Bateria jest niklowa. Baterie litowe, alkaliczne, solne, niklowe - co lepiej sprawdza się w niskich temperaturach, podczas długiego przechowywania

Kupiłem nową śrubokręt i postanowiłem dokładniej przyjrzeć się, jak prawidłowo obsługiwać jego baterie niklowo-kadmowe.
Celem jest aktywna praca z wkrętarką z wymianą baterii (akumulatorem) bez ryzyka wcześniejszego uszkodzenia baterii.
Odniesienie:
Ten śrubokręt ma:
- Akumulator - 12V.
- Liczba elementów to 10.
- Pojemność akumulatora - 1,2 Ah.
- SEM naładowanego akumulatora - 13,6V.
Osobliwości:
- Uważa się, że maksymalna siła elektromotoryczna całkowicie rozładowanego akumulatora wynosi 10V.
- Wszystkie akumulatory Ni Cd mają efekt „pamięci”, tj. jeśli nie zostaną całkowicie rozładowane, stracą swoją pojemność.
- Akumulatory niklowo-kadmowe charakteryzują się wysokim samorozładowaniem.
- Liczba cykli ładowania-rozładowania dla dowolnej baterii jest ograniczona.
- Uważa się, że jedynym kryterium pełnego naładowania akumulatorów Ni Cd (przy prądach większych niż 0,1C) jest ich temperatura, równa około 40*C.
Co ja zrobiłem:
1. Najpierw przestudiowałem matę. część (plik w załączeniu).
2. Po drugie wykonałem serię pomiarów.
3. Po trzecie, pracowałem i wykonałem urządzenie ładująco-rozładowujące do ultraszybkiego ładowania i automatycznego wyłączania przy nominalnym rozładowaniu.
Tak więc punkt po punkcie:

1. Przeczytaj teorię (plik).
2. Zmierzyłem prądy ładowania i temperatury akumulatorów przy dwóch bardzo różnych prądach i porównałem je z „teorią”.

2A. „Szybkie” ładowanie dużym prądem początkowym (powyżej 2,5 A).
Całkowicie rozładowany akumulator ładowano ładowarką wyjętą ze starego laptopa o sile elektromotorycznej 15 V bez dodatkowych ograniczników prądu/napięcia tj. - bezpośrednio. W rzeczywistości nazywa się to „ładowaniem o stałym napięciu”.
Wynik:
W ciągu pierwszych 15 minut akumulator zabrał 50% swojej pojemności, a prąd ładowania spadł do 1,4A. Temperatura baterii pozostała prawie niezmieniona.
Co więcej, w ciągu następnych 45 minut prąd asymptotycznie zbliżył się do 0,22A (wzrost do 30*C). Następnie przez prawie 1 godzinę prąd utrzymywał się na poziomie 0,22A (na końcu - 34*C) i po kolejnych 30 minutach wyłączyłem ładowanie z wyraźnie zaznaczonym automatycznym wyrównaniem ładunku ogniw (zgodnie z " teorii") - gdy prąd wzrósł do 0,35A i temperatury do 38*C.
Wniosek: pełne ładowanie dużym prądem można wytworzyć w 2,5 godziny. I do 50% - w 15 minut. Nigdzie nie czytałem o problemach z niedoładowaniem. Tylko problemy - z under pewnego razu Blisko. No i oczywiście - z za w pobliżu (a raczej - z przegrzaniem z powodu przeładowania).
2B. Powolne ładowanie niskim prądem (0,1C, tj. - 120mA). Tryb jest bliski „kroplówki”.
Całkowicie rozładowany akumulator ładowano ładowarką z innej wkrętarki (mniej wydajnej niż standardowa) bez dodatkowych ograniczników prądu/napięcia tj. również bezpośrednio.
W pierwszych 15 minutach prąd ładowania spadł z 310mA do 120mA, po czym pozostał mniej więcej stabilny, a temperatura wzrosła do 37*C w ciągu 15 godzin ładowania.
Jednocześnie temperatura 36-37*C ustabilizowała się po 10,5 godz. ładowania.
Wniosek: Ładowanie prądem zamkniętym, ale nie większym niż 0,1C, może odbywać się bez ograniczeń czasowych, tj. - nie bój się przegrzania/przeładowania akumulatora. Z grubsza mówiąc - włączył go "na noc", a potem się obudził, podrapał i wyłączył. Jest to przydatne, jeśli akumulator nie ma odłączanej termopary.

3. Z bloku ładującego ze starego śrubokręta zrobiłem urządzenie ładująco-rozładowujące (ZRU).

Otóż ładunek jest bezpośrednio z jednej z dwóch opisanych powyżej ładowarek, a rozładowanie odbywa się przez potężny rezystor (24 Ohm) z obwodem na przekaźniku. Przekaźnik - automatycznie wyłącza rozładowanie, gdy napięcie osiągnie 9-10 V.
Dlaczego przymusowe zwolnienie? Jest to potrzebne, aby pojemność baterii nie zmniejszyła się, czyli aby wyeliminować efekt „pamięci” (patrz „teoria” w pliku). To znaczy, gdy użytkownik uważa, że należy wymienić baterię, wkłada częściowo rozładowany akumulator do zamkniętej rozdzielnicy w tryb rozładowania i wykonując swoją pracę czeka na zgaśnięcie diody LED. Następnie przełącza przełącznik w pozycję ładowania i jeśli ta bateria ma termoelement, który wyłącza ładowanie, gdy temperatura wzrośnie do 40-45 * C, „zapomina” o tym. Co więcej, może korzystać z akumulatora już po 15 minutach (z szybkim ładowaniem). Jeśli nie ma termoelementu, do wyłączenia można użyć codziennego timera elektromechanicznego.

Notatka 1. W zasadzie akumulator można rozładować samym śrubokrętem, ale mi się to nie podobało. Kontrola nominalnego poziomu wyładowania jest w przybliżeniu następująca: jeśli nabój, który już ledwo obraca się bez obciążenia, zostanie zatrzymany ręcznie, a następnie nie zacznie się obracać, to wyładowanie jest bliskie nominalnemu.
Uwaga 2. Przy jakimkolwiek rzeczywistym prądzie ładowania, koniec ładowania akumulatorów Ni Cd można i należy oceniać po temperaturze akumulatora - najlepiej około 40*C (w temperaturze pokojowej!).
Uwaga 3. W oparciu o powyższe możesz wydać zalecenia dotyczące przechowywania baterii. Celem zaleceń jest maksymalna żywotność baterii.
Wyróżniłbym dwa różne tryby działania wkrętarki:
- Rzadko. Niech jedna bateria pozostanie w stanie, który pozostał po ostatniej pracy, a drugą utrzymuj rozładowaną. Rozpoczynając pracę, użyj pierwszego (przed pewnego razu wiersz podczas pracy), a drugi można w tym czasie naładować.
- Często. Przechowuj jeden w stanie naładowanym, a drugi w tym, co pozostało po ostatniej pracy. Cóż, jeśli - bardzo często (codziennie), możesz przechowywać oba w stanie naładowanym.
***
Rozumiem, że nie każdy ma ładowarkę do szybkiego ładowania, jak i do wolnego (standardowe zwykle podają średni prąd między sobą). Jednak mimo wszystko nie są trudne do wykonania / znalezienia. W każdym razie mam nadzieję, że to co tu napisane pomoże komuś trochę zrozumieć z takimi „osobliwymi” bateriami Ni Cd.

Kwestia wyboru baterii była podnoszona przez użytkowników nie raz. Do krótkofalówek, do różnych urządzeń pomocniczych, w pomocniczych jednostkach zasilających itp. Na polecenie redaktorów strony przeprowadzę krótką wycieczkę i postaramy się dowiedzieć, co jest lepsze. Co więcej, nie jest to wyczerpujące opus, ale raczej abstrakcyjne znaki w niektórych punktach.

Natychmiast - około elementy solne zapominać. Tak, są tanie, ale płyną, są odprowadzane na zimno, są też z nimi problemy. Ich celem są piloty telewizyjne.

Baterie alkaliczne - alkaliczne, mają osobliwość: jeśli bateria się wyczerpie, odpoczywamy przez 30 minut i przez chwilę znów będzie działać. Dlatego istnieje sposób na rozszerzenie ich usługi: okresowa zmiana 2 zestawów.

Baterie litowe nie można naładować. Po naładowaniu mogą wybuchnąć! Działają 7 razy dłużej niż alkaliczne, nie mogą tracić ładunku przez lata.

Z jednego komentarza: Jestem ratownikiem, dobre baterie to dla nas nie tylko wydajność pracy, ale często nasze własne przetrwanie. Nawigator, latarka - wszystko to powinno działać bezproblemowo.

W ujemnych temperaturach elektrolit gęstnieje. Potrzebne są tu tylko ogniwa litowe.

Baterie i akumulatory należy przechowywać oddzielnie od urządzeń.

Są zwykłe baterie, które są do sprzedaży detalicznej, a są te do użytku przemysłowego, mają inne opakowanie i konstrukcja samego elementu jest doskonała, a co najważniejsze dłużej żyją i nie jest to subiektywna opinia, ale faktycznie zmierzone dane z przykładu użycia. Oszacowałbym różnicę między 1,5 a 2,5 razy dłuższą. Sprawdzone (używane) w krótkofalówkach. 12 kompletów (24 krótkofalówki), połowa z bateriami kupionymi w supermarkecie, ta sama durasel, termin przydatności do spożycia w normie, druga połowa z tymi, które kupiłem. Supermarkety wytrzymywały około 8 godzin pracy (1 zmiana), drugiego dnia działała tylko wersja przemysłowa, pracowali prawie na zmianę.

Baterie Energizer i Duracell o dużej pojemności można stosować do podstawowych urządzeń, pamiętając, że ich pojemność nie jest zbyt duża i przy znacznym poborze prądu szybko się rozładowują.

Baterie o dużej gęstości ładowania i długim okresie trwałości - Energizer L91-2 (LR6) Ultimate Lithium, Rozmiar "AA", 1,5V, Li-Fe - generacja baterii oparta na technologii Li-Fe o dużej pojemności (nawet więcej niż baterie) i długi okres trwałości (kilka lat). Jedyną ich wadą jest cena, porównywalna z kosztem akumulatorów.

Baterie niklowe:

Nikiel-kadm: Przed ładowaniem upewnij się, że rozładowałeś jak najwięcej, w przeciwnym razie pojemność będzie się stopniowo zmniejszać.
Wodorek niklowo-metaliczny: 3 razy bardziej pojemny niż kadm.

Do długiej i okresowej pracy polecam akumulatory o niskim samorozładowaniu (Sanyo eneloop 2000 mAh, Varta long life Ready2Use 2100 mAh lub podobne) jako główne źródło prądu dla urządzeń. Dodatkowo zestaw baterii o dużej pojemności Energizer Ultimate Lithium w szczelnej plastikowej torbie.

Bateria niklowo-kadmowa (baterie niklowo-kadmowe) Jest aktualnym źródłem pochodzenia chemicznego. Główne składniki: wodorotlenek niklu, niewielka zawartość proszku grafitowego (nie więcej niż 8%), ogniwo elektrolityczne z wodorotlenkiem litu. Anoda to wodorotlenek kadmu lub substancja o konsystencji proszku. Akumulatory niklowo-kadmowe typu lamelarnego mogą wytrzymać do 25 lat, podczas gdy akumulatory konwencjonalne wytrzymują od 100 do 900 sekwencyjnych cykli rozładowania/ładowania.

Jak ładować baterie niklowo-kadmowe?

W celu uzupełnienia potencjału elektrycznego akumulatorów stosuje się ładowanie automatyczne i odwrócone impulsowe. Pierwszy typ odnosi się do urządzeń gospodarstwa domowego: łatwy w produkcji, niedrogi, może jednocześnie ładować 2-4 ogniwa. Drugi typ (profesjonalny) jest w stanie nie tylko ładować, ale także utrzymywać potencjał eksploatacyjny akumulatorów.

Akumulator niklowo-kadmowy „pamięta” dolny poziom graniczny wyładowania, po osiągnięciu którego przestaje działać. Dlatego zaleca się przeprowadzenie pełnego rozładowania (do U=1V). Kontroluj temperaturę, ponieważ bateria ulegnie awarii, gdy osiągnie 50 ° C.

Podczas ładowania używany jest duży prąd. Gdy zadaniem jest wykorzystanie maksymalnej mocy akumulatora, lepiej ładować go niskim prądem. W przypadku przyspieszonego trybu ładowania wybiera się stopniowe zasilanie prądem (10% - przy średnim prądzie, 80% - przy dużym prądzie, a pozostałe 10% - przy minimalnym prądzie).

W akumulatorach niklowo-kadmowych napięcie wzrasta do określonego poziomu, a następnie jest ustalane na tej wartości. Po pełnym naładowaniu U zmniejsza się.

Jak naprawić baterię niklowo-kadmową

Po całkowitym rozładowaniu akumulator ni-cd przestaje reagować na ładowanie. Jest sposób na przywrócenie jej wydajności.

Podczas pracy akumulatora zmienia się wytrzymałość mechaniczna i ilość elektrody dodatniej. Konsekwencją procesu jest pogorszenie połączenia elektrody z masą czynną. Rezultat: gwałtowny spadek pojemności i przewodności, a następnie - eliminacja kontaktu między dwiema elektrodami.

Pojemność spada z powodu splatania się kryształów, które następuje podczas przeładowania. Dodatkowo zwiększa się samorozładowanie, zwłaszcza podczas długotrwałego przechowywania.

Akumulatory niklowo-kadmowe są przywracane z silnym uderzeniem (jak dotyk, 2-3 razy na sekundę) dużym prądem. Spowoduje to kruszenie dużych kryształów, odnowienie pojemności i zmniejszenie samorozładowania. Akumulatory można wtedy ładować w zwykły sposób.

Akumulatory niklowo-kadmowe lub litowo-jonowe

Jeśli kupisz baterię niklowo-kadmową, używaj jej dobrze i przechowuj ją, nie uszkodzi to baterii. Analogi litowo-jonowe należy ładować przed przechowywaniem.

Ni-Cd

proszę

Niska cena.
Szybkie ładowanie i praca przy dużym prądzie obciążenia.
Ładowanie wielokrotnego użytku (wymagane „od zera”).
Stosować w temperaturach do -20°C.

Smutny

Wysoki ładunek rozładowania.
Przy dłuższej bezczynności zajmie do 5 cykli ładowania/rozładowania.
Aby wyeliminować „pamięć”, zaleca się za każdym razem całkowite rozładowanie akumulatora.

Samochodowe akumulatory niklowo-kadmowe są często używane w przenośnych elektronarzędziach.

Li-Ion

proszę

Nie ma „efektu pamięci”, dzięki czemu akumulator można doładować w dowolnym momencie.
Nadaje się do stałego użytkowania, można go pozostawić w magazynie, gdy naładowanie pozostanie około 50%.
Wyładowuje się bardzo wolno (do 5% w ciągu 30 dni), ma dobrą pojemność i szybko przywraca swój potencjał.

Smutny

Nie nadaje się do długotrwałej pracy w temperaturach ujemnych.
Wymaga większych nakładów finansowych niż bateria niklowo-kadmowa.
Ma ograniczony zasób czasu użytkowania.

Stosowane w aparatach cyfrowych, aparatach fotograficznych, mikroskopach elektronowych, telefonach komórkowych, baterie litowo-jonowe wytrzymają do 5 lat.

Główne typy baterii:

Akumulatory niklowo-kadmowe niklowo-kadmowe

W przypadku narzędzi bezprzewodowych akumulatory niklowo-kadmowe są de facto standardem. Inżynierowie doskonale zdają sobie sprawę z ich zalet i wad, w szczególności akumulatorów Ni-Cd Niklowo-kadmowych zawiera kadm, metal ciężki o podwyższonej toksyczności.

Akumulatory niklowo-kadmowe posiadają tak zwany „efekt pamięci”, którego istota sprowadza się do tego, że przy ładowaniu niecałkowicie rozładowanego akumulatora jego nowe rozładowanie jest możliwe tylko do poziomu, z którego został naładowany. Innymi słowy, akumulator „zapamiętuje” poziom naładowania resztkowego, z którego został w pełni naładowany.

Tak więc podczas ładowania niecałkowicie rozładowanego akumulatora Ni-Cd jego pojemność spada.

Istnieje kilka sposobów na walkę z tym zjawiskiem. Opiszemy tylko najprostszą i najbardziej niezawodną metodę.

Podczas korzystania z narzędzi bezprzewodowych z akumulatorami Ni-Cd, prostą zasadą jest ładowanie tylko całkowicie rozładowanych akumulatorów.

Zaleca się przechowywanie akumulatorów Ni-Cd Niklowo-kadmowych w stanie rozładowanym, najlepiej tak, aby rozładowanie nie było głębokie, w przeciwnym razie może spowodować nieodwracalne procesy w akumulatorze.

Zalety akumulatorów niklowo-kadmowych niklowo-kadmowych

Niska cena Ni-Cd Niklowo-kadmowa bateria
Możliwość dostarczenia najwyższego prądu obciążenia
Możliwość szybkiego ładowania baterii
Utrzymanie wysokiej pojemności baterii do -20°C
Duża liczba cykli ładowania-rozładowania. Przy prawidłowej eksploatacji takie akumulatory działają doskonale i pozwalają na nawet 1000 cykli ładowania-rozładowania lub więcej.

Wady akumulatorów niklowo-kadmowych Ni-Cd

Relatywnie wysoki poziom samorozładowania - akumulator Ni-Cd Niklowo-kadmowy traci około 8-10% swojej pojemności w pierwszym dniu po pełnym naładowaniu.
Podczas przechowywania akumulator niklowo-kadmowy niklowo-kadmowy traci około 8-10% ładunku co miesiąc
Po długotrwałym przechowywaniu pojemność akumulatora Ni-Cd niklowo-kadmowego zostaje przywrócona po 5 cyklach rozładowania-ładowania.
Aby przedłużyć żywotność baterii Ni-Cd Niklowo-Kadmowej, zaleca się każdorazowe jej całkowite rozładowanie, aby zapobiec „efektowi pamięci”

Akumulatory niklowo-wodorkowe Ni-MH

Akumulatory te są oferowane na rynku jako mniej toksyczne (w porównaniu do akumulatorów Ni-Cd niklowo-kadmowych) i bardziej przyjazne dla środowiska, zarówno w produkcji, jak i utylizacji.

W praktyce akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe Ni-MH wykazują bardzo dużą pojemność, wymiary i wagę, nieco mniejszą niż standardowe akumulatory niklowo-kadmowe Ni-Cd.

Ze względu na prawie całkowite odrzucenie stosowania toksycznych metali ciężkich w konstrukcji akumulatorów Ni-MH niklowo-metalowo-wodorkowych, te ostatnie, po użyciu, można zutylizować w sposób bezpieczny i bez konsekwencji dla środowiska.

Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe mają nieco zmniejszony „efekt pamięci”. W praktyce „efekt pamięci” jest praktycznie niewidoczny ze względu na wysokie samorozładowanie tych akumulatorów.

W przypadku korzystania z akumulatorów Ni-MH Ni-MH zaleca się ich częściowe rozładowanie podczas pracy.

Przechowuj akumulatory Ni-MH Ni-MH w stanie naładowanym. W przypadku dłuższych (powyżej miesiąca) przerw w eksploatacji akumulatory należy doładować.

Zalety akumulatorów niklowo-wodorkowych Ni-MH

Nietoksyczne baterie
Mniej „efektu pamięci”
Dobra wydajność w niskich temperaturach
Większa pojemność w porównaniu do akumulatorów Ni-Cd Niklowo-kadmowych

Wady akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych Ni-MH

Droższy typ baterii
Szybkość samorozładowania jest około 1,5 raza wyższa w porównaniu do akumulatorów Ni-Cd niklowo-kadmowych
Po 200-300 cyklach rozładowania-ładowania pojemność robocza akumulatorów Ni-MH niklowo-metalowo-wodorkowych nieznacznie spada
Akumulatory Ni-MH Ni-MH mają ograniczoną żywotność

Akumulatory litowo-jonowe litowo-jonowe

Niewątpliwą zaletą akumulatorów litowo-jonowych jest prawie niezauważalny „efekt pamięci”.

Dzięki tej niezwykłej właściwości akumulator Li-Ion może być ładowany lub ładowany w zależności od potrzeb. Możesz na przykład naładować niecałkowicie rozładowany akumulator litowo-jonowy przed ważną, wymagającą lub dłuższą pracą.

Niestety te baterie są najdroższymi dostępnymi akumulatorami. Ponadto akumulatory litowo-jonowe mają ograniczoną żywotność, niezależnie od liczby cykli rozładowania-ładowania.

Podsumowując, można założyć, że akumulatory litowo-jonowe najlepiej nadają się do ciągłego intensywnego użytkowania narzędzi bezprzewodowych.

Zalety akumulatorów litowo-jonowych litowo-jonowych

Nie ma „efektu pamięci”, dzięki czemu możliwe jest ładowanie i ładowanie baterii w razie potrzeby
Akumulator litowo-jonowy o dużej pojemności
Lekkie akumulatory litowo-jonowe litowo-jonowe
Rekordowo niski poziom samorozładowania - nie więcej niż 5% miesięcznie
Możliwość szybkiego ładowania akumulatorów litowo-jonowych litowo-jonowych

Wady akumulatorów litowo-jonowych litowo-jonowych

Drogie akumulatory litowo-jonowe litowo-jonowe
Skrócony czas pracy w temperaturach poniżej zera stopni Celsjusza
Ograniczona żywotność

Notatka

Z praktyki stosowania akumulatorów litowo-jonowych w telefonach, aparatach fotograficznych itp. Można zauważyć, że akumulatory te służą średnio od 4 do 6 lat i wytrzymują w tym czasie około 250-300 cykli rozładowania-ładowania. Jednocześnie zdecydowanie zauważono: więcej cykli rozładowania-ładowania - krótsza żywotność akumulatorów Li-Ion Li-ion!

Śledź nowości w naszej grupie Vkontakte