Totul despre bateriile Ni-MH: dispozitiv, caracteristici, argumente pro și contra. Ce trebuie să știți despre bateriile Ni-MH Nickel Metal Hydride Caracteristici

Acest articol despre bateriile de hidrură de nichel (Ni-MH) au fost de mult timp un clasic pe expansiunea internetului rusesc. Vă recomandăm să vă familiarizați ...

Baterii de hidrură de nichel-metal (Ni-MH) în designul lor sunt analogi ai bateriilor nichel-cadmiu (Ni-CD) și în procesele electrochimice - bateriile de nichel-hidrogen. Energia specifică a Ni-MH a bateriei este semnificativ mai mare decât energia specifică a bateriilor Ni-CD și a hidrogenului (Ni-H2)

Video: Baterii de hidrură de nichel-metal (NiMH)

Bateriile comparative

*** O scutter mare de parametri din tabel este cauzată de diferite sarcini (structuri) ale bateriilor. În plus, tabelul nu ia în considerare datele privind bateriile moderne cu descărcare scăzută.

Istorie Ni-MH Baterie

Dezvoltarea bateriilor Nickel-Metal-Hydride (Ni-MH) a început în anii 50-70 din secolul trecut. Ca rezultat, a fost creată o nouă metodă pentru a păstra hidrogenul în bateriile de nichel-hidrogen, care au fost utilizate în nave spațiale. În noul element, hidrogenul acumulat în aliaje ale anumitor metale. Aliajele care absorb hidrogenul în cantitate de 1000 de ori mai mult din propriul lor volum au fost găsite în anii 1960. Aceste aliaje constau din două sau mai multe metale, dintre care unul absoarbe hidrogen, iar celălalt este un catalizator care contribuie la difuzarea atomilor de hidrogen în latticul metalic. Numărul de combinații posibile de metale utilizate este practic nelimitat, ceea ce face posibilă optimizarea proprietăților aliajului. Pentru a crea baterii Ni-MH, a luat crearea de aliaje, care funcționează la hidrogen de joasă presiune și la temperatura camerei. În prezent, lucrați la crearea de noi aliaje și tehnologii pentru prelucrarea lor continuă în întreaga lume. Aliajele de nichel cu metale Rare-Earth Group pot furniza până la 2000 cicluri de descărcare a acumulatorului cu o scădere a rezervorului electrodului negativ, nu mai mult de 30%. Prima baterie Ni-MH, în care aliajul Lani5 a fost utilizat ca material activ principal al electrodului de hidrură metalică, a fost brevetat prin factura în 1975 în experimentele timpurii cu aliaje de hidrură metalică, bateriile de hidrură nichel-metal au funcționat instabil și bateria necesară capacitatea nu a fost realizată. Prin urmare, utilizarea industrială a bateriilor Ni-MH a început numai la mijlocul anilor 80 după crearea unui aliaj LA-Ni-CO, care permite reversibili electrochimice să absoarbă hidrogenul pentru mai mult de 100 de cicluri. De atunci, designul bateriilor Ni-MH a fost îmbunătățit continuu în vederea creșterii densității energetice. Înlocuirea electrodului negativ este lăsată să crească cu 1,3-2 ori foaia maselor active ale electrodului pozitiv, care determină capacitatea bateriei. Prin urmare, bateriile Ni-MH au o caracteristică energetică specifică semnificativ mai mare comparativ cu Ni-CD-uri. S-a furnizat succesul răspândirii bateriilor de hidrură de nichel, densitatea energetică ridicată și materialele nevizate utilizate în producția lor.

Procesele de baterii de bază NI-MH

În Ni-MH, bateriile sunt utilizate ca electrod pozitiv, se utilizează un electrod de nichel de oxid, ca în bateria de nichel-cadmiu și electrodul aliajului de nichel cu metale rare de pământ, hidrogen absorbant, în loc de un negativ electrod cadmiu. La electrodul de nichel de oxid pozitiv Ni-MH a acumulării bateriei:

Ni (OH) 2 + OH- → NIOOH + H20 + E - (încărcare) nioh + H20 + E - → Ni (OH) 2 + OH - (descărcare)

Pe electrodul negativ, metalul cu hidrogen absorbit se transformă într-o hidrură metalică:

M + H20 + E - → MH + OH- (încărcare) MH + OH - → M + H20 + E - (descărcare)

Reacția globală la bateria Ni-MH este scrisă în următoarea formă:

Ni (OH) 2 + M → NIOOH + MH (încărcare) NiOOH + MH → Ni (OH) 2 + m (descărcare)

Electrolitul din reacția principală de formare a TOK nu este implicat. După mesajul de 70-80% din capacitate și atunci când este reîncărcat pe un electrod de nichel de oxid, oxigenul începe să fie eliberat,

2OH- → 1 / 2O 2 + H2O + 2E - (Reîncărcare)

care este restabilită pe un electrod negativ:

1 / 2o 2 + H20 + 2E - → 2OH - (Reîncărcare)

Cele două reacții recente oferă un ciclu de oxigen închis. Când oxigenul este redus, o creștere suplimentară a rezervorului electrodului de hidrură metalică este de asemenea furnizată de educația grupului.

Ni-MH Baterii de proiectare a electrodului

Electrod de metal-hidrogen

Materialul principal care determină caracteristicile NI-MH a bateriei este aliajul absorbant de hidrogen, care poate absorbi volumul de hidrogen, de 1000 de ori mai mare decât volumul propriu. Au fost obținute aliaje de tip Lani5, în care o parte a nichelului este înlocuită de mangan, cobalt și aluminiu pentru a crește activitatea de stabilitate și aliaj. Pentru a reduce costul, unii producători în loc de lantanne utilizează metalul mis (mm, care este un amestec de elemente de pământuri rare, raportul lor în amestec este aproape de raportul din minereurile naturale), incluzând un ceriu, praseodimiu și neodim. În ciclul de încărcare și descărcare, există o extindere și o comprimare a unei zăbrele cristale de 15-25% a aliajelor fără hidrogen datorită absorbției și desorbției hidrogenului. Astfel de modificări conduc la formarea de fisuri din aliaj datorită unei creșteri a tensiunii interne. Formarea fisurilor determină o creștere a suprafeței, care este supusă coroziunii atunci când interacționează cu un electrolit alcalin. Din aceste motive, capacitatea de descărcare a electrodului negativ scade treptat. Într-o baterie cu o cantitate limitată de electroliți, generează probleme asociate cu redistribuirea electrolitului. Coroziunea aliajului duce la pasivitatea chimică a suprafeței datorită formării rezistente la coroziunea oxizilor și hidroxizilor, care mărește supratensiunea reacției principale de formare a electrodului de hidrură metalică. Formarea produselor de coroziune apare cu consumul de oxigen și hidrogen din soluția de electroliți, care la rândul său provoacă o scădere a cantității de electroliți în baterie și crește rezistența sa internă. Pentru a încetini procesele de dispersie nedorite și coroziunea aliajelor care determină durata de viață a bateriilor Ni-MH, sunt utilizate (în plus față de optimizarea compoziției și a modului de producție a aliajului) două metode principale. Prima metodă este de a microcapsularea particulelor de aliaj, adică. În stratul de suprafață cu un strat poros subțire (5-10%) - în greutate de nichel sau cupru. Cea de-a doua metodă care a constatat cea mai răspândită utilizare este procesată în prezent suprafața particulelor de aliaj în soluții alcaline cu formarea de filme de protecție permeabile pentru hidrogen.

Oxidnonichel electrod

Electrozii de oxid de nichel din producția de masă sunt fabricate în următoarele modificări constructive: Lamele, sinterizate negliote (metal-ceramică) și presate, inclusiv tableta. În ultimii ani, au început să fie utilizate în ultimii ani, simțiți de spalat și spumă.

Electrode de sălbăticie

Electrozii de albine sunt un set de cutii perforate interconectate (lamellae) produse din bandă de oțel placată cu nichel fină (grosime de 0,1 mm).

Electrozii sinterizați (ceramică metalică)

electrozii de acest tip constau din porozitate (cu o porozitate de cel puțin 70%) din baza ceramică metalică, în porii de care se află masa activă. Baza este realizată din pulbere fină de nichel carbonil, care, într-un amestec cu carbonat de amoniu sau carbamidă (60-65% nichel, restul de umplutură) este manipulată, laminare sau pulverizată pe o grilă de oțel sau nichel. Apoi, plasa cu o pulbere este supusă unui tratament termic în atmosfera redusă (de obicei în atmosfera de hidrogen) la o temperatură de 800-960 ° C, iar carbonat de amoniu sau carbamid se descompune și dispare, iar sinterizanții de nichel. Bazele astfel obținute au o grosime de 1-2,3 mm, porozitatea de 80-85% și raza de 5-20 μm. Baza este impregnată alternativ cu o soluție concentrată de azotat de nichel sau sulfat de nichel și încălzită la 60-90 ° cu soluție alcalină, care încurajează depunerea de oxizi și hidroxizi de nichel. În prezent, este de asemenea utilizat o metodă de impregnare electrochimică, în care electrodul este supus tratamentului cu catod într-o soluție de nitrați de nitrați. Datorită formării hidrogenului, se presupune soluția din porii plăcii, ceea ce duce la precipitarea oxizilor de nichel și a hidroxizilor în porii plăcii. Electrozii de folie sunt calculați la soiurile de electrozi sintersiși. Electrozii sunt făcuți la o bandă de nichel perforată subțire (0,05 mm) pe ambele părți, prin stropire, emulsie de alcool a prafului de carbonil de nichel care conține lianți, sinterizarea și impregnarea chimică sau electrochimică suplimentară cu reactivi. Grosimea electrodului este de 0,4-0,6 mm.

Electrode presate

Electrozii presați sunt fabricați prin presarea sub presiune sub presiune de masă activă de 35-60 MPa pe grilă sau o bandă perforată din oțel. Masa activă constă din hidroxid de nichel, hidroxid de cobalt, grafit și liant.

Electrozi de topire metalică

Electrozi de muls au o bază foarte întașată din nichel sau fibre de carbon. Porozitatea acestor baze este de 95% sau mai mult. Electrodul simțit se face pe baza unui polimer placat cu nichel sau a pâsla alegiei. Grosimea electrodului în funcție de scopul său este în intervalul de 0,8-10 mm. Masa activă este introdusă în simțit cu diferite metode în funcție de densitatea sa. În loc de simțit poate fi folosit penonicel.Primite prin spumă poliuretanică de nichelare urmată de recoacere într-un mediu reducător. Într-un mediu foarte întașat, se face de obicei prin metoda de paste cu hidroxid de nichel și un liant. După aceea, baza cu pasta este uscată și ruloasă. Electrozii de spalat și spumă se caracterizează printr-o capacitate specifică ridicată și o resursă mare.

Designul bateriei Ni-MH

Baterii cilindrice Ni-MH

Electrozii pozitivi și negativi separați de un separator sunt laminați sub forma unei role, care este introdusă în carcasă și închisă cu o acoperire de etanșare cu garnitură (Figura 1). Capacul are o supapă de siguranță care este declanșată la o presiune de 2-4 MPa în cazul unei defecțiuni a bateriei.

Fig.1. Designul hidrură de nichel-metal (Ni-MH) a bateriei: 1-carcasă, 2-capac, supapă 3-caulpacker, 4-supapă, 5-apelanți ai unui electrod pozitiv, inel de 6 izolare, 7-head Electrod, 8-Separoter, 9- electrod pozitiv, 10-izolator.

Baterii prismatice Ni-MH

În bateriile prismatice Ni-MH, electrozii pozitivi și negativi sunt plasați alternativ, iar separatorul este situat între ele. Unitatea de electrod este introdusă într-o carcasă din metal sau din plastic și închisă cu un capac de etanșare. Pe capac, o supapă sau un senzor de presiune (Figura 2) este instalat pe capac.

Fig.2. Baterie Ni-MH Design: 1-carcasă, 2-capac, 3-caulpacker supapă, garnitură cu 4 supape, 5-izolare, 6-izolator, electrod 7-umplut, 8-separotor, electrod 9-pozitiv.

În Ni-MH, bateriile utilizează un electrolit alcalin constând din con cu aditivul LiOH. Ca separator în bateriile Ni-MH, polipropilenă nețesută și poliamidă sunt utilizați cu o grosime de 0,12-0,25 mm, tratați cu un umed.

Electrod pozitiv

Baterii Ni-MH utilizează electrozi de nichel de oxid pozitiv similar cu cele utilizate în bateriile NI-CD. În Ni-MH, bateriile sunt utilizate în principal metalice-ceramice, iar în ultimii ani - Electrozi de pâslă și polimer (vezi mai sus).

Electrod negativ

Aplicarea practică din bateriile NI-MH a găsit cinci structuri ale electrozilor de hidrură de metal negativ (vezi mai sus): - lacomat, atunci când o pulbere de aliaj de hidrogen cu un liant sau fără un liant, presată într-o grilă de nichel; - Penonicel, când pasta cu aliajul și liant este introdusă în porii bazei penibili și apoi uscate și prese (cuplally); - folie, când pasta cu aliajul și liantul este aplicată pe folia perforată de nichel sau oțel, și apoi se usucă și apăsat; - laminate atunci când pulberea unei mase active constând dintr-un aliaj și un liant este aplicată cu rulare laminare (laminare) pe o grila de nichel stretch sau o grilă de cupru; - sinterizată când pulberea din aliaj este pictată pe o plasă de nichel și apoi sinterizați în atmosfera de hidrogen. Capacitățile specifice ale electrozilor de hidrură metalică din diferite structuri sunt aproape de valoare și sunt determinate în principal, capacitatea aliajului utilizat.

Caracteristicile bateriilor Ni-MH. Caracteristici electrice

Tensiunea lanțului deschis

Valoarea tensiunii circuitului deschis al UR.TS. Sistemele Ni-MH determină cu precizie dependența potențialului de echilibru al electrodului de nichel de oxid de nichel pe gradul de oxidare a nichelului, precum și dependența potențialului de echilibru al electrodului de hidrură metalică asupra gradului de saturație a hidrogenului său. La 24 de ore de la încărcarea bateriei, tensiunea circuitului deschis al bateriei Ni-MH încărcat este în intervalul de la 1.30-1.35V.

Tensiunea nominală de evacuare

Ur cu curentul normalizat al categoriei IR \u003d 0,1-0,2C (C - Capacitatea nominală a bateriei) la 25 ° C este de 1,2-1,25V, tensiunea finală obișnuită este de 1b. Tensiunea scade cu creșterea încărcăturii (a se vedea figura 3)

Fig.3. Caracteristicile de descărcare ale Ni-MH a bateriei la o temperatură de 20 ° C și curenți de sarcină normalizați diferiți: 1-0,2C; 2-1c; 3-2C; 4-3S.

Capacitatea bateriei

Cu o creștere a încărcăturii (reducerea timpului de evacuare) și cu o scădere a temperaturii, capacitatea Ni-MH a bateriei scade (Figura 4). Este deosebit de vizibil să se reducă temperatura rezervorului la rate ridicate de descărcare și la temperaturi sub 0 ° C.

Fig.4. Dependența capacității de descărcare a Ni-MH a bateriei de la temperatura la diferite curente de descărcare: 1-0,2C; 2-1c; 3-3S.

Siguranța și durata de viață a bateriilor Ni-MH

Când este stocată, acumulatorul Ni-MH este auto-descărcare. După o lună, la temperatura camerei, pierderea recipientului este de 20-30%, iar cu depozitări ulterioare, pierderile scad la 3-7% pe lună. Rata de auto-descărcare crește cu creșterea temperaturii (a se vedea figura 5).

Fig.5. Dependența capacității de descărcare a bateriei Ni-MH din momentul depozitării la temperaturi diferite: 1-0 ° C; 2-20 ° C; 3-40 ° C.

Încărcarea bateriei Ni-MH

Operațiunea (numărul de cicluri de încărcare a descărcării) și durata de viață a bateriei Ni-MH este în mare măsură determinată de condițiile de funcționare. Munca scade cu creșterea adâncimii și vitezei de descărcare. Operația depinde de rata de încărcare și de metoda de control al încheierii acestuia. În funcție de tipul de baterii NI-MH, modurile de funcționare și condițiile de funcționare, bateriile oferă de la 500 la 1800 cicluri de încărcare la o adâncime de descărcare de 80% și au o durată de viață de serviciu (în medie) de la 3 la 5 ani.

Pentru a asigura funcționarea fiabilă a bateriei Ni-MH în timpul perioadei garantate, trebuie să respectați recomandările și manualul producătorului. Cea mai mare atenție trebuie acordată regimului de temperatură. Este recomandabil să evitați locașul (sub 1b) și scurtcircuitele. Se recomandă utilizarea bateriilor Ni-MH pentru destinație, evitați combinațiile bateriilor utilizate și neutilizate, nu lipit direct la bateria firului sau a altor părți. Bateriile Ni-MH sunt mai sensibile la reîncărcarea decât Ni-CD. Un relear poate duce la accelerația termică. Încărcarea se face de obicei cu un curent IZ \u003d 0,1C timp de 15 ore. Reîncărcarea reîncărcării este făcută curentul IZ \u003d 0.01-0.03C timp de 30 de ore sau mai mult. Accelerate (timp de 4 până la 5 ore) și încărcături rapide (1 oră) sunt posibile pentru bateriile NI-MH care au electrozi foarte activi. Sub astfel de taxe, procesul este controlat prin schimbarea temperaturii ΔT și tensiune ΔU și a altor parametri. Încărcarea rapidă se aplică, de exemplu, pentru bateriile NI-MH, laptopurile de alimentare, telefoanele mobile, uneltele electrice, deși în laptopuri și telefoanele mobile sunt utilizate în principal de bateriile de litiu-ion și litiu. Se recomandă, de asemenea, o metodă de încărcare în trei etape: prima etapă a încărcăturii rapide (1c și mai mare), încărcătura la o viteză de 0,1C timp de 0,5-1 ore pentru reîncărcarea finală și încărcarea la o viteză de 0,05-0,02 c ca reîncărcare de compensare. Informațiile privind metodele de încărcare Baterii Ni-MH sunt, de obicei, conținute în instrucțiunile producătorului, iar curentul de încărcare recomandat este specificat în carcasa bateriei. Tensiunea de încărcare UZ la З \u003d 0,3-1S se află în intervalul de la 1.4-1.5V. Datorită eliberării oxigenului pe un electrod pozitiv, cantitatea de electricitate dedicată în timpul încărcării (QZ) este mai mare decât capacitatea de descărcare (CP). În același timp, întoarcerea pe rezervor (100 CF / QZ) este de 75-80% și, respectiv, 85-90%, pentru bateriile de disc și cilindric Ni-MH.

Încărcarea și controlul descărcării

Pentru a exclude bateriile reîncărcabile NI-MH, pot fi aplicate următoarele metode de control al încărcăturii cu senzorii corespunzători instalați în baterii sau încărcătoare:

• metoda de întrerupere la temperatura absolută a Tmax. Temperatura bateriei este monitorizată în mod constant în timpul procesului de încărcare și când se realizează valoarea maximă, încărcarea rapidă este întreruptă;
• metoda de întrerupere pentru rata de schimbare a temperaturii Δt / Δt. Atunci când se utilizează această metodă, abruptura curbei de temperatură a bateriei este monitorizată în mod constant în timpul procesului de încărcare și când acest parametru devine peste o valoare stabilită, setată, încărcarea este întreruptă;
• metoda de reziliere a încărcăturii pe tensiunea negativă Delta -ΔU. La sfârșitul încărcării bateriei în implementarea ciclului de oxigen, temperatura sa începe să crească, conducând la o scădere a tensiunii;
• metoda de oprire a încărcării la încărcătura maximă T;
• metodă pentru încetarea încărcării la presiunea maximă Pmax. De obicei, utilizat în bateriile prismatice de dimensiuni mari și rezervoare. Nivelul presiunii admise în bateria prismatică depinde de proiectarea sa și se află în intervalul de 0,05-0,8 MPa;
• metoda de încărcare la maximul de tensiune Umax. Se utilizează pentru a deconecta încărcarea bateriilor cu rezistență internă ridicată, care apare la sfârșitul duratei de viață a serviciului din cauza lipsei de electroliți sau a temperaturii reduse.

La aplicarea metodei Tmax, bateria poate fi reîncărcată dacă temperatura ambiantă scade sau bateria nu poate fi încărcată suficient dacă temperatura ambiantă crește semnificativ. Metoda ΔT / ΔT poate fi utilizată foarte eficient pentru a opri încărcătura la temperaturi ambientale scăzute. Dar, dacă la temperaturi mai ridicate numai această metodă, bateriile din interiorul bateriilor vor fi încălzite la temperaturi ridicate nedorite înainte ca valoarea ΔT / ΔT să poată fi obținută pentru oprire. Pentru o anumită valoare Δt / Δt, un container mare de intrare poate fi obținut la o temperatură ambiantă mai mică decât la o temperatură mai mare. La începutul încărcării bateriei (la sfârșitul încărcării) există o creștere rapidă a temperaturii, care poate duce la deconectarea de încărcare prematură la aplicarea metodei ΔT / ΔT. Pentru a exclude acest lucru, dezvoltatorii încărcătorului utilizează cronometrele de întârziere inițiale ale senzorului cu metoda ΔT / ΔT. Metoda -ΔU este eficientă pentru terminarea încărcării la temperaturi ambientale scăzute și nu la temperaturi ridicate. În acest sens, metoda este similară cu metoda ΔT / ΔT. Pentru a asigura încetarea încărcării în cazurile în care circumstanțele neprevăzute împiedică întreruperea normală a încărcării, se recomandă utilizarea unui control al temporizatorului care reglează durata operației de încărcare (metoda T). Astfel, pentru încărcarea rapidă a bateriilor cu curenți normalizați 0,5-1C la temperaturi de 0-50 ° C, este recomandabil să se utilizeze metode Tmax (cu o temperatură de oprire de 50-60 ° C, în funcție de designul bateriilor și Baterii), -ΔU (5-15 mV pe baterie), t (de obicei pentru a obține 120% din capacitatea nominală) și Umax (1,6-1,8 V pe baterie). În loc de metoda -ΔU, metoda Δt / Δt (1-2 ° C / min) poate fi utilizată cu cronometrul inițial de întârziere (5-10 minute). Pentru controlul încărcării, consultați articolul corespunzător după încărcarea rapidă a bateriei, în încărcătoare, asigurați-le la pornirea acestora în curentul normalizat de 0,1c - 0,2c pentru un anumit timp. Pentru bateriile NI-MH, bateria nu este recomandată la o tensiune constantă, deoarece poate apărea "defecțiunea de căldură" a bateriilor. Acest lucru se datorează faptului că, la sfârșitul încărcării, există o creștere a curentului, care este proporțională cu diferența dintre tensiunea de alimentare și tensiunea bateriei, iar tensiunea bateriei la capătul încărcării este redusă datorită temperaturii crește. La temperaturi scăzute, rata de încărcare trebuie redusă. În caz contrar, oxigenul nu va avea timp să se recombine, ceea ce va duce la o creștere a presiunii în baterie. Pentru funcționarea în astfel de condiții, Ni-MH este recomandat acumulatori cu electrozi de înaltă tehnologie.

Avantajele și dezavantajele bateriilor Ni-MH

O creștere semnificativă a parametrilor specifici de energie nu este singura demnitate a bateriilor Ni-MH în fața bateriilor Ni-CD. Nerespectarea de către cadmiu înseamnă, de asemenea, tranziția către industrii mai ecologice. Este mai ușor să rezolvați problema eliminării bateriilor eșuate. Aceste avantaje ale bateriilor Ni-MH au identificat o creștere mai rapidă a producției lor în toate companiile de baterie mondială, comparativ cu bateriile NI-CD.

Bateriile Ni-MH nu au nici un "efect de memorie" caracteristic al bateriilor NI-CD datorită formării nichelului în electrodul de cadmiu negativ. Cu toate acestea, efectele asociate cu reîncărcarea electrodului de oxid-nichel sunt salvate. O scădere a tensiunii de descărcare observate cu rearanjații frecvente și lungi în același mod ca și în cazul bateriilor Ni-CD, poate fi eliminată la implementarea periodică a mai multor descărcări de până la 1B - 0,9V. Astfel de descărcări sunt suficiente pentru a petrece o dată pe lună. Cu toate acestea, bateriile de hidrură de nichel sunt inferioare nichel-kadmievului, pe care sunt chemați să le înlocuiască, în conformitate cu anumite caracteristici operaționale:

• Bateriile NI-MH funcționează eficient într-un interval mai restrâns al curenților de funcționare, care este asociat cu desorbția limitată a hidrogenului electrodului de hidrură metalică la rate foarte mari de descărcare;
• Bateriile NI-MH au o gamă mai îngustă de funcționare: majoritatea sunt inoperabile la temperaturi sub -10 ° C și peste +40 ° C, deși în seria separată a bateriilor, corecția rețetei a asigurat extinderea limitelor de temperatură;
• În timpul încărcării bateriilor Ni-MH, mai multă căldură este alocată decât atunci când se încarcă bateriile Ni-CD, pentru a preveni supraîncălzirea bateriei de la bateriile Ni-MH în timpul încărcării rapide și / sau rădăcinoasei semnificative, siguranțe termice sau termoizolante - întârzieri sunt instalate în ele, care sunt situate pe peretele uneia dintre bateriile din partea centrală a bateriei (aceasta se referă la ansamblurile de acumulative industriale);
• Bateriile Ni-MH au o auto-descărcare crescută, care este determinată de inevitabilitatea reacției de hidrogen dizolvată în electrolit, cu un electrod de oxid-nichel pozitiv (dar, datorită utilizării aliajelor speciale ale electrodului negativ, sa dovedit Pentru a obține o scădere a ratei de auto-descărcare la valorile apropiate de indicatorii pentru bateriile NI-CD);
• riscul de supraîncălzire în timpul încărcării uneia dintre bateriile bateriilor Ni-MH, precum și aprinderea bateriei cu o capacitate mai mică atunci când descărcarea bateriei crește cu nepotrivirea parametrilor bateriei ca rezultat al ciclismului pe termen lung, deci Crearea bateriilor cu mai mult de 10 baterii nu este recomandată de toți producătorii;
• pierderea rezervorului electrodului negativ, care are loc în bateria Ni-MH atunci când descărcarea sub 0 V, ireversibilă, ceea ce trimite cerințele stricte pentru bateriile reîncărcabile în baterie și controlând procesul de descărcare decât în \u200b\u200bcazul Utilizarea bateriilor Ni-CD, de regulă, se recomandă evacuarea la 1 b / AK într-o baterii minore de tensiune și până la 1,1 V / AK într-o baterie de 7-10 baterii.

După cum sa menționat mai devreme, degradarea bateriilor Ni-MH este determinată în primul rând cu o scădere a ciclismului capacității de sorbare a electrodului negativ. În ciclul de descărcare de încărcare, volumul zăbrelei de cristal aliaj este schimbat, ceea ce duce la formarea de fisuri și la coroziunea ulterioară atunci când reacțiile cu electrolitul. Formarea produselor de coroziune apare cu absorbția oxigenului și a hidrogenului, ca rezultat al cantității totale de electroliți scăzând și rezistența internă a bateriei crește. Trebuie remarcat faptul că caracteristicile bateriilor Ni-MH depind substanțial de aliajul electrodului negativ și de tehnologia de prelucrare a aliajului pentru a crește stabilitatea compoziției și structurii sale. Aceasta forță producătorii de baterii cu atenție la alegerea furnizorilor de aliaj și consumatorilor de baterii - la alegerea producătorului.

Potrivit materialelor site-urilor Powrinfo.ru, "Chip și Dip"

Domeniul de aplicare al utilizării bateriilor electrice este destul de larg. Bateriile mici sunt echipate cu aparate familiare de uz casnic, bateria este ușor mare, mașinile sunt echipate și bateriile foarte mari și capacitive sunt montate în stații industriale încărcate. Se pare că, în plus față de scopurile personalizate din diferite tipuri de ACB, pot fi comune? Cu toate acestea, de fapt, asemănările au mai mult decât suficiente baterii similare. Poate că una dintre principalele asemănări ale bateriilor este principiul organizării activității lor. În materialul de astăzi, resursa noastră a decis să ia în considerare exact același lucru. Pentru a fi mai precis, atunci va fi despre funcționarea și regulile de funcționare a bateriilor de hidrură de nichel.

Istoria aspectului de hidrură de nichel-metal ACB

Crearea bateriilor de hidrură de nichel a început să provoace un interes considerabil în rândul reprezentanților de inginerie cu mai mult de 60 de ani în urmă, adică în anii '50 ai secolului al XX-lea. Oamenii de știință specializați în studiul proprietăților fizico-chimice ale AKB, se gândesc serios la modul de depășire a deficiențelor bateriilor nichel-cadmiu populare în acel moment. Poate că unul dintre obiectivele principale ale oamenilor de știință a fost crearea unei astfel de baterii care ar putea accelera și de a simplifica procesul de scurgere a tuturor reacțiilor asociate transmisiei de hidrogen electrolitic.

Ca rezultat, a fost posibilă utilizarea specialiștilor numai până la sfârșitul anilor '70, și apoi să creați și să experimentați pe deplin baterii de hidrură de hidrură nichel-metal de înaltă calitate. Principala diferență a unui nou tip de baterie de la predecesori a fost că a avut locuri strict definite pentru gruparea masei principale a hidrogenului. Mai precis, acumularea substanței a avut loc în aliajele mai multor metale situate pe electrozii bateriei. Compoziția aliajelor a avut o astfel de structură pe care una sau mai multe metale au acumulat hidrogen (uneori de câteva ori mai mari decât aceștia) și alte metale efectuate ca catalizatori de reacție electrolitică, asigurând o tranziție a hidrogenului la grila metalică a electrozilor.

O baterie, având un anod de hidrugen hidrogen-metal și un catod de nichel, a primit o abreviere "NI-MH" (din numele substanțelor conductive, acumulate). Un astfel de ACB pe un electrolit alcalin funcționează și oferă un ciclu excelent de descărcare de încărcare la 2000 mii pentru o baterie cu drepturi depline. În ciuda acestui fapt, calea către designul bateriilor Ni-MH a fost neclară, iar eșantioanele existente în prezent sunt încă modernizate. Vectorul principal al modernizării vizează creșterea densității energetice a bateriilor.

Rețineți că astăzi hidrură de nichel-metal ACB este produsă în cea mai mare parte bazată pe aliajul metalelor "Lani5". Primul eșantion al acestor baterii a fost brevetat în 1975 și a început să fie utilizat în mod activ în industria largă. Bateriile moderne de hidrură de nichel-metal au o densitate ridicată a energiei și constau din materii prime complet netoxice, care simplifică eliminarea acestora. Poate, tocmai din cauza acestor avantaje, au devenit foarte populare în multe domenii în care este necesară depozitarea îndelungată a încărcăturii electrice.

Dispozitiv și principiu de funcționare a bateriei de hidrură de nichel

Bateriile de hidrură de nichel-metal din toate dimensiunile, recipientele și destinațiile sunt produse în două tipuri de bază de forme - prismatic și cilindric. Indiferent de forma, AKB similar constă din următoarele elemente obligatorii:

• electrozi de metalhidridă și nichel (catozi și anozi) care formează un element galvanic al unei structuri de rețea, care este responsabil pentru mișcarea și acumularea unei încărcături electrice;
• domenii de separare care separă electrozi și, de asemenea, implicați în procesul de reacții electrolitice;
• contacte de ieșire în lățimea externă acumulată;
• capacele cu supapa montate în el necesare pentru resetarea presiunii excesive din cavitățile bateriei (presiuni peste 2-4 megapascale);
• carcasa de protecție termică și puternică conținând elementele bateriei descrise mai sus.

Designul bateriilor de hidrură de nichel, precum și multe alte tipuri de acest dispozitiv, este destul de simplă și dificultăți speciale în considerare. Acesta este clar arătat în următoarele scheme de proiectare:

Principiile muncii luate în considerare AKB, spre deosebire de schema lor structurală comună, arată puțin mai dificilă. Pentru a înțelege esența lor, să acordăm atenție funcționării treptate a bateriilor de hidrură de nichel. Într-o versiune tipică, etapele de lucru din aceste baterii sunt după cum urmează:

1. Electrodul pozitiv este un anod, efectuează o reacție oxidativă cu absorbția de hidrogen;
2. Electrodul negativ este un catod, vinde o reacție de reabilitare în sisabsidizarea hidrogenului.

În limbajul simplu, grila electrod organizează mișcarea ordonată a particulelor (electrozi și ioni) prin intermediul unor reacții chimice specifice. În același timp, electrolitul din reacția principală nu este implicat în reacția principală, dar este inclus în funcționare numai în anumite circumstanțe de funcționare a bateriilor Ni-MH (de exemplu, la reîncărcarea, realizarea reacției de circulație a oxigenului). Nu vom lua în considerare mai multe detalii principiile muncii ACB de hidrură de nichel-metal, deoarece acest lucru necesită cunoștințe chimice speciale, pe care mulți cititori nu au nicio resursă. Dacă doriți, învățați despre principiile performanței bateriei în detalii mari, trebuie aplicate literaturii tehnice care evidențiază cursul fiecărei reacții la capetele electrozilor ca fiind responsabile cu bateriile și când sunt descărcate.

Caracteristicile standardului AKB Ni-MH pot fi văzute în tabelul următor (coloana din mijloc):

Reguli de funcționare

Orice baterie este relativ fără pretenție în dispozitivul de întreținere și de operare. În ciuda acestui fapt, costul său este adesea ridicat, astfel încât fiecare proprietar al unei anumite baterii este interesat de creșterea duratei sale de viață. În ceea ce privește ACB de formare NI-MH, extinderea perioadei de funcționare nu este atât de dificilă. Pentru asta, suficient:

• În primul rând, urmați regulile de încărcare a bateriei;
• În al doilea rând, este operat corect și stocat atunci când este simplu.

Vom vorbi despre primul aspect al serviciului AKB puțin mai târziu, iar acum vom acorda atenție listei principale a regulilor de funcționare a bateriilor de hidrură de nichel. Lista de șabloane a acestor reguli este:

• Depozitarea bateriilor de hidrură de nichel ar trebui să fie efectuată numai în starea lor încărcată la 30-50%;
• Este strict interzis să se supraîncălzească Ni-MH AKB, comparativ cu aceleași baterii de nichel-cadmiu considerate de noi mult mai sensibile la încălzirea. Lucrările de supraîncărcare afectează în mod negativ toate procesele care apar în cavități și la ieșirile bateriei. Tokopotdach este în mod special suferință;
• Nu reîncărcați niciodată bateriile de nichel-metalhidride. Respectați întotdeauna regulile de încărcare descrise în acest articol sau reflectate în documentația tehnică pentru baterie;
• În procesul de funcționare slabă sau depozitare pe termen lung "tren" AKB. De multe ori suficientă a ciclului condus periodic "de descărcare de descărcare" (aproximativ 3-6 ori). De asemenea, similare "instruire" este de dorit să expună noi baterii Ni-MH;
• Păstrați bateriile formațiunilor de hidrură de nichel-metal sunt necesare în modul temperatura camerei. Temperatura optimă este de 15-23 grade Celsius;
• Încercați să nu descărcați bateria la limitele minime - tensiune, mai puțin de 0,9 volți pentru fiecare pereche de "anod catod". Restaurarea hidrură a nichel-metalului ACB, desigur, este supusă, dar este de dorit să nu le aduceți în starea "Dead" (despre modul de restabilire a bateriei, vom vorbi mai jos);
• Urmați calitatea structurală a bateriei. Nu are voie să aibă defecte grave, lipsa de electroliți și lucruri similare. Periodicitatea recomandată a testului ACB este egală cu 2-4 săptămâni;
• În cazul utilizării bateriilor mari, staționare, este, de asemenea, important să respectați regulile:
  • reparațiile lor actuale (nu mai puțin de o dată pe an):
  • recuperarea capitalului (nu mai puțin de 3 ani);
  • atașarea fiabilă a bateriei la locul de utilizare;
  • disponibilitate;
  • utilizarea încărcătorului potrivit;
  • și respectarea siguranței utilizării unor astfel de baterii.

Pentru a adera la regulile descrise este importantă nu numai pentru că o abordare similară a funcționării Hydridelor Nickel Metal ACB își extinde în mod semnificativ durata de viață. Ele garantează, de asemenea, în siguranță și, în general, fără probleme, utilizarea bateriei.

Reguli de încărcare

S-a observat mai devreme că regulile de funcționare sunt departe de singurul lucru necesar pentru a atinge perioada maximă operațională a ACB de hidrură de nichel-metal. În plus față de utilizarea competentă, aceste baterii sunt extrem de importante pentru a încărca corect. În general, răspundeți la întrebarea - "Cum să încărcați bateria Ni-MH?", Este destul de dificil. Faptul este că fiecare tip de aliaje utilizate pe electrozii bateriei necesită anumite reguli ale acestui proces.

Generalizarea și medierea acestora, puteți selecta următoarele elemente fundamentale de încărcare a bateriilor de hidrură de nichel:

• În primul rând, este necesar să se respecte timpul corect de încărcare. Pentru majoritatea AKB Ni-MH, este de 15 ore la un curent de încărcare de aproximativ 0,1 s, fie 1-5 ore la un curent de încărcare în intervalul de 0,1-1 C pentru baterii cu electrozi foarte activi. Excepțiile sunt bateriile recuperabile care pot fi încărcate mai mult de 30 de ore;
• În al doilea rând, este important să se monitorizeze temperatura bateriei în procesul de încărcare. Mulți producători nu sunt recomandați să depășească temperatura maximă de 50-60 de grade Celsius;
• În al treilea rând, este necesar să se țină seama de procedura de încărcare. Această abordare este considerată optimă când ACB este descărcată la curentul nominal până la tensiunea la ieșirile de 0,9-1 volți, după care este încărcată de 75-80% din recipientul său maxim. Este important să luați în considerare faptul că atunci când o încărcare rapidă (curentul transmis de mai mult de 0,1) este importantă pentru a organiza pre-încărcare cu alimentarea cu curent ridicat la baterie timp de aproximativ 8-10 minute. După aceasta, procesul de încărcare trebuie organizat cu o creștere netedă a tensiunii furnizate la 1,6-1,8 volți. Apropo, cu reîncărcarea obișnuită a bateriei de hidrură nichel-metal, tensiunea nu se schimbă neapărat și în mod normal este de 0,3-1 volți.

Notă! Regulile de încărcare a bateriei menționate mai sus sunt medii. Nu uitați că pentru o anumită marcă de hidrură de nichel-metal ACB, ele pot fi ușor diferite.

Recuperarea bateriei

Împreună cu costurile ridicate și rapide, bateriile NI-MH au un alt dezavantaj - un "efect de memorie pronunțat". Esența sa este că, cu o încărcare sistematică a unei baterii care nu descărcate complet descărcate, se pare că o rețineți și în timp își pierde semnificativ în recipientul. Pentru a neutraliza astfel de riscuri, proprietarii de astfel de ankb trebuie să perceapă bateriile maxime descărcate, precum și să le "tren" periodic de procesul de recuperare.

Restaurați bateriile de hidrură de nichel-metal cu "antrenament" sau atunci când sunt de descărcare puternică, este necesar:

1. În primul rând, este necesar să se pregătească. Pentru recuperare va fi necesară:
   • de înaltă calitate și, de preferință, încărcător inteligent;
   • instrumente pentru măsurarea stresului și rezistența curentului;
   • orice dispozitiv capabil să consume energie de la baterie.
2. După pregătire, vă puteți întreba deja despre modul de restabilire a bateriei. În primul rând, este necesar să încărcați bateria peste toate regulile și apoi să o descărcați prin tensiune la ieșirile bateriei de 0,8-1 volți;
3. Apoi, recuperarea începe direct, care, din nou, trebuie să fie efectuată în conformitate cu toate regulile pentru încărcarea bateriilor de hidrură de nichel. Procesul de recuperare standard poate fi efectuat în două moduri:
   • Primul - dacă AKB prezintă semne de "viață" (de regulă, la descărcarea la nivelul de 0,8-1 volți). Încărcarea trece cu o creștere constantă a tensiunii furnizate de la 0,3 la 1 volt cu un curent de 0,1 S timp de 30-60 de minute, după care tensiunea rămâne neschimbată, iar forța curentă crește la 0,3-0,5 s;
   • Al doilea este dacă bateria nu prezintă semne de "viață" (când există mai puțin de 0,8 volți). În acest caz, încărcarea se efectuează cu o pre-încărcare de 10 minute de curent ridicat timp de 10-15 minute. După aceasta, acțiunile descrise mai sus sunt efectuate.

Merită să înțelegeți că restabilirea bateriilor de hidrură de nichel este procedura care trebuie efectuată periodic pentru a absolut toate bateriile (și "vii" și "non-vii"). Numai această abordare a executării acestui tip de baterii va ajuta la "stoarce" de la ei maxim.

Poate că aceasta este povestea despre tema de astăzi poate fi finalizată. Sperăm că materialul prezentat mai sus a fost util pentru dvs. și a răspuns la întrebări de interes.

Dacă aveți întrebări - lăsați-le în comentariile din articol. Noi sau vizitatorii noștri vor răspunde cu plăcere la ei

Bateriile de hidrură de nichel-metal (Ni-MH) se referă la gruparea alcalină. Acestea sunt surse chimice de curent în care electrodul de hidrură de hidrogen se află în rolul anodului, oxidul catodo-nichel și electrolitul este un hidroxid de terci (KOH). Bateriile Ni-MH au un design similar cu bateriile Ni-CD. Conform proceselor care curg în ele, arată ca bateriile de nichel-hidrogen. Conform intensității sale specifice de energie, hidrură de nichel-metal depășește ambele tipuri. În acest articol, vom descrie în detaliu dispozitivul și caracteristicile bateriilor NI-MH, precum și avantajele lor și contra.

Nickel-metal Hydride a început să creeze în mijlocul secolului trecut. Ei au fost concepuți pentru a depăși aceste defecte care au avut. În timpul studiilor efectuate, oamenii de știință au dezvoltat noi baterii de nichel-hidrogen utilizate în tehnologia spațială. Ei au reușit să dezvolte o nouă metodă de acumulare a hidrogenului. Într-un nou tip de baterii, hidrogenul a fost asamblat în anumite materiale sau mai degrabă toate aliajele unor metale. Aceste aliaje s-ar putea acumula volumul de hidrogen, de o mie de ori mai mare decât volumul propriu. Aliajele au inclus 2 sau mai multe metale. Unul dintre ei a acumulat hidrogen, iar celălalt este realizat ca un catalizator, care a asigurat tranziția atomilor de hidrogen în grila de metal.

Bateriile Ni-MH pot folosi diferite combinații de metale. Ca rezultat, există oportunități de modificare a proprietăților aliajului. Pentru a crea baterii de hidrură de nichel, eliberarea aliajelor, care funcționează sub temperatura camerei și la presiune scăzută de hidrogen au fost ajustate. Dezvoltarea diferitelor aliaje și îmbunătățirea tehnologiei de producție a bateriilor Ni-MH este în prezent. Probele moderne de baterii de acest tip oferă până la 2 mii de cicluri de descărcare de încărcare. În acest caz, capacitatea electrodului minus nu este redusă mai mult de 30%. Acest rezultat este realizat atunci când se utilizează aliaje de nichel cu diferite metale rare de pământ.

În 1975, Bill a primit un brevet pentru aliajul Lani5. A fost prima probă a unei baterii de hidrură de nichel, în care acest aliaj a fost ca substanță activă. În ceea ce privește copiile anterioare din alte aliaje de hidrură metalică, recipientul necesar nu a fost furnizat acolo.

Eliberarea industrială a bateriilor Ni-MH a fost organizată numai în mijlocul anilor optzeci, când a fost obținut aliajul compoziției LA-NI-CO. A permis să efectueze absorbția reversibilă a hidrogenului mai mult de o sută de cicluri. În viitor, toate îmbunătățirile în designul bateriilor Ni-MH au fost reduse la creșterea densității energetice.

În viitor, un electrod negativ a fost înlocuit, ceea ce a dat o creștere a masei active a electrodului plus de 1,3-2 ori. Este din electrodul plus care depinde de capacitatea acestui tip de baterii. Bateriile Ni-MH au parametri de energie mai mari decât nichel-cadmiu.

În plus față de densitatea ridicată a energiei a bateriilor de hidrură de nichel, ele constau încă din materiale netoxice, care simplifică funcționarea și eliminarea acestora. Datorită acestor factori, bateriile Ni-MH au devenit propagate cu succes. În plus, puteți citi despre mașină.

Aplicarea bateriilor de hidrură de nichel

Bateriile NI-MH sunt utilizate pe scară largă pentru a alimenta diverse electronice de funcționare offline. În cea mai mare parte, ele sunt efectuate sub formă de baterii AA sau AAA. Deși există altă execuție, inclusiv baterii industriale. Domeniul de aplicare a aplicației coincide aproape complet cu nichel-cadmiu și chiar mai larg, deoarece nu conțin materiale toxice.

Caracteristici de încărcare a bateriilor de hidrură de nichel

Numărul de cicluri de descărcare și durata de viață a Ni-MH a bateriei depind în mare măsură de condițiile de utilizare a acesteia. Aceste două valori sunt reduse prin creșterea vitezei de descărcare și a adâncimii acestuia. De asemenea, influența directă este percepută și controlând sfârșitul său. Tipurile de baterii de hidrură de nichel-metal diferă. În funcție de tipul și condițiile de funcționare, operația poate fi de 500-1000 de cicluri de încărcare-deversare și timp de serviciu de 3-5 ani. Aceste date sunt valabile la o adâncime de descărcare de 80%.

Pentru ca NI-MH bateria în mod fiabil pe parcursul întregii operații, este necesar să se îndeplinească anumite recomandări ale producătorilor de baterii. În special, trebuie respectat regimul de temperatură. Nu permiteți o descărcare puternică (mai mică de 1 volt) și scurtcircuit. Nu puteți utiliza noi baterii de hidrură nichel-metal în combinație cu utilizat. Nu sârmă de lipit și alte elemente la baterii.

Un Rassonal pentru bateriile Ni-MH este mult mai sensibil decât pentru Ni-CD. Pentru acest tip de baterii, relearul poate provoca overclocking termic. În cele mai multe cazuri, încărcarea se efectuează printr-un curent de 0,1 * C timp de 15 ore. Dacă aceasta este o reîncărcare a compensației, atunci valoarea curentă este de 0,01-0,03C timp de 30 de ore.

Încă mai sunt accelerate (4-5 ore) și moduri de încărcare rapidă (o oră). Acestea pot fi utilizate pentru bateriile de hidrură de nichel cu electrozi foarte activi. În cazul utilizării unor astfel de moduri, trebuie să controlați procesul prin schimbarea tensiunii, temperaturii și a altor parametri. O încărcare rapidă este utilizată pentru a încărca bateriile Ni-MH care rulează în telefoane mobile, laptopuri, scule electrice. Dar diferite tipuri de baterii de litiu au devenit deja dominante în aceste dispozitive.

• Primul stagiu. Șoc 1c și mai mult;
• Al doilea pas. Încărcați curent 0,1c (în timp de la 30 de minute la o oră);
• Reîncărcare finală. Șoc 0,05-0.02C (reîncărcare compensatorie).

De regulă, toate informațiile de bază despre procedura de încărcare a bateriilor de hidrură de nichel sunt în instrucțiunile producătorului. Curentul recomandat de încărcare este aplicat pe carcasa bateriei. De asemenea, recomandăm să citiți un material separat.

În cazul general, tensiunea de încărcare la curent de încărcare 0,3-1s este în intervalul de 1,4-1,5 volți. Deoarece oxigenul este eliberat pe un electrod pozitiv, electricitatea transmisă în timpul încărcării depășește valoarea capacității de descărcare. Capacitatea containerului este determinată ca capacitatea de descărcare / valoarea energiei electrice transmise în timpul încărcării. Când multiplicarea este de 100, primim întoarcerea în procente. Pentru bateriile cilindrice și discului Ni-MH, această valoare este diferită și egală cu 85-90 și, respectiv, 75-80.

Deoarece încărcătura și descărcarea bateriilor de hidrură metalică sunt controlate. Pentru a preveni bateriile de reîncărcare Ni-MH, producătorii folosesc modalități de controlare a încărcăturii cu instalarea senzorului în baterii sau încărcătoare. Iată principalele modalități:

• Încărcarea se oprește prin valoarea temperaturii absolute. În timpul încărcării, temperatura bateriei este monitorizată în mod constant și când se atinge valoarea maximă permisă, se oprește rapid încărcarea;
• Încărcarea se oprește în funcție de viteza de schimbare a temperaturii. În acest caz, abruptura curbei temperaturii bateriei este controlată. Când se ajunge la un anumit prag, se oprește încărcarea;
• Încărcarea se oprește la scăderea tensiunii. Când procesul de încărcare al bateriei hidrură de nichel-metal se apropie la capăt, temperatura crește și tensiunea scade, la o scădere a căreia această metodă funcționează;
• Taxa se oprește doar pentru a obține timpul maxim alocat încărcării;
• Încărcarea oprește magnitudinea presiunii maxime. Această metodă de control este utilizată în Ni-MH a bateriilor de design prismatic. Amploarea presiunii admise în astfel de baterii este de 0,05-0,8 MPa și este determinată de proiectarea bateriei;
• Încărcarea se oprește prin valoarea tensiunii maxime. Această metodă este utilizată în baterii cu rezistență internă mare.

Metoda de monitorizare a temperaturii maxime are o precizie suficientă. Cu aceasta, bateria se poate reîncărca superfluă dacă este rece sau obțineți o sarcină insuficientă dacă este fierbinte.

Metoda de control al modificării temperaturii se arată bine când procesul de încărcare este menținut la o temperatură scăzută de OS. Dacă îl utilizați la o temperatură ridicată la temperatura ambiantă, bateria poate fi supraîncălzită înainte de deconectare. Cu această metodă de control la temperatură scăzută, bateria primește un recipient de intrare mare decât cu ridicat.

La etapa inițială și finală a încărcăturii Ni-MH a bateriilor, ratele de temperatură rapid. Acest lucru poate duce la declanșarea senzorului. Prin urmare, producătorii utilizează cronometre speciale pentru a proteja senzorul.

Metoda de drop de tensiune se arată bine la o temperatură scăzută de sistem și are multe similare cu controlul schimbării temperaturii.

Pentru a asigura încetarea încărcării în cazul în care întreruperea normală nu funcționează, se utilizează controlul timpului de încărcare.

• la temperatura maximă (limita 50-60 de grade);
• pentru a reduce tensiunea (5-15 mV);
• la timpul maxim de încărcare (are loc în calcul pentru a obține o capacitate de 120% din nominal);
• la tensiune maximă (1,6-1,8 V).

Metoda de reducere a tensiunii poate varia asupra diferenței de temperatură în anumite timp (1-2 grade pe minut). În același timp, întârzierea inițială este de aproximativ 5-10 minute.
După efectuarea încărcării rapide a bateriei, încărcătorul poate merge la modul de reîncărcare a acestuia la curent 0.1C-0.2C la un anumit interval de timp.
Nu se recomandă efectuarea unei încărcări a bateriilor Ni-MH la o tensiune constantă. Acest lucru poate provoca eșec. La etapa finală, încărcarea creșterii curentului. Este proporțională cu tensiunea bateriei și a sursei de alimentare. Și datorită creșterii temperaturii la capătul încărcării, tensiunea bateriei scade. Dacă păstrați-l constant, atunci poate exista o eroare termică.

Bateriile pro și contra Ni-MH

Printre avantajele bateriilor de hidrură de nichel ar trebui să se menționeze creșterea caracteristicilor energetice specifice, dar acesta nu este singurul avantaj față de bateriile de nichel-cadmiu.

Un avantaj important este că a fost posibilă refuzarea utilizării cadmiului. A făcut producția mai ecologică. În același timp, tehnologia de eliminare a bateriilor a fost semnificativ simplificată.

Datorită acestor avantaje ale bateriilor Ni-MH, volumul producției lor a crescut brusc în comparație cu bateriile de nichel-cadmiu.

De asemenea, merită remarcat faptul că bateriile Ni-MH nu au un "efect de memorie" ca baterii Ni-Cd. Acestea au acest fenomen este determinat de formarea de nickelat în electrodul de cadmiu. Dar problemele legate de electrozi de nichel de reîncărcare au fost păstrate.

Pentru a reduce tensiunea de descărcare cu reîncărcare pe termen lung, este necesară periodic (o dată pe lună) pentru a efectua descărcarea acumulatorului până la 1 volt. Aici este încă aceeași ca și bateriile de nichel-cadmiu.

Este demn de remarcat unele minusuri de baterii de hidrură de nichel-metal. Potrivit unor parametri, ele sunt inferioare NI-CD. Prin urmare, ele nu le pot înlocui complet. Iată câteva minusuri și restricții:

• Bateriile de hidrură de nichel-metal funcționează destul de eficient într-un interval de curent îngust. Acest lucru este explicat prin desorbția limitată a hidrogenului la o viteză mare de descărcare;
• La încărcare, acest tip de baterii evidențiază mai multă căldură decât bateriile de nichel-cadmiu. Din acest motiv, este necesar să se instaleze în ele relee de temperatură sau la siguranțe. Producătorii le pun pe perete în partea centrală a bateriei;
• Riscul de aprindere și de supraîncălzire a elementelor din bateria Ni-MH crește cu o creștere a duratei de viață a serviciului și a numărului de cicluri de descărcare de încărcare. Prin urmare, producătorii limitează bateriile reîncărcabile cu zece elemente;
• Bateriile Ni-MH sunt destul de mari auto-descărcare. Acest lucru se datorează reacției hidrogenului de la electroliți cu un electrod de nichel de oxid. În modelele moderne, această problemă este rezolvată prin schimbarea compoziției aliajelor de electrozi negativi. Nu este rezolvată complet, dar rezultatele sunt obținute acceptabile;
• Bateriile de hidrură de nichel-metal funcționează într-un interval de temperatură mai restrâns. Cu minus 10 c, aproape toate devin inoperabile. Aceeași imagine este observată la temperaturi de peste 40 ° C. Dar există unele serie de baterii pentru care intervalul de temperatură se extinde cu aditivi de aliere;
• Există o pierdere ireversibilă a rezervorului electrodului negativ atunci când bateria este descărcată în zero. Faptul că cerințele pentru procesul de descărcare sunt mai rigide aici decât bateriile NI-CD. Producătorii recomandă descărcarea unui element la 1 volt în baterii de joasă tensiune sau până la 1,1 volți în baterii de la șapte zece elemente.

De asemenea, recomandăm să citiți un articol despre.
Degradarea bateriilor de hidrură de nichel-metal este determinată de o scădere a sorbției electrozilor negativi în timpul funcționării. Când ciclul trece descărcarea de încărcare, volumul grilajului de cristal al modificărilor electrodului. Acest lucru cauzează formarea de fisuri, există coroziune atunci când interacționează cu un electrolit alcalin. În același timp, produsele de coroziune sunt ținute cu consumul de hidrogen și oxigenul de la electroliți. Ca rezultat, volumul de electroliți este redus și rezistența internă a bateriei crește.

Parametrii bateriilor Ni-MH sunt în mare măsură dependente de compoziția aliajului electrodului negativ. De asemenea, influența puternică are o tehnologie de prelucrare a aliajului, care determină stabilitatea compoziției și structurii sale. Prin urmare, producătorii de baterii sunt potriviți serios pentru alegerea furnizorilor de aliaj pentru produsele lor.

Bateriile reîncărcabile au devenit principala sursă de alimentare a dispozitivelor moderne care funcționează pe bază electronică. Bateriile NI-MH sunt considerate cele mai populare, deoarece sunt practice, durabile și pot avea o capacitate sporită. Dar pentru siguranța caracteristicilor tehnice, pe întreaga perioadă de funcționare, ar trebui să învățați câteva caracteristici ale activității unităților din această clasă, precum și condițiile corecte de încărcare.

Baterii standard Ni-MH

Cum să perceapă bateriile Ni-MH

La începutul încărcării oricărei unități autonome, fie că este o baterie a unui smartphone simplu sau a bateriei de camioane intensive, începe o serie de procese chimice, care este acumularea de energie electrică. Energia electrică primită de unitate nu dispare, o parte din ea merge la încărcare, dar un anumit procent pe căldură.

Parametrul pentru care se determină eficiența încărcării bateriei se numește eficiența unității autonome. Eficiența vă permite să stabiliți modul în care raportul dintre lucrările utile și pierderile inutile care pleacă pentru încălzire. Și în acest parametru, bateriile și bateriile Nickel-metal hidrură sunt puternic inferioare conducerilor Ni-CD, deoarece prea mult din energia petrecută pe sarcina lor, paralelă cu încălzirea.

Unitatea de hidrură de nichel-metal poate fi restabilită independent

Pentru a încărca rapid și corect bateria de hidrură de nichel-metal, este necesar să se stabilească valoarea corectă a curentului. Această valoare este determinată, pe baza unui astfel de parametru ca fiind capacitatea sursei de alimentare autonomă. Puteți crește puterea curentă, dar rezultă în anumite pași de încărcare.

În special pentru bateriile de hidrură de nichel-metal definite 3 soiuri de încărcare:

• Picatură. Se desfășoară în detrimentul durabilității bateriei, nu se oprește nici măcar la o încărcare de 100%. Dar cu încărcarea prin picurare, cantitatea minimă de căldură este alocată.
• Rapid. După titlu, se poate spune că acest tip de încărcare continuă puțin mai repede, este cauzată de tensiunea de intrare în termen de 0,8 volți. În același timp, rata de eficiență crește la 90%, ceea ce este considerat un indicator foarte bun.
• Modul de pregătire. Este necesar ca încărcătura unității la rezervorul său maxim. Acest mod se realizează utilizând un curent mic timp de 30-40 de minute.

Aceasta este caracteristicile capetelor de sarcină, acum un mod ar trebui luat în considerare în detaliu.

Caracteristicile încărcării prin picurare

Caracteristica principală a scăderii NIZN, precum și a bateriilor Ni-MH, este de a reduce încălzirea în timpul întregului proces, care poate dura până la restabilirea capacității complete a unității.

Încărcător standard pentru bateriile Ni-MH

Ceea ce este demn de remarcat acest tip de încărcare:

• Puțin curentul, respectiv - absența unui cadru clar asupra diferenței de potențiale. Tensiunea de încărcare poate atinge maximul său fără nici un impact negativ asupra duratei de viață a unității.
• Coeficientul de eficiență în termen de 70%. Desigur, acest indicator este sub restul și timpul necesar reducerii complete a capacității crește. Dar, în același timp, încălzirea bateriei este redusă.

Indicatorii de mai sus pot fi atribuite categoriei pozitive. Acum ar trebui să acordați atenție calităților negative ale încărcării prin picurare.

• Procesul de recuperare prin picurare nu se oprește nici după restaurarea capacității totale. Impactul constant al curentului mic, cu încărcarea completă a bateriei, o duce rapid la disperare.
• Este necesar să se calculeze timpul de încărcare, pe baza unor astfel de factori ca și curentul, tensiunea și. Nu foarte convenabil, iar unii utilizatori pot lua prea mult timp.

Sursele moderne de energie de hidrură nichel-metal nu sunt percepute atât de negativ de o încărcătură de picurare ca modele mai vechi. Dar producătorii de dispozitive de încărcare refuză treptat să aplice această recuperare a capacității bateriei.

Modul de încărcare a bateriei Ni-MH rapid Ni-MH

Ratele nominale ale bateriilor de hidrură de nichel-metal sunt:

• Puterea curentă în intervalul 1 A.
• Tensiune de la 0,8 V.

Datele din care ar trebui respinse. Pentru un mod de încărcare rapidă, este mai bine să setați rezistența curentă egală cu 0,75 A. Acest lucru este suficient pentru a restabili unitatea într-o perioadă scurtă de timp și nu reduce perioada de funcționare. Dacă ridicați curentul mai mult de 1 A, atunci consecința poate fi o resetare de urgență a presiunii la care se deschide supapa de declanșare.

Cu mărturie precisă a curentului

Pentru ca modul de încărcare rapidă să dăuneze bateriei, este necesar să se monitorizeze sfârșitul procesului în sine. Eficiența restaurării rapide a containerului este de aproximativ 90%, care este considerată un indicator foarte bun. Dar la sfârșitul procesului de încărcare a eficienței scade brusc, iar consecința unei astfel de căderi devine nu numai alocarea unei cantități mari de căldură, ci și o creștere accentuată a presiunii. Desigur, astfel de indicatori afectează negativ durabilitatea unității.

Procesul de încărcare rapidă constă în mai multe etape, care ar trebui luate în considerare în detaliu.

Confirmarea disponibilității indicatorilor de taxe

Secvența de proces:

1. Polonezii de stocare primesc un pre-curent, care nu este mai mare de 0,1 A.
2. Tensiunea de încărcare în termen de 1,8 V. Cu rate mai mari, încărcarea rapidă a bateriei nu va începe.

Elementul de hidrură de nichel-metal al rezervorului mediu

Circuitul logic din încărcătoare este programat la absența unei baterii. Aceasta înseamnă că, dacă tensiunea de ieșire este mai mare de 1,8 V, încărcătorul va avea un astfel de indicator ca o lipsă de sursă de alimentare. Diferența potențială ridicată are loc, de asemenea, atunci când bateria deteriorată.

Diagnosticarea capacității de alimentare cu energie electrică

Înainte de a restabili capacitatea, memoria trebuie să determine nivelul de încărcare a sursei de alimentare, astfel încât procesul de recuperare rapidă nu poate începe dacă este complet descărcat, iar diferența potențială este mai mică de 0,8 V.

Pentru a restabili recipientul parțial al unității de hidrură de nichel-metal, este furnizat un mod suplimentar - o taxă preliminară. Acesta este un mod blând care permite acumulatorului "trezire". Se utilizează nu numai după capacitatea totală a capacității, ci și cu o datorie a depozitării bateriei.

Trebuie amintit că, pentru a păstra perioada operațională a surselor de energie de hidrură de nichel, ele nu pot fi complet descărcate. Sau, dacă nu există altă ieșire, atunci o puteți face cât mai puțin posibil.

Ce este preîncărcarea? Caracteristicile procesului

Pentru a ști cum să încărcați corect bateria, trebuie să vă ocupați de procesul de preîncărcare.

Caracteristica principală a modului de restaurare a containerului este că este dată o anumită perioadă de timp, nu mai mult de 30 de minute. Rezistența curentă este setată de la 0,1 A la 0,3 A. Cu astfel de parametri Nu există încălzire nedorită, iar acumulatorul poate "trezi". Dacă diferența dintre potențialul este depășită, mai mult de 0,8 în preîncărcare este dezactivată automat și începe nivelul următor de recuperare a capacității.

Varietate de produse de hidrură de nichel-metal

Dacă după 30 de minute, tensiunea de alimentare nu a ajuns la marcaj la 0,8 V, acest mod se oprește, deoarece încărcătorul definește sursa de alimentare ca defectă.

Încărcarea rapidă a bateriei

Această etapă este cea mai rapidă încărcare a sursei de alimentare. Continuă cu respectarea obligatorie a câtorva parametri de bază:

• Controlul curentului, care ar trebui să fie în limitele 0,5-1 A.
• Controlul asupra indicatorilor de timp.
• Compararea permanentă a diferenței de potențiale. Dezactivați procesul de recuperare dacă acest indicator scade 30 mV.

Este foarte important să se monitorizeze schimbarea parametrilor de tensiune, deoarece la sfârșitul unei bateri de încărcare rapidă începe să se încălzească rapid. Prin urmare, memoria include noduri individuale responsabile pentru controlul tensiunii sursei de alimentare. Acest lucru utilizează în mod specific metoda de control pe delta de tensiune. Dar unii producători includ evoluții moderne care opresc dispozitivul cu o lipsă lungă de orice modificare a diferenței de potențial.

O opțiune mai scumpă este de a instala un kotroller pentru o modificare a temperaturii. De exemplu, cu o creștere a temperaturii Ni-MH a unității, modul de recuperare a vitezei containerului este automat oprit. Pentru aceasta, este necesar ca senzorii de temperatură scumpă sau, respectiv, a schemelor radio-electronice, prețul și încărcătorul însuși crește.

Dozare

Această etapă este foarte asemănătoare cu pre-încărcarea bateriei, în care curentul este setat în intervalul de la 0,1-0,3 A, iar întregul proces durează mai mult de 30 de minute. Procesarea este necesară, deoarece vă permite să aliniați taxele electronice în sursa de alimentare și să creșteți perioada de funcționare. Dar, cu o recuperare mai lungă, dimpotrivă, distrugerea bateriei este accelerată.

Caracteristicile încărcării super-rapide

Există un alt concept important de restaurare a capacității bateriilor Ni-MH - o încărcătură SuperPust. Care nu numai că restabilește rapid sursa de alimentare, ci și prelungește perioada de funcționare. Acest lucru este conectat cu o singură caracteristică interesantă a bateriilor Ni-MH.

Sursele de alimentare cu hidrură de metal pot fi încărcate cu curenți crescuți, dar numai pentru a obține 70% din rezervor. Dacă săriți acest moment, atunci parametrul curent supradimensionat va duce la deteriorarea rapidă a bateriei. Din păcate, producătorii de memorie iau în considerare instalarea unor astfel de noduri de control la produsele lor prea costisitoare și folosește o încărcare rapidă mai simplă.

Surse de alimentare confortabile

Pentru a efectua o încărcare super-rapid, urmează numai pe baterii noi. Creșterea curenților conduc la încălzire rapidă, următoarea etapă a venei de închidere a presiunii devine supapa de deschidere. După deschiderea supapei de închidere, bateria nichelului nu este supusă recuperării.

Alegeți un încărcător pentru bateriile Ni-MH

Unii producători ai memoriei fac o părtinire față de produsele fabricate în mod specific pentru încărcarea bateriilor Ni-MH. Și acest lucru este de înțeles, deoarece sursele de date ale celei mai mari sume din multe dispozitive electronice.

Ar trebui să fie luată în considerare în detaliu funcționalitatea dispozitivelor de încărcare create în mod specific pentru a restabili capacitatea bateriilor de hidrură de nichel.

• Prezența obligatorie a mai multor funcții de protecție care sunt formate dintr-o anumită combinație a unor elemente radio.
• Prezența unui mod de reglare a forței curente manuale sau automate. Numai în acest mod pot fi instalate diferite pași de încărcare. Diferența potențială este de obicei luată constantă.
• Reîncărcarea automată a bateriei, chiar pentru a obține o sută la sută rezervor. Acest lucru vă permite să mențineți constant parametrii de bază ai sursei de alimentare, nu în detrimentul perioadei operaționale.
• Recunoașterea surselor actuale care operează într-un principiu diferit. Parametru foarte important, deoarece unele soiuri de baterii, cu prea mult curentă de încărcare pot exploda.

Ultima funcție se referă, de asemenea, la descărcarea specială și necesită instalarea unui algoritm special. Prin urmare, mulți producători preferă să o abandoneze.

Sursele de alimentare NI-MH sunt larg populare datorită durabilității lor, ușurinței de funcționare, precum și prețurilor accesibile. Mulți utilizatori au reușit să estimeze calitățile pozitive ale acestor produse.

Principala diferență dintre bateriile NI-CD și bateriile Ni-MH este compoziția. Baza bateriei este aceeași - este nichel, este un catod, iar anodele sunt diferite. La bateria Ni-CD, anodul este un cadmiu metalic, anodul bateriei Ni-MH este un electrod de hidrură de hidrogen.

Fiecare tip de baterie are avantajele sale și contra, cunoscându-le, puteți alege mai precis bateria de care aveți nevoie.

Vechiul încărcător se potrivește cu o baterie nouă dacă schimb Ni-CD-ul pe bateria Ni-MH sau invers?

Principiul încărcării în ambele baterii este absolut același, astfel încât încărcătorul poate fi utilizat din bateria anterioară. Regula principală de încărcare a datelor acumulatorului este că este posibilă încărcarea acestora numai după descărcarea completă. Această cerință este o consecință a faptului că ambele tipuri de baterii sunt supuse "efectului de memorie", deși bateriile Ni-MH au un minim de baterii.

Cum se păstrează bateriile Ni-Cd și Ni-MH?

Cea mai bună locație pentru depozitarea bateriei este o cameră rece rece, deoarece cu atât este mai mare temperatura de depozitare, cu atât are loc mai rapid auto-descărcarea bateriei. Puteți stoca bateria în orice altă afecțiune decât o descărcare completă sau încărcarea completă. Taxa optimă este de 40-60 %%. O dată în 2-3 luni trebuie efectuată (datorită descărcării de descărcare actuală), descărcarea și încărcarea din nou până la 40-60% din rezervor. Depozitare permisă de până la cinci ani. După depozitare, acumulatorul trebuie să fie descărcat, încărcați și apoi utilizați în modul obișnuit.

Este posibilă utilizarea bateriilor unei capacități mai mari sau mai puțin decât bateria din setul inițial?

Capacitatea bateriei este timpul de funcționare al sculei dvs. electrice de la baterie. În consecință, nu există absolut nicio diferență față de capacitatea bateriei pentru scula electrică. Diferența actuală va fi numai în momentul încărcării bateriei și timpul de funcționare al sculei electrice de la baterie. Când selectați capacitatea bateriei, trebuie să vă repetați de la cerințele dvs., dacă trebuie să funcționați mai mult utilizând o baterie - alegerea în favoarea bateriilor mai importante, dacă bateriile complete sunt complet potrivite, atunci trebuie să vă opriți acumulatori sau să închideți acumulatori containere.