასთან ერთად უნდა იქნას გამოყენებული მხოლოდ მსხვილი მწარმოებლების მაღალი ხარისხის ბატარეები, ასევე ბატარეებიდან მოძველებული ასლების დროული გამორიცხვა.
თუ თქვენ კმაყოფილი ხართ დატენვის ხანგრძლივობით რამდენიმე საათის განმავლობაში, მაშინ წინა ნაწილში აღწერილი მეხსიერების მოწყობილობები 1C-ზე ნაკლები დატენვის დენით და უარყოფითი ძაბვის დელტას მიერ დამუხტვის დასასრულის კონტროლი კვლავ ოპტიმალურია.
ცალკე საკითხია დამტენების თავსებადობა სხვადასხვა ტიპის ბატარეებთან. Ni-MH-ისა და Ni-Cd-ის დამტენები ჩვეულებრივ უნივერსალურია: ნებისმიერ მათგანს შეუძლია ამ ორი ტიპის თითოეული ბატარეის დატენვა. დამტენები Ni-MH ბატარეებისთვის უარყოფითი დელტა ძაბვის დატენვის შეწყვეტით, მაშინაც კი, თუ ეს მათთვის პირდაპირ არ არის ნათქვამი, ასევე შეუძლიათ მუშაობა Ni-Cd ბატარეებთან, მაგრამ პირიქით - სამწუხაროდ. აქ საქმე ისაა, რომ ძაბვის მატება, იგივე უარყოფითი დელტა, შესამჩნევად უფრო მცირეა Ni-MH-სთვის, ვიდრე Ni-Cd-ისთვის, ასე რომ, ყველა მეხსიერების მოწყობილობა, რომელიც კონფიგურირებულია Ni-Cd-თან მუშაობისთვის, ვერ შეძლებს ამ ტალღის გრძნობას Ni-ზე. -მჰ.
სხვა ტიპის ბატარეებისთვის, მათ შორის ლითიუმ-იონური და ტყვიის მჟავისთვის, ეს დამტენები პრინციპში უვარგისია - ასეთ ბატარეებს დატენვის სრულიად განსხვავებული სქემა აქვთ.
ტესტის მეთოდოლოგია
ჩვენს ლაბორატორიაში ბატარეების და ელექტროქიმიური უჯრედების ტესტირებისას ჩვენ ვზომავთ შემდეგ პარამეტრებს, რომლებიც ყველაზე მნიშვნელოვანია როგორც უჯრედების ხარისხის (ანუ მათი შესაბამისობის მწარმოებლის დაპირებებთან) და გონივრული ფართობის დასადგენად. U200b\u200bus:
სიმძლავრე სხვადასხვა გამონადენის რეჟიმში;
შიდა წინააღმდეგობის ღირებულება;
თვითდამუხტვის ღირებულება (მხოლოდ ბატარეებისთვის);
მეხსიერების ეფექტის არსებობა (მხოლოდ ბატარეებისთვის).
სატესტო სკამების ძირითადი ნაწილი, რა თქმა უნდა, არის რეგულირებადი დატვირთვა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ერთდროულად გამორთოთ ოთხი ბატარეა ან ბატარეა მოცემულ დენზე.
ოთხივე ელემენტის ძაბვის გასაკონტროლებლად გამოიყენება Velleman PCS10 ციფრული ჩამწერი, რომელიც დაკავშირებულია კომპიუტერთან USB ინტერფეისის საშუალებით. გაზომვის ცდომილება არ არის 1%-ზე მეტი (ჩამწერის საკუთარი შეცდომა არის 3%, მაგრამ ჩვენ დამატებით ვაკალიბრებთ მის თითოეულ არხს, ვაკეთებთ შესაბამის შესწორებებს საბოლოო მონაცემებზე), ძაბვის გაზომვის დისკრეტულობა არის 12 მვ, გაზომვის სიხშირე 250 ms. .
ინსტალაციის სქემა საკმაოდ მარტივია: ეს არის ოთხი ცალკეული დენის სტაბილიზატორი, რომელიც დამზადებულია LM324 ოპერაციულ გამაძლიერებელზე (ეს მიკროსქემა მხოლოდ ოთხი ოპ-ამპერისგან შედგება ერთ პაკეტში) და IRL3502 საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე. ყველა სტაბილიზატორი კონტროლდება ერთი მრავალბრუნიანი ცვლადი რეზისტორით, ამიტომ დენი დაყენებულია მათზე ერთდროულად - ეს ამარტივებს ინსტალაციის დაყენებას კონკრეტული ტესტისთვის და ამცირებს შეცდომას დენის ხელით დაყენებაში. დატვირთვის ცვლილების შესაძლო ლიმიტებია 0-დან 3 A-მდე თითოეული ბატარეისთვის.
სხვა LM324 ჩიპზე ძაბვის გასაზომად, იკრიბება ოთხი დიფერენციალური გამაძლიერებელი, რომელთა შეყვანა პირდაპირ უკავშირდება იმ ბლოკის კონტაქტებს, რომლებშიც დამონტაჟებულია ბატარეები - ეს მთლიანად გამორიცხავს დამაკავშირებელ მავთულებზე დანაკარგებით დაშვებულ შეცდომას. დიფერენციალური გამაძლიერებლების გამოსასვლელებიდან სიგნალი მიეწოდება ჩამწერს.
გარდა ამისა, წრე შეიცავს მართკუთხა პულსის გენერატორს, რომელიც არ არის ნაჩვენები ზემოთ მოცემულ ფიგურაში, რომელიც პერიოდულად ჩართავს და გამორთავს დატვირთვას. გენერატორის გამომავალზე "ნულის" ხანგრძლივობაა 6.0 წმ, "ერთის" ხანგრძლივობა 2.25 წმ. გენერატორი საშუალებას გაძლევთ შეამოწმოთ ბატარეები მუშაობის რეჟიმში იმპულსური დატვირთვით და, კერძოდ, განსაზღვროთ მათი შიდა წინააღმდეგობა.
ასევე, ზემოთ მოყვანილ სურათზე არ არის ნაჩვენები ინსტალაციის ელექტრომომარაგების წრე: ის დაკავშირებულია კომპიუტერის კვების წყაროსთან, მისი გამომავალი ძაბვა (+12 V) მცირდება +9 ვ-მდე 78L09 ჩიპზე სტაბილიზატორით და - 9 ვ ძაბვა, რომელიც აუცილებელია op-amp-ის ბიპოლარული ელექტრომომარაგებისთვის, იქმნება ტევადობის გადამყვანით ICL7660 ჩიპზე. თუმცა, ეს უკვე უმნიშვნელო ნიუანსია, რომლებზეც ჩვენ განვიხილავთ მხოლოდ იმისთვის, რომ წინასწარ თავიდან ავიცილოთ კითხვები გაზომვების სისწორის შესახებ, რომელიც შეიძლება წარმოიშვას ელექტრონიკის მცოდნე მკითხველებისგან.
სიმძლავრის ტრანზისტორების, უკუკავშირის შუნტებისა და რეალურად შესამოწმებელი ბატარეების გასაგრილებლად, მთელი ინსტალაცია აფეთქდება სტანდარტული 12 ვოლტიანი ვენტილატორის ზომით 80x80x20 მმ.
დაიწერა სპეციალური პროგრამა ჩამწერიდან მონაცემების მისაღებად და ავტომატურად დასამუშავებლად - საბედნიეროდ, Velleman აწვდის ძალიან ადვილად გამოსაყენებელ SDK-ებს და ბიბლიოთეკებს მისი მრავალი მოწყობილობისთვის. პროგრამა საშუალებას გაძლევთ რეალურ დროში დახატოთ ბატარეებზე ძაბვის გრაფიკები ტესტის დაწყებიდან გასული დროის მიხედვით, ასევე გამოთვალოთ - ტესტის ბოლოს - მათი სიმძლავრე. ეს უკანასკნელი, ცხადია, უდრის გამონადენის ნამრავლს და იმ დროს, რომლის დროსაც ელემენტმა მიაღწია ძაბვის ქვედა ზღვარს.
საზღვარი შეირჩევა ელემენტის ტიპისა და გამონადენის პირობების მიხედვით. დაბალი დენის ბატარეებისთვის ეს არის 1.0 ვ - უბრალოდ შეუძლებელია მათი განმუხტვა ქვემოთ, რადგან ამან შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედის შეუქცევადი დაზიანება; მაღალი დენის დროს ქვედა ზღვარი მცირდება 0,9 ვ-მდე, რათა სათანადოდ იქნას გათვალისწინებული ბატარეის შიდა წინააღმდეგობა.
ბატარეებისთვის, გამონადენის ორ ზღვარს აქვს პრაქტიკული მნიშვნელობა. ერთის მხრივ, ელემენტი ითვლება სრულიად ცარიელი, თუ მასზე ძაბვა დაეცა 0,7 ვ-მდე - ამიტომ ლოგიკურია ტევადობის ზუსტად გაზომვა ამ დონის მიღწევისას. მეორეს მხრივ, ბატარეაზე მომუშავე ყველა მოწყობილობას არ შეუძლია იმუშაოს 0,9 ვ-ზე დაბალ ძაბვაზე, ამიტომ ბატარეის ამ დონემდე დაცლას პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს. ჩვენს ტესტებში ჩვენ მივცემთ ორივე ამ მნიშვნელობას - თუმცა ბევრი უჯრედი, რომელმაც მიაღწია 1.0 V დონეს, შემდეგ ძალიან სწრაფად იხსნება, არის ზოგიერთი, რომელიც გრძელდება შედარებით დიდი ხნის განმავლობაში 0.7 V-დან 0.9 V-მდე.
ასე რომ, ბატარეების დაყენების შემდეგ, დააყენეთ სასურველი დენი და ჩავრთეთ ჩამწერი, ვიწყებთ ტესტირებას. თითოეული ტიპის ბატარეისთვის შეირჩა რამდენიმე გამონადენი რეჟიმი ყველაზე საინტერესო და დამახასიათებელი შედეგების მისაღებად.
ბატარეებისთვის ეს არის:
გამონადენი მცირე პირდაპირი დენით: 250 mA AA ფორმატის ელემენტებისთვის, 100 mA AAA ფორმატის ელემენტებისთვის;
გამონადენი დიდი პირდაპირი დენით: 750 mA AA ფორმატის ელემენტებისთვის, 300 mA AAA ფორმატის ელემენტებისთვის;
Ni-MH ბატარეებისთვის ეს არის:
გამონადენი მცირე პირდაპირი დენით: 500 mA AA ფორმატის ელემენტებისთვის, 200 mA AAA ფორმატის ელემენტებისთვის;
გამონადენი დიდი პირდაპირი დენით: 2500 mA AA ფორმატის ელემენტებისთვის, 1000 mA AAA ფორმატის ელემენტებისთვის;
გამონადენი იმპულსური დენით: პულსის ხანგრძლივობა 2,25 წმ, პაუზის ხანგრძლივობა 6,0 წმ, დენის ამპლიტუდა 2500 mA AA ფორმატის ელემენტებისთვის და 1000 mA AAA ფორმატის ელემენტებისთვის.
Ni-Cd ბატარეებისთვის AA ფორმატში, განმუხტვის რეჟიმები იგივეა, რაც Ni-MH ბატარეებისთვის AAA ფორმატში - პირველი და მეორის მსგავსი სიმძლავრის გათვალისწინებით.
თუ ბატარეების ტესტირებისას ყველაფერი მარტივია - გავხსენი პაკეტი, ჩავდე ბატარეა ინსტალაციაში, დავიწყე ტესტირება - მაშინ ბატარეები ჯერ უნდა მომზადდეს, რადგან ყველა მათგანი, გარდა ზემოთ ნახსენები "Ready To Use" სერიისა, არის მთლიანად გამორთულია შეძენის დროს. ამიტომ, ბატარეების ტესტირება განხორციელდა მკაცრად შემდეგი სქემის მიხედვით;
ნარჩენი ტევადობის გაზომვა დაბალ დენზე (მხოლოდ "გამოყენებისთვის მზად" მოდელებისთვის);
დამტენი;
მაღალი დენით განმუხტვა ტევადობის გაზომვის გარეშე (სავარჯიშო);
დამტენი;
მაღალი დენის გამონადენი ტევადობის გაზომვით;
დამტენი;
გამონადენი იმპულსური დენით ტევადობის გაზომვით;
დამტენი;
დაბალი დენის გამონადენი ტევადობის გაზომვით;
დამტენი;
ექსპოზიცია 7 დღის განმავლობაში;
დაბალი დენის გამონადენი სიმძლავრის გაზომვით - შემდეგ შედარება ხდება წინა საფეხურზე მიღებულ შედეგთან და გამოითვლება 1 კვირის განმავლობაში თვითგამორთვის გამო სიმძლავრის დაკარგვის პროცენტი;
ბატარეის ტესტებში ჩვენ ვიყენებთ თითოეული ბრენდის ერთ უჯრედს თითოეულ ეტაპზე. ბატარეის ტესტებში - თითოეული ბრენდის მინიმუმ ორი უჯრედი.
ბატარეების დასატენად ვიყენებთ Sanyo NC-MQR02 დამტენს.
ეს არის სწრაფი დამტენი უარყოფითი დელტა ძაბვის და ბატარეის ტემპერატურის კონტროლით, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დატენოთ ერთიდან ოთხამდე (თვითნებურ კომბინაციებში) AA ბატარეა, ასევე ერთი ან ორი AAA ბატარეა. პირველის დამუხტვა შესაძლებელია როგორც 565 mA, ასევე 1275 mA დენით (თუ არ არის ორზე მეტი ბატარეა), მეორეს დენით 310 mA უჯრედზე. რეგულარული გამოყენების რამდენიმე წლის განმავლობაში, ამ დამტენმა დამაჯერებლად დაამტკიცა თავისი მაღალი ეფექტურობა და თავსებადობა ნებისმიერ ბატარეასთან, რამაც განაპირობა მისი არჩევანი ტესტირებისთვის. თვითგანმუხტვის გამო სიმძლავრის დაკარგვის თავიდან ასაცილებლად, ყველა ტესტში, გარდა თვით განმუხტვის ტესტისა, ბატარეები იტენება გაზომვების დაწყებამდე.
პირდაპირი დენის გაზომვები იძლევა ლოგიკურ სურათს (მაგალითი ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ გრაფიკზე): უჯრედებზე ძაბვა სწრაფად მცირდება ტესტის პირველ წუთებში, შემდეგ აღწევს მეტ-ნაკლებად მუდმივ დონეს და ბოლოს ტესტი, დამუხტვის ბოლო პროცენტზე, ის სწრაფად იკლებს ისევ.
ნაკლებად გავრცელებულია გაზომვები პულსირებულ დენზე. ზემოთ მოყვანილი ფიგურა გვიჩვენებს ასეთი ტესტის დროს მიღებული გრაფიკის დიდად გაფართოებულ მონაკვეთს: მასზე ძაბვის ვარდნა შეესაბამება დატვირთვის ჩართვას, იზრდება გამორთვამდე. ამ გრაფიკიდან მარტივია ბატარეის შიდა წინააღმდეგობის გამოთვლა: როგორც ხედავთ, 2.5 ა დენის ამპლიტუდით, ძაბვა იკლებს 0.1 ვ-ით - შესაბამისად, შიდა წინააღმდეგობა არის 0.1 / 2.5 \u003d 0.04 Ohm \ u003d 40 mOhm. ამ პარამეტრის მნიშვნელობა უფრო ნათელი გახდება ჩვენს შემდგომ სტატიებში, სადაც ჩვენ შევადარებთ ერთმანეთს სხვადასხვა ტიპის ბატარეებსა და აკუმულატორებს - მაგრამ ახლა ჩვენ მხოლოდ აღვნიშნავთ, რომ დიდი შიდა წინააღმდეგობა იწვევს არა მხოლოდ ძაბვის "შემცირებას". დატვირთვა, არამედ ენერგიის დაკარგვა, რომელიც ინახება ბატარეებში საკუთარი თავის გასათბობად.
სრული მასშტაბით, იმპულსები ერწყმის ერთმანეთს უწყვეტ ზოლში, რომლის ზედა ზღვარი შეესაბამება ბატარეის ძაბვას დატვირთვის გარეშე, ქვედა კი - დატვირთვასთან. ამ ზოლის ფორმის მიხედვით, შეიძლება შეფასდეს არა მხოლოდ ელემენტის მუშაობის დრო მძიმე იმპულსური დატვირთვის ქვეშ, არამედ მისი შიდა წინააღმდეგობის დამოკიდებულება გამონადენის სიღრმეზე: მაგალითად, როგორც ხედავთ, წინააღმდეგობა Sony Ni-MH ბატარეა თითქმის მუდმივია და იწყებს ზრდას მხოლოდ მაშინ, როდესაც ის მთლიანად დაცლილია. კარგი შედეგი.
როგორც ჩვენი ბევრი მკითხველი აუცილებლად შეამჩნევს, ჩვენ ავირჩიეთ ძალიან მძიმე გამონადენის რეჟიმები: დენი 2,5 A არის ძალიან დიდი და 6 წამიანი პაუზა იმპულსებს შორის არ აძლევს ელემენტს სათანადოდ „დასვენების“ საშუალებას (როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ბატარეებს, ცოტა "დაისვენეთ", შეუძლიათ ნაწილობრივ აღადგინონ თავიანთი სიმძლავრე). მიუხედავად ამისა, ეს გაკეთდა მიზანმიმართულად, რათა რაც შეიძლება ნათლად და ნათლად ეჩვენებინა განსხვავებები სხვადასხვა ტიპის და სხვადასხვა ხარისხის ბატარეებს შორის. იმისათვის, რომ მივუახლოვდეთ უფრო რბილ რეალურ ოპერაციულ პირობებს, ისევე როგორც იმ პირობებს, რომლებშიც ბატარეების მწარმოებლები ზომავენ მათ სიმძლავრეს, ჩვენ ტესტს დავამატეთ გამონადენის რეჟიმები შედარებით მცირე პირდაპირი დენით.
სხვათა შორის, თავად მწარმოებლები ჩვეულებრივ მიუთითებენ გამონადენის რეჟიმებს ისევე, როგორც დატენვის რეჟიმებს - ელემენტის სიმძლავრის პროპორციულად. ვთქვათ, ბატარეის სიმძლავრის რეგულარული გაზომვები უნდა განხორციელდეს 0.2C დენით - ანუ 540 mA 2700 mAh ბატარეისთვის, 500 mA 2500 mAh ბატარეისთვის და ა.შ. თუმცა, ვინაიდან ჩვენს ტესტებში იგივე ფორმის ფაქტორის ბატარეები საკმაოდ ახლოსაა მახასიათებლებში, ჩვენ გადავწყვიტეთ მათი ტესტირება ფიქსირებულ დენებზე, რომლებიც არ არის დამოკიდებული კონკრეტული ინსტანციის სახელწოდების სიმძლავრეზე - ეს მნიშვნელოვნად ამარტივებს შედეგების პრეზენტაციას და შედარებას.
და რადგან ჩვენ ვსაუბრობთ სიმძლავრეზე, ღირს აღინიშნოს ისეთი ზოგადად მიღებული ერთეულის გარკვეული მოტყუება, როგორიცაა ამპერ-საათი. ფაქტია, რომ ბატარეაში შენახული ენერგია განისაზღვრება არა მხოლოდ იმით, თუ რამდენ ხანს იკავებდა მას მოცემული დენი, არამედ იმითაც, თუ რა ძაბვა ჰქონდა მას ერთდროულად - ასე რომ, აშკარაა, რომ ლითიუმის ბატარეა 3 ტევადობით. A * h და 3 B ძაბვა შეუძლია შეინახოს ორჯერ მეტი ენერგია, ვიდრე ბატარეის იგივე სიმძლავრის 3 A * სთ, მაგრამ ძაბვის 1,5 ვ. ამიტომ, უფრო სწორია სიმძლავრის მითითება არა ამპერ-საათებში, მაგრამ ვატ-საათებში, მათი მიღება ბატარეის ძაბვის დამოკიდებულების ინტეგრალში მისი პირდაპირი დენის დროს გამონადენზე. გარდა იმისა, რომ ბუნებრივია გავითვალისწინებთ სხვადასხვა ელემენტების სხვადასხვა სამუშაო ძაბვას, ეს ტექნიკა ასევე საშუალებას გაძლევთ გაითვალისწინოთ რამდენად კარგად ინარჩუნებდა ამ კონკრეტულ ელემენტს ძაბვა დატვირთვის ქვეშ. ვთქვათ, თუ ორი ბატარეა 60 წუთში 0,7 ვ-მდე იყო დატვირთული, მაგრამ პირველი ბატარეა იყო 1,1 ვ-ზე უმეტესი დროის განმავლობაში, ხოლო მეორე იყო 0,9 ვ-ზე, ცხადია, რომ პირველს აქვს დიდი რეალური სიმძლავრე - მიუხედავად იმისა, რომ ფაქტია, რომ მათი გამონადენის საერთო დრო იგივეა. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია იმ ფაქტის გათვალისწინებით, რომ თანამედროვე ელექტრონული მოწყობილობების უმეტესობა მოიხმარს არასტაბილურად მიმდინარედა მუდმივი ძალა- და მათში მაღალი ძაბვის მქონე ელემენტები იმუშავებენ უფრო ხელსაყრელ რეჟიმებში.
პრაქტიკასთან უფრო ახლოს: ენერგიის მოხმარების მაგალითები
რა თქმა უნდა, კონტროლირებად დატვირთვაზე ბატარეების აბსტრაქტული ტესტირების გარდა, ჩვენ გვაინტერესებდა, როგორ მოიხმარენ რეალური მოწყობილობები დენს. ამ საკითხის გასარკვევად, ჩვენ, მიმდებარე სივრცის დათვალიერებისას, შემთხვევით შევარჩიეთ ობიექტების ნაკრები, რომლებიც იკვებება სხვადასხვა ბატარეებით.
ამ ნაკრების მხოლოდ ნაწილი
თუ მოწყობილობა მოიხმარდა მეტ-ნაკლებად პირდაპირ დენს, გაზომვები ხდებოდა ჩვეულებრივი Uni-Trend UT70D ციფრული მულტიმეტრით ამმეტრის რეჟიმში. თუ მოხმარების დენი მნიშვნელოვნად შეიცვალა, მაშინ ჩვენ გავზომეთ იგი მოწყობილობასა და ბატარეებს შორის დაბალი წინააღმდეგობის შუნტის შეერთებით, რომლებზეც ძაბვის ვარდნა დაფიქსირდა Velleman PCSU1000 ოსცილოსკოპის მიერ.
შედეგები წარმოდგენილია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში:
ისე, ჩვენს მოწყობილობებს შორის იყო საკმაოდ "გლუტუნები" - ფანარი, კამერა და ფანარი ინკანდესენტური ნათურით. თუ ეს უკანასკნელი მუდმივად და განუწყვეტლივ მოიხმარდა მისთვის მინიჭებულ 700 mA-ს, მაშინ პირველი ორის ენერგიის მოხმარების ბუნება უფრო საინტერესო აღმოჩნდა.
ვერტიკალური გაყოფის მნიშვნელობა ქვემოთ მოცემულ ოსცილოგრამებზე არის 200 mA, ნული შეესაბამება პირველ განყოფილებას ქვემოდან.
კამერა
ტალღის გაყოფის მნიშვნელობა - 200 mA
ნორმალურ რეჟიმში, Canon PowerShot A510, რომელიც იკვებება ორი AA უჯრედით, მოიხმარდა დაახლოებით 800 mA - ბევრს, მაგრამ არა რეკორდულად მაღალი. თუმცა, ჩართვისას (ოსცილოგრამაზე ვიწრო მწვერვალების პირველი ჯგუფი), ლინზის გადაადგილების (მწვერვალების მეორე ჯგუფი) და ფოკუსირებისას (მესამე ჯგუფი), დენი შეიძლება გაიზარდოს ერთნახევარჯერ მეტჯერ, მდე. 1.2 ... 1.4 ა. საინტერესოა, რომ "ჩამკეტის" დაჭერისთანავე კამერის ენერგიის მოხმარება დაეცა - როდესაც თქვენ ჩაწერთ კადრს, რომელიც ახლახანს არის გადაღებული ფლეშ დრაივზე, ის ავტომატურად თიშავს ეკრანს. თუმცა, როგორც კი ჩარჩო ჩაიწერა, მოხმარება გაიზარდა 800 mA-მდე.
ფოტო ფლეშ
ტალღის გაყოფის მნიშვნელობა - 100 mA
Pentax AF-500FTZ flash (4 AA ფორმატის ელემენტი) მოიხმარდა დენს კიდევ უფრო საინტერესოდ: ის თითქმის ნულოვანი იყო გასროლებს შორის პერიოდებში, მყისიერად გაიზარდა 700 mA-მდე გასროლისთანავე (ასეთი მომენტი აღბეჭდილია ზემოთ ოსცილოგრამაზე), რის შემდეგაც 10. ..15 წამის განმავლობაში შეუფერხებლად დაბრუნდა ნულამდე (ოსცილოგრამის მოწყვეტილი ხაზი განპირობებული იყო იმით, რომ ფლეშ მოიხმარს დენს დაახლოებით 6 kHz სიხშირეზე). ამავდროულად, ნათებამ აჩვენა მკაფიო კავშირი მიმდინარე დაშლის დროსა და ელემენტების ძაბვას შორის, რომლებიც მას კვებავს: ვინაიდან მას ყოველ ჯერზე გარკვეული რაოდენობის ენერგიის დაგროვება უწევდა, რაც უფრო იკლებს მიწოდების ძაბვა დატვირთვის ქვეშ, მით უფრო დრო დასჭირდა საჭირო რეზერვის დაგროვებას. ეს, სხვათა შორის, კარგად ასახავს ბატარეების შიდა წინააღმდეგობის ერთ-ერთ როლს - რაც უფრო მცირეა ის, მით ნაკლებია, ყველა სხვა თანაბარი იყოს, ძაბვა დაეცემა და მით უფრო სწრაფად შეძლებთ მომდევნო ჩარჩოს აიღოთ ფლეშით.
ჩვენს შემდეგ სტატიებში, სადაც განვიხილავთ ბატარეებისა და აკუმულატორების კონკრეტულ ტიპებსა და მაგალითებს, სხვადასხვა მოწყობილობების ენერგეტიკული საჭიროებების უხეში წარმოდგენა დაგვეხმარება განვსაზღვროთ რომელი ბატარეებია მათთვის შესაფერისი.
მეოცე საუკუნის მეორე ნახევარში, ერთ-ერთი საუკეთესო დატენვის ქიმიური დენის წყარო იყო ნიკელ-კადმიუმის ტექნოლოგიის გამოყენებით დამზადებული ბატარეები. ისინი კვლავ ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში მათი საიმედოობისა და არაპრეტენზიულობის გამო.
მოვლა
რა არის ნიკელის კადმიუმის ბატარეა
ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები არის გალვანური დატენვის დენის წყაროები, რომლებიც გამოიგონეს 1899 წელს შვედეთში ვალდმარ იუნგნერის მიერ. 1932 წლამდე მათი პრაქტიკული გამოყენება ძალიან შეზღუდული იყო ტყვიის მჟავა ბატარეებთან შედარებით გამოყენებული ლითონების მაღალი ღირებულების გამო.
მათი წარმოების ტექნოლოგიის გაუმჯობესებამ გამოიწვია მათი მუშაობის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება და შესაძლებელი გახადა 1947 წელს შექმნათ დალუქული, ტექნიკური უზრუნველყოფის გარეშე ბატარეა შესანიშნავი პარამეტრებით.
მუშაობის პრინციპი და Ni-Cd ბატარეის მოწყობილობა
ეს ბატარეები აწარმოებენ ელექტრო ენერგიას კადმიუმის (Cd) ნიკელის ოქსიდ-ჰიდროქსიდთან (NiOOH) და წყალთან ურთიერთქმედების შექცევადი პროცესის გამო, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ნიკელის ჰიდროქსიდი Ni (OH) 2 და კადმიუმის ჰიდროქსიდი Cd (OH) 2. , რაც იწვევს ელექტრომოძრავი ძალის გაჩენას.
Ni-Cd ბატარეები იწარმოება დალუქულ კოლოფებში, რომლებიც შეიცავს ელექტროდებს, რომლებიც გამოყოფილია ნეიტრალური გამყოფით, რომელიც შეიცავს ნიკელს და კადმიუმს, რომლებიც ჟელესმაგვარი ტუტე ელექტროლიტის ხსნარშია (ჩვეულებრივ, კალიუმის ჰიდროქსიდი, KOH).
დადებითი ელექტროდი არის ფოლადის ბადე ან კილიტა დაფარული ნიკელის ოქსიდის ჰიდროქსიდის პასტით, რომელიც შერეულია გამტარ მასალასთან.
უარყოფითი ელექტროდი არის ფოლადის ბადე (ფოლგა) დაპრესილი ფოროვანი კადმიუმით.
ერთი ნიკელ-კადმიუმის უჯრედს შეუძლია ძაბვის მიწოდება დაახლოებით 1.2 ვოლტი, ამიტომ, ბატარეების ძაბვისა და სიმძლავრის გაზრდის მიზნით, მათ დიზაინში გამოიყენება მრავალი პარალელურად დაკავშირებული ელექტროდი, რომლებიც გამოყოფილია გამყოფებით.
სპეციფიკაციები და რა არის Ni-Cd ბატარეები
Ni-Cd ბატარეებს აქვთ შემდეგი მახასიათებლები:
- ერთი ელემენტის გამონადენის ძაბვა არის დაახლოებით 0,9-1 ვოლტი;
- ელემენტის ნომინალური ძაბვაა 1.2 ვ, 12 ვ და 24 ვ ძაბვის მისაღებად გამოიყენება რამდენიმე ელემენტის სერიული კავშირი;
- სრული დამუხტვის ძაბვა - 1,5-1,8 ვოლტი;
- სამუშაო ტემპერატურა: -50-დან +40 გრადუსამდე;
- დატენვა-გამონადენი ციკლების რაოდენობა: 100-დან 1000-მდე (ყველაზე თანამედროვე ბატარეებში - 2000-მდე), გამოყენებული ტექნოლოგიის მიხედვით;
- თვითგანმუხტვის დონე: 8-დან 30%-მდე პირველ თვეში სრული დატენვის შემდეგ;
- სპეციფიკური ენერგიის ინტენსივობა - 65 ვტ*სთ/კილოგრამამდე;
- მომსახურების ვადა დაახლოებით 10 წელია.
Ni-Cd ბატარეები იწარმოება სტანდარტული ზომის სხვადასხვა შემთხვევაში და არასტანდარტულ ვერსიებში, მათ შორის დისკის ფორმის, ჰერმეტული.
სად გამოიყენება ნიკელის კადმიუმის ბატარეები?
ეს ბატარეები გამოიყენება მოწყობილობებში, რომლებიც მოიხმარენ მაღალ დენს და ასევე განიცდიან მაღალ დატვირთვას ექსპლუატაციის დროს შემდეგ შემთხვევებში:
- ტროლეიბუსებსა და ტრამვაებში;
- ელექტრო მანქანებზე;
- საზღვაო და სამდინარო ტრანსპორტზე;
- ვერტმფრენებში და თვითმფრინავებში;
- ელექტრო ინსტრუმენტებში (ხრახნები, საბურღი, ელექტრო ხრახნები და სხვა);
- ელექტრო საპარსი;
- სამხედრო ტექნოლოგიაში;
- პორტატული რადიოსადგურები;
- რადიომართვადი სათამაშოებში;
- მყვინთავის ნათურები.
ამჟამად, გარემოსდაცვითი მოთხოვნების გამკაცრების გამო, პოპულარული ზომის ( და სხვა) ბატარეების უმეტესობა იწარმოება ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის და ლითიუმ-იონის ტექნოლოგიების გამოყენებით. ამავდროულად, ჯერ კიდევ არის მოქმედი რამდენიმე წლის წინ გამოშვებული სხვადასხვა ზომის Ni Cd ბატარეები.
Ni-Cd უჯრედებს აქვთ ხანგრძლივი მომსახურების ვადა, ზოგჯერ აღემატება 10 წელს და, შესაბამისად, შეგიძლიათ კვლავ იპოვოთ ამ ტიპის ბატარეა სხვადასხვა ელექტრონულ მოწყობილობებში, გარდა ზემოთ ჩამოთვლილი მოწყობილობებისა.
Ni-Cd ბატარეის დადებითი და უარყოფითი მხარეები
ამ ტიპის ბატარეას აქვს შემდეგი დადებითი მახასიათებლები:
- ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და დამუხტვა-დამუხტვის ციკლების რაოდენობა;
- ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და შენახვა;
- სწრაფი დატენვის შესაძლებლობა;
- მძიმე ტვირთისა და დაბალი ტემპერატურის გამძლეობის უნარი;
- მუშაობის შენარჩუნება ყველაზე არახელსაყრელ პირობებში;
- დაბალი ფასი;
- ამ ბატარეების დაცლილ მდგომარეობაში შენახვის შესაძლებლობა 5 წლამდე;
- საშუალო წინააღმდეგობა გადატვირთვის მიმართ.
ამავდროულად, ნიკელ-კადმიუმის დენის წყაროს აქვს მთელი რიგი უარყოფითი მხარეები:
- მეხსიერების ეფექტის არსებობა, რომელიც გამოიხატება სიმძლავრის დაკარგვით ბატარეის დატენვისას, სრული განმუხტვის მოლოდინის გარეშე;
- სრული სიმძლავრის მისაღწევად პროფილაქტიკური სამუშაოების (რამდენიმე დამუხტვა-განმუხტვის ციკლი) საჭიროება;
- ბატარეის სრული აღდგენა გრძელვადიანი შენახვის შემდეგ მოითხოვს სამ-ოთხ სრულ დატენვა-დამუხტვის ციკლს;
- დიდი თვითგანმუხტვა (დაახლოებით 10% შენახვის პირველ თვეში), რაც იწვევს ბატარეის თითქმის სრულ გამონადენს შენახვის ერთი წლის განმავლობაში;
- დაბალი ენერგიის სიმკვრივე სხვა ბატარეებთან შედარებით;
- კადმიუმის მაღალი ტოქსიკურობა, რის გამოც ისინი აკრძალულია რიგ ქვეყანაში, მათ შორის ევროკავშირში, ასეთი ბატარეების განკარგვის აუცილებლობა სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებით;
- უფრო მეტი წონა ვიდრე თანამედროვე ბატარეები.
განსხვავება Ni-Cd და Li-Ion ან Ni-Mh წყაროებს შორის
აქტიური კომპონენტების მქონე ბატარეებს, მათ შორის ნიკელსა და კადმიუმს, აქვთ მრავალი განსხვავება ელექტროენერგიის უფრო თანამედროვე ლითიუმ-იონის და ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის წყაროებისგან:
- Ni-Cd ელემენტებს, ვარიანტებისგან განსხვავებით, აქვთ მეხსიერების ეფექტი, აქვთ დაბალი სპეციფიკური სიმძლავრე იგივე ზომებით;
- NiCd-ის წყაროები უფრო არაპრეტენზიულია, ფუნქციონირებს ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, ბევრჯერ მდგრადია გადატვირთვისა და ძლიერი გამონადენის მიმართ;
- Li-Ion და Ni-Mh ბატარეები უფრო ძვირია, მათ ეშინიათ გადატვირთვისა და ძლიერი გამონადენის, მაგრამ აქვთ უფრო დაბალი თვითგამორთვა;
- Li-Ion ბატარეების მომსახურების ვადა და შენახვის ვადა (2-3 წელი) რამდენჯერმე ნაკლებია Ni Cd პროდუქტებზე (8-10 წელი);
- ნიკელ-კადმიუმის წყაროები სწრაფად კარგავენ სიმძლავრეს ბუფერულ რეჟიმში გამოყენებისას (მაგალითად, UPS-ში). მიუხედავად იმისა, რომ შემდგომში მათი სრული აღდგენა შესაძლებელია ღრმა გამონადენით და დამუხტვით, უმჯობესია არ გამოიყენოთ Ni Cd პროდუქტები იმ მოწყობილობებში, სადაც ისინი მუდმივად იტენება;
- Ni-Cd და Ni-Mh ბატარეების დატენვის იგივე რეჟიმი საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ იგივე დამტენები, მაგრამ თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ ის ფაქტი, რომ ნიკელ-კადმიუმის ბატარეებს აქვთ უფრო გამოხატული მეხსიერების ეფექტი.
არსებული განსხვავებებიდან გამომდინარე, შეუძლებელია ცალსახა დასკვნის გაკეთება იმის შესახებ, თუ რომელი ბატარეები უკეთესია, რადგან ყველა ელემენტს აქვს როგორც ძლიერი, ასევე სუსტი მხარეები.
ოპერაციული წესები
ექსპლუატაციის დროს, მთელი რიგი ცვლილებები ხდება Ni Cd დენის წყაროებში, რაც იწვევს შესრულების თანდათანობით გაუარესებას და, საბოლოო ჯამში, შესრულების დაკარგვას:
- მცირდება ელექტროდების სასარგებლო ფართობი და წონა;
- იცვლება ელექტროლიტის შემადგენლობა და მოცულობა;
- ხდება გამყოფი და ორგანული მინარევების დაშლა;
- წყლისა და ჟანგბადის დაკარგვა;
- არსებობს მიმდინარე გაჟონვები, რომლებიც დაკავშირებულია ფირფიტებზე კადმიუმის დენდრიტების ზრდასთან.
იმისათვის, რომ მინიმუმამდე დაიყვანოთ ბატარეის დაზიანება მისი ექსპლუატაციისა და შენახვის დროს, საჭიროა თავიდან იქნას აცილებული მავნე ზემოქმედება ბატარეაზე, რაც დაკავშირებულია შემდეგ ფაქტორებთან:
- არასრულად დამუხტული ბატარეის დატენვა იწვევს მისი სიმძლავრის შექცევად დაკარგვას კრისტალების წარმოქმნის შედეგად აქტიური ნივთიერების მთლიანი ფართობის შემცირების გამო;
- რეგულარული ძლიერი გადატვირთვა, რაც იწვევს გადახურებას, გაზის წარმოქმნას, ელექტროლიტში წყლის დაკარგვას და ანადგურებს ელექტროდებს (განსაკუთრებით ანოდს) და გამყოფს;
- დატენვა, რაც იწვევს ბატარეის ნაადრევ ამოწურვას;
- გრძელვადიანი მუშაობა ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე იწვევს ელექტროლიტის შემადგენლობისა და მოცულობის ცვლილებას, იზრდება ბატარეის შიდა წინააღმდეგობა და უარესდება მისი შესრულება, კერძოდ, სიმძლავრე იკლებს.
ბატარეის შიგნით წნევის მკვეთრი მატებით, მაღალი დენით სწრაფი დატენვის და კადმიუმის კათოდის ძლიერი დეგრადაციის შედეგად, ჭარბი წყალბადი შეიძლება გამოიყოფა ბატარეაში, რაც იწვევს წნევის მკვეთრ მატებას, რამაც შეიძლება დეფორმირება მოახდინოს კორპუსში. არღვევს შეკრების სიმკვრივეს, გაზრდის შიდა წინააღმდეგობას და ამცირებს სამუშაო ძაბვას.
ავარიული წნევის შემამსუბუქებელი სარქველით აღჭურვილ ბატარეებში შესაძლებელია დეფორმაციის რისკის აცილება, მაგრამ ბატარეის ქიმიური შემადგენლობის შეუქცევადი ცვლილებების თავიდან აცილება შეუძლებელია.
Ni Cd აკუმულატორის დატენვა უნდა მოხდეს 10% დენით (თუ გჭირდებათ სწრაფი დამუხტვა სპეციალურ ბატარეებში - 100%-მდე დენით 1 საათში) მათი სიმძლავრით (მაგალითად, 100 mA 1000 სიმძლავრით. mAh) 14-16 საათის განმავლობაში. მათი განმუხტვის საუკეთესო რეჟიმია ბატარეის ტევადობის 20%-ის ტოლი დენი.
როგორ აღვადგინოთ Ni Cd ბატარეა
ნიკელ-კადმიუმის დენის წყაროები სიმძლავრის დაკარგვის შემთხვევაში შეიძლება თითქმის მთლიანად აღდგეს სრული გამონადენის (უჯრედზე 1 ვოლტამდე) და შემდგომ დამუხტვის სტანდარტულ რეჟიმში. ბატარეის ეს ვარჯიში შეიძლება რამდენჯერმე განმეორდეს მათი სიმძლავრის მაქსიმალურად სრული აღდგენისთვის.
თუ შეუძლებელია ბატარეის აღდგენა განმუხტვით და დატენვით, შეგიძლიათ სცადოთ მათი აღდგენა მოკლე დენის იმპულსების ზემოქმედებით (ათჯერ მეტი აღდგენილი ელემენტის სიმძლავრეზე) რამდენიმე წამის განმავლობაში. ეს ეფექტი გამორიცხავს ბატარეის უჯრედებში შიდა წრედს, რაც წარმოიქმნება დენდრიტების ზრდის გამო მათი ძლიერი დენით დაწვით. არსებობს სპეციალური სამრეწველო აქტივატორები, რომლებიც ახორციელებენ ასეთ ზემოქმედებას.
ასეთი ბატარეების თავდაპირველი სიმძლავრის სრული აღდგენა შეუძლებელია ელექტროლიტის შემადგენლობისა და თვისებების შეუქცევადი ცვლილებების გამო, აგრეთვე ფირფიტების დეგრადაციის გამო, მაგრამ ეს შესაძლებელს ხდის მომსახურების ვადის გახანგრძლივებას.
სახლში აღდგენის მეთოდი შემდეგი მოქმედებების განხორციელებაა:
- მინიმუმ 1,5 კვადრატული მილიმეტრიანი ჯვრის მონაკვეთის მავთული უკავშირდება აღდგენილი ელემენტის მინუსს მძლავრი ბატარეის კათოდით, მაგალითად, მანქანის ბატარეის ან UPS-დან;
- მეორე მავთული საიმედოდ არის მიმაგრებული ერთ-ერთი ბატარეის ანოდზე (პლუს);
- 3-4 წამის განმავლობაში მეორე მავთულის თავისუფალი ბოლო სწრაფად ეხება თავისუფალ პოზიტიურ ტერმინალს (წამში 2-3 შეხების სიხშირით). ამ შემთხვევაში აუცილებელია შეერთების ადგილზე მავთულის შედუღების თავიდან აცილება;
- ვოლტმეტრი ამოწმებს ძაბვას აღდგენილ წყაროზე, თუ ის არ არის, კეთდება აღდგენის კიდევ ერთი ციკლი;
- როდესაც ელექტრომამოძრავებელი ძალა ჩნდება ბატარეაზე, ის იტენება;
გარდა ამისა, შეგიძლიათ სცადოთ ბატარეაში არსებული დენდრიტების განადგურება მათი 2-3 საათის განმავლობაში გაყინვით, რასაც მოჰყვება მათი მკვეთრი დაჭერა. გაყინვისას დენდრიტები მტვრევადი ხდება და ნადგურდება ზემოქმედებით, რაც თეორიულად მათ მოშორებაში დაგეხმარებათ.
ასევე არსებობს აღდგენის უფრო ექსტრემალური მეთოდები, რომლებიც დაკავშირებულია ძველ ელემენტებზე გამოხდილი წყლის დამატებასთან, მათი კორპუსის ბურღვით. მაგრამ მომავალში ასეთი ელემენტების შებოჭილობის სრულფასოვანი უზრუნველყოფა ძალიან პრობლემურია. ამიტომ, რამდენიმე სამუშაო ციკლის მომატების გამო არ ღირს დაზოგვა და ჯანმრთელობის რისკის ქვეშ კადმიუმის ნაერთებით მოწამვლა.
შენახვა და განკარგვა
უმჯობესია შეინახოთ ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები დაცლილ მდგომარეობაში დაბალ ტემპერატურაზე მშრალ ადგილას. რაც უფრო დაბალია ასეთი აკუმულატორების შენახვის ტემპერატურა, მით ნაკლებია მათ თვითგანმუხტვა. მაღალი ხარისხის მოდელები შეიძლება ინახებოდეს 5 წლამდე ტექნიკური მახასიათებლების მნიშვნელოვანი დაზიანების გარეშე. მათი ექსპლუატაციაში გამოსაყენებლად საკმარისია მათი დამუხტვა.
ერთ AA ბატარეაში შემავალ მავნე ნივთიერებებს შეუძლია დააბინძუროს დაახლოებით 20 კვადრატული მეტრი ტერიტორია. Ni Cd ბატარეების უსაფრთხო განკარგვის მიზნით, ისინი უნდა გადაიტანონ გადამუშავების ცენტრებში, საიდანაც გადაიტანენ ქარხნებში, სადაც უნდა განადგურდნენ სპეციალურ დალუქულ ღუმელებში, რომლებიც აღჭურვილია ფილტრებით, რომლებიც იჭერენ ტოქსიკურ ნივთიერებებს.
შეიძლება თქვენც დაგაინტერესოთ
ყველა გარკვეულწილად იყენებს ბატარეებს. ისინი შეიძლება იყვნენ მსგავსი
მანქანაში ბატარეა იცვლება დაგეგმილის მიხედვით ან ავარიის შემთხვევაში. რა თქმა უნდა, შეგიძლიათ აირჩიოთ
ბატარეებს, სათანადო გამოყენების შემთხვევაშიც კი, აქვთ შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა. იმისათვის, რომ არ შემცირდეს
თანამედროვე ბატარეები 14250-ით არის საუკეთესო გამოსავალი სხვადასხვა აღჭურვილობის კვებისათვის. ინოვაციურის წყალობით
ბატარეების ძირითადი ტიპები:
Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეები
უსადენო ხელსაწყოებისთვის, ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები დე ფაქტო სტანდარტია. ინჟინრებმა კარგად იციან მათი დადებითი და უარყოფითი მხარეები, კერძოდ, Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები შეიცავს კადმიუმს - გაზრდილი ტოქსიკურობის მძიმე მეტალს.
ნიკელ-კადმიუმის ბატარეებს აქვთ ეგრეთ წოდებული "მეხსიერების ეფექტი", რომლის არსი ემყარება იმ ფაქტს, რომ არასრულად დატვირთული ბატარეის დატენვისას, მისი ახალი განმუხტვა შესაძლებელია მხოლოდ იმ დონემდე, საიდანაც იგი დამუხტულია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბატარეას "ახსოვს" ნარჩენი დამუხტვის დონე, საიდანაც იგი სრულად იყო დამუხტული.
ასე რომ, არასრულად დატვირთული Ni-Cd ბატარეის დატენვისას, მისი მოცულობა მცირდება.
ამ ფენომენთან გამკლავების რამდენიმე გზა არსებობს. ჩვენ აღვწერთ მხოლოდ უმარტივეს და საიმედო გზას.
Ni-Cd ბატარეებით უსადენო ხელსაწყოს გამოყენებისას უნდა დაიცვან მარტივი წესი: დატენეთ მხოლოდ სრულად დაცლილი ბატარეები.
რეკომენდირებულია Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის აკუმულატორების შენახვა დაცლილ მდგომარეობაში, სასურველია გამონადენი ღრმა არ იყოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება გამოიწვიოს აკუმულატორის შეუქცევადი პროცესები.
Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეების დადებითი მხარეები
- დაბალი ფასი Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეები
- მაქსიმალური დატვირთვის დენის მიწოდების უნარი
- ბატარეის სწრაფად დატენვის შესაძლებლობა
- შეინარჩუნეთ ბატარეის მაღალი სიმძლავრე -20°C-მდე
- დატენვა-განმუხტვის ციკლების დიდი რაოდენობა. სათანადო მუშაობის შემთხვევაში, ასეთი ბატარეები სრულყოფილად მუშაობს და იძლევა 1000-მდე დატენვა-დამუხტვის ციკლს ან მეტს.
Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეების უარყოფითი მხარეები
- თვითგანმუხტვის შედარებით მაღალი დონე - Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეა კარგავს სიმძლავრის დაახლოებით 8-10%-ს სრული დატენვის შემდეგ პირველ დღეს.
- შენახვისას Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეა ყოველთვიურად კარგავს დაახლოებით 8-10% დამუხტვას
- გრძელვადიანი შენახვის შემდეგ, Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეის ტევადობა აღდგება 5 დატენვა-დამუხტვის ციკლის შემდეგ.
- Ni-Cd Ni-Cd ბატარეის სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით, რეკომენდირებულია მისი სრულად დაცლა ყოველ ჯერზე, რათა თავიდან აიცილოთ "მეხსიერების ეფექტი".
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები
ეს ბატარეები წარმოდგენილია ბაზარზე, როგორც ნაკლებად ტოქსიკური (Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეებთან შედარებით) და უფრო ეკოლოგიურად, როგორც წარმოებაში, ასევე განადგურებაში.
პრაქტიკაში, Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები აჩვენებენ ძალიან დიდ ტევადობას ზომებით და წონით ოდნავ უფრო მცირე, ვიდრე სტანდარტული Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები.
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეების დიზაინში ტოქსიკური მძიმე ლითონების გამოყენების თითქმის სრული უარყოფის გამო, გამოყენების შემდეგ, ეს უკანასკნელი შეიძლება განადგურდეს საკმაოდ უსაფრთხოდ და გამოყენების შემდეგ გარემოსდაცვითი შედეგების გარეშე.
ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებს აქვთ ოდნავ შემცირებული "მეხსიერების ეფექტი". პრაქტიკაში, "მეხსიერების ეფექტი" თითქმის შეუმჩნეველია ამ ბატარეების მაღალი თვითგამორთვის გამო.
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის აკუმულატორების გამოყენებისას სასურველია ექსპლუატაციის დროს მათი სრულად არ დაცლა.
შეინახეთ Ni-MH NiMH ბატარეები დამუხტულ მდგომარეობაში. მუშაობის ხანგრძლივი (თვეზე მეტი) შეფერხების შემთხვევაში, ბატარეები უნდა დაიტენოს.
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეების დადებითი მხარეები
- არატოქსიკური ბატარეები
- ნაკლები "მეხსიერების ეფექტი"
- კარგი შესრულება დაბალ ტემპერატურაზე
- დიდი ტევადობა Ni-Cd Ni-Cad ბატარეებთან შედარებით
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეების უარყოფითი მხარეები
- უფრო ძვირი ბატარეის ტიპი
- თვითგანმუხტვის სიჩქარე დაახლოებით 1,5-ჯერ მეტია, ვიდრე Ni-Cd Ni-Cad ბატარეები
- 200-300 დატენვა-დამუხტვის ციკლის შემდეგ, Ni-MH Ni-MH ბატარეების შრომისუნარიანობა ოდნავ მცირდება.
- Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებს აქვთ შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა
Li-Ion ლითიუმ-იონური ბატარეები
ლითიუმ-იონური ბატარეების უდავო უპირატესობა არის თითქმის შეუმჩნეველი "მეხსიერების ეფექტი".
ამ შესანიშნავი თვისების წყალობით, Li-Ion ბატარეა შეიძლება დამუხტვას ან დატენვას საჭიროებისამებრ, საჭიროებიდან გამომდინარე. მაგალითად, შეგიძლიათ დატენოთ ნაწილობრივ დაცლილი ლითიუმ-იონური ბატარეა მნიშვნელოვანი, მომთხოვნი ან ხანგრძლივი მუშაობის წინ.
სამწუხაროდ, ეს ბატარეები ყველაზე ძვირადღირებული ბატარეებია. გარდა ამისა, ლითიუმ-იონურ ბატარეებს აქვთ შეზღუდული მომსახურების ვადა, დამოუკიდებლად დატენვა-დამუხტვის ციკლების რაოდენობისაგან.
მოკლედ, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ლითიუმ-იონური ბატარეები საუკეთესოდ შეეფერება უსადენო ხელსაწყოების მუდმივი ინტენსიური გამოყენების შემთხვევაში.
Li-Ion Lithium-Ion ბატარეების დადებითი მხარეები
- არ არსებობს „მეხსიერების ეფექტი“ და შესაბამისად შესაძლებელია ბატარეის დატენვა და დატენვა საჭიროებისამებრ
- მაღალი ტევადობის Li-Ion Lithium Ion ბატარეები
- მსუბუქი ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეები
- თვითგამონადენის რეკორდულად დაბალი დონე - არაუმეტეს 5% თვეში
- ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეების სწრაფი დატენვის შესაძლებლობა
ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეების უარყოფითი მხარეები
- Li-Ion Li-ion ბატარეების მაღალი ღირებულება
- შემცირდა მუშაობის დრო ნულ გრადუს ცელსიუსზე დაბალ ტემპერატურაზე
- შეზღუდული მომსახურების ვადა
შენიშვნა
Li-Ion ლითიუმ-იონური ბატარეების მუშაობის პრაქტიკიდან ტელეფონებში, კამერებში და ა.შ. შეიძლება აღინიშნოს, რომ ეს ბატარეები ემსახურება საშუალოდ 4-დან 6 წლამდე და უძლებს დაახლოებით 250-300 გამონადენ-დამუხტვის ციკლს ამ დროის განმავლობაში. ამავდროულად, აბსოლიტურად შენიშნა: მეტი გამონადენი-დამუხტვის ციკლი - ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეების ხანმოკლე მომსახურების ვადა!
მიჰყევით სიახლეებს ჩვენს Vkontakte ჯგუფში
ბატარეების ძირითადი ტიპები:
Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეები
უსადენო ხელსაწყოებისთვის, ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები დე ფაქტო სტანდარტია. ინჟინრებმა კარგად იციან მათი დადებითი და უარყოფითი მხარეები, კერძოდ, Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები შეიცავს კადმიუმს - გაზრდილი ტოქსიკურობის მძიმე მეტალს.
ნიკელ-კადმიუმის ბატარეებს აქვთ ეგრეთ წოდებული "მეხსიერების ეფექტი", რომლის არსი ემყარება იმ ფაქტს, რომ არასრულად დატვირთული ბატარეის დატენვისას, მისი ახალი განმუხტვა შესაძლებელია მხოლოდ იმ დონემდე, საიდანაც იგი დამუხტულია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბატარეას "ახსოვს" ნარჩენი დამუხტვის დონე, საიდანაც იგი სრულად იყო დამუხტული.
ასე რომ, არასრულად დატვირთული Ni-Cd ბატარეის დატენვისას, მისი მოცულობა მცირდება.
ამ ფენომენთან გამკლავების რამდენიმე გზა არსებობს. ჩვენ აღვწერთ მხოლოდ უმარტივეს და საიმედო გზას.
Ni-Cd ბატარეებით უსადენო ხელსაწყოს გამოყენებისას უნდა დაიცვან მარტივი წესი: დატენეთ მხოლოდ სრულად დაცლილი ბატარეები.
რეკომენდირებულია Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის აკუმულატორების შენახვა დაცლილ მდგომარეობაში, სასურველია გამონადენი ღრმა არ იყოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება გამოიწვიოს აკუმულატორის შეუქცევადი პროცესები.
Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეების დადებითი მხარეები
- დაბალი ფასი Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეები
- მაქსიმალური დატვირთვის დენის მიწოდების უნარი
- ბატარეის სწრაფად დატენვის შესაძლებლობა
- შეინარჩუნეთ ბატარეის მაღალი სიმძლავრე -20°C-მდე
- დატენვა-განმუხტვის ციკლების დიდი რაოდენობა. სათანადო მუშაობის შემთხვევაში, ასეთი ბატარეები სრულყოფილად მუშაობს და იძლევა 1000-მდე დატენვა-დამუხტვის ციკლს ან მეტს.
Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეების უარყოფითი მხარეები
- თვითგანმუხტვის შედარებით მაღალი დონე - Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეა კარგავს სიმძლავრის დაახლოებით 8-10%-ს სრული დატენვის შემდეგ პირველ დღეს.
- შენახვისას Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეა ყოველთვიურად კარგავს დაახლოებით 8-10% დამუხტვას
- გრძელვადიანი შენახვის შემდეგ, Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეის ტევადობა აღდგება 5 დატენვა-დამუხტვის ციკლის შემდეგ.
- Ni-Cd Ni-Cd ბატარეის სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით, რეკომენდირებულია მისი სრულად დაცლა ყოველ ჯერზე, რათა თავიდან აიცილოთ "მეხსიერების ეფექტი".
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები
ეს ბატარეები წარმოდგენილია ბაზარზე, როგორც ნაკლებად ტოქსიკური (Ni-Cd ნიკელის კადმიუმის ბატარეებთან შედარებით) და უფრო ეკოლოგიურად, როგორც წარმოებაში, ასევე განადგურებაში.
პრაქტიკაში, Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები აჩვენებენ ძალიან დიდ ტევადობას ზომებით და წონით ოდნავ უფრო მცირე, ვიდრე სტანდარტული Ni-Cd ნიკელ-კადმიუმის ბატარეები.
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეების დიზაინში ტოქსიკური მძიმე ლითონების გამოყენების თითქმის სრული უარყოფის გამო, გამოყენების შემდეგ, ეს უკანასკნელი შეიძლება განადგურდეს საკმაოდ უსაფრთხოდ და გამოყენების შემდეგ გარემოსდაცვითი შედეგების გარეშე.
ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებს აქვთ ოდნავ შემცირებული "მეხსიერების ეფექტი". პრაქტიკაში, "მეხსიერების ეფექტი" თითქმის შეუმჩნეველია ამ ბატარეების მაღალი თვითგამორთვის გამო.
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის აკუმულატორების გამოყენებისას სასურველია ექსპლუატაციის დროს მათი სრულად არ დაცლა.
შეინახეთ Ni-MH NiMH ბატარეები დამუხტულ მდგომარეობაში. მუშაობის ხანგრძლივი (თვეზე მეტი) შეფერხების შემთხვევაში, ბატარეები უნდა დაიტენოს.
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეების დადებითი მხარეები
- არატოქსიკური ბატარეები
- ნაკლები "მეხსიერების ეფექტი"
- კარგი შესრულება დაბალ ტემპერატურაზე
- დიდი ტევადობა Ni-Cd Ni-Cad ბატარეებთან შედარებით
Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეების უარყოფითი მხარეები
- უფრო ძვირი ბატარეის ტიპი
- თვითგანმუხტვის სიჩქარე დაახლოებით 1,5-ჯერ მეტია, ვიდრე Ni-Cd Ni-Cad ბატარეები
- 200-300 დატენვა-დამუხტვის ციკლის შემდეგ, Ni-MH Ni-MH ბატარეების შრომისუნარიანობა ოდნავ მცირდება.
- Ni-MH ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებს აქვთ შეზღუდული სიცოცხლის ხანგრძლივობა
Li-Ion ლითიუმ-იონური ბატარეები
ლითიუმ-იონური ბატარეების უდავო უპირატესობა არის თითქმის შეუმჩნეველი "მეხსიერების ეფექტი".
ამ შესანიშნავი თვისების წყალობით, Li-Ion ბატარეა შეიძლება დამუხტვას ან დატენვას საჭიროებისამებრ, საჭიროებიდან გამომდინარე. მაგალითად, შეგიძლიათ დატენოთ ნაწილობრივ დაცლილი ლითიუმ-იონური ბატარეა მნიშვნელოვანი, მომთხოვნი ან ხანგრძლივი მუშაობის წინ.
სამწუხაროდ, ეს ბატარეები ყველაზე ძვირადღირებული ბატარეებია. გარდა ამისა, ლითიუმ-იონურ ბატარეებს აქვთ შეზღუდული მომსახურების ვადა, დამოუკიდებლად დატენვა-დამუხტვის ციკლების რაოდენობისაგან.
მოკლედ, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ ლითიუმ-იონური ბატარეები საუკეთესოდ შეეფერება უსადენო ხელსაწყოების მუდმივი ინტენსიური გამოყენების შემთხვევაში.
Li-Ion Lithium-Ion ბატარეების დადებითი მხარეები
- არ არსებობს „მეხსიერების ეფექტი“ და შესაბამისად შესაძლებელია ბატარეის დატენვა და დატენვა საჭიროებისამებრ
- მაღალი ტევადობის Li-Ion Lithium Ion ბატარეები
- მსუბუქი ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეები
- თვითგამონადენის რეკორდულად დაბალი დონე - არაუმეტეს 5% თვეში
- ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეების სწრაფი დატენვის შესაძლებლობა
ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეების უარყოფითი მხარეები
- Li-Ion Li-ion ბატარეების მაღალი ღირებულება
- შემცირდა მუშაობის დრო ნულ გრადუს ცელსიუსზე დაბალ ტემპერატურაზე
- შეზღუდული მომსახურების ვადა
შენიშვნა
Li-Ion ლითიუმ-იონური ბატარეების მუშაობის პრაქტიკიდან ტელეფონებში, კამერებში და ა.შ. შეიძლება აღინიშნოს, რომ ეს ბატარეები ემსახურება საშუალოდ 4-დან 6 წლამდე და უძლებს დაახლოებით 250-300 გამონადენ-დამუხტვის ციკლს ამ დროის განმავლობაში. ამავდროულად, აბსოლიტურად შენიშნა: მეტი გამონადენი-დამუხტვის ციკლი - ლითიუმ-იონური ლითიუმ-იონური ბატარეების ხანმოკლე მომსახურების ვადა!
მიჰყევით სიახლეებს ჩვენს Vkontakte ჯგუფში