Ni ca bateri. Bateritë Ni-Cd, Ni-MH dhe Li-Ion

Hulumtimi në bateritë e hidridit nikel-metal filloi në vitet 1970 si një përmirësim në bateritë nikel-hidrogjen sepse pesha dhe vëllimi i baterive nikel-hidrogjen nuk i kënaqte prodhuesit (hidrogjeni në këto bateri ishte nën presion të lartë, gjë që kërkonte një të fortë dhe të rëndë kuti çeliku). Përdorimi i hidrogjenit në formën e hidrideve metalike bëri të mundur uljen e peshës dhe vëllimit të baterive, si dhe u ul rreziku i shpërthimit të baterive gjatë mbinxehjes.

Që nga vitet 1980, teknologjia e prodhimit të baterive NiMH është përmirësuar shumë dhe përdorimi tregtar ka filluar në fusha të ndryshme. Suksesi i baterive NiNH është nxitur nga rritja e kapacitetit (deri në 40% krahasuar me NiCd), përdorimi i materialeve të riciklueshme ("miqësore ndaj mjedisit") dhe një jetëgjatësi shumë e gjatë shërbimi, shpesh duke e tejkaluar atë të baterive NiCd.

Avantazhet dhe disavantazhet e baterive NiMH

Përparësitë

・ Kapacitet më i lartë - 40% ose më shumë se bateritë konvencionale NiCd
・ Efekti "memorie" shumë më pak i theksuar në krahasim me bateritë nikel-kadmium - ciklet e mirëmbajtjes së baterive mund të kryhen 2-3 herë më rrallë
・ Opsion i thjeshtë transporti - linjat ajrore transportojnë pa asnjë parakusht
・ miqësore me mjedisin - i riciklueshëm

Të metat

・ Jetëgjatësia e kufizuar e baterisë - zakonisht rreth 500-700 cikle të plota ngarkimi/shkarkimi (megjithëse në varësi të mënyrave të funksionimit dhe pajisjes së brendshme, mund të ketë dallime nganjëherë).
・ efekti i kujtesës - Bateritë NiMH kërkojnë trajnim periodik (cikli i plotë i shkarkimit/karikimit)
・ Jetëgjatësia relativisht e shkurtër e baterisë - zakonisht jo më shumë se 3 vjet kur ruhet në gjendje të shkarkuar, pas së cilës karakteristikat kryesore humbasin. Ruajtja në kushte të freskëta me një ngarkesë të pjesshme prej 40-60% ngadalëson procesin e plakjes së baterive.
・ Vetë-shkarkim i lartë i baterisë
・ Kapaciteti i kufizuar i fuqisë - Nëse tejkalohen ngarkesat e lejuara, jetëgjatësia e baterisë do të reduktohet.
・ Kërkohet një karikues i posaçëm me një algoritëm ngarkimi në faza, pasi gjatë karikimit gjenerohet një sasi e madhe nxehtësie dhe bateritë proho NiMH mund të përballojnë mbingarkimin.
・ Tolerancë e dobët ndaj temperaturave të larta (mbi 25-30 Celsius)

Dizajni i baterive dhe baterive NiMH

Bateritë moderne të hidridit nikel-metal kanë një dizajn të brendshëm të ngjashëm me atë të baterive nikel-kadmium. Elektroda pozitive e oksidit të nikelit, elektroliti alkalin dhe presioni i dizajnit të hidrogjenit janë të njëjta në të dy sistemet e baterive. Vetëm elektrodat negative janë të ndryshme: bateritë nikel-kadmium kanë një elektrodë kadmiumi, bateritë hidride nikel-metal kanë një elektrodë të bazuar në një aliazh metalesh që thithin hidrogjen.

Bateritë moderne të hidridit të nikelit-metalit përdorin një përbërje aliazh që thith hidrogjen të llojeve AB2 dhe AB5. Lidhjet e tjera të tipit AB ose A2B nuk përdoren gjerësisht. Çfarë përfaqësojnë shkronjat misterioze A dhe B në përbërjen e aliazhit? - Nën simbolin A fshihet një metal (ose një përzierje metalesh), formimi i hidrideve të të cilit çliron nxehtësi. Prandaj, simboli B tregon një metal që reagon me hidrogjenin në mënyrë endotermale.

Për elektrodat negative të tipit AB5 përdoret një përzierje e elementeve të tokës së rrallë të grupit të lantanit (përbërësi A) dhe nikelit me papastërti të metaleve të tjera (kobalt, alumin, mangan) - komponenti B. Për elektrodat e tipit AB2, titan dhe nikel. me papastërti të zirkonit, vanadiumit, hekurit, manganit, kromit.

Bateritë hidride nikel-metal me elektroda të tipit AB5 janë më të zakonshme për shkak të performancës më të mirë të ciklit, pavarësisht faktit se bateritë me elektroda të tipit AB2 janë më të lira, kanë kapacitet më të lartë dhe shkallë më të mirë të fuqisë.

Në procesin e çiklizmit, vëllimi i elektrodës negative luhatet deri në 15-25% të asaj fillestare për shkak të thithjes / çlirimit të hidrogjenit. Si rezultat i luhatjeve të vëllimit, në materialin e elektrodës shfaqen një numër i madh i mikroçarjeve. Ky fenomen shpjegon pse një bateri e re hidride nikel-metali kërkon disa cikle "stërvitjeje" ngarkimi/shkarkimi për të sjellë fuqinë dhe kapacitetin e baterisë në nominale. Gjithashtu, formimi i mikroçarjeve ka një anë negative - sipërfaqja e elektrodës rritet, e cila pëson korrozion me konsumin e elektrolitit, gjë që çon në një rritje graduale të rezistencës së brendshme të elementit dhe një ulje të kapacitetit. Për të zvogëluar shkallën e proceseve të korrozionit, rekomandohet ruajtja e baterive hidride nikel-metal në gjendje të ngarkuar.

Elektroda negative ka një kapacitet të tepërt në raport me atë pozitive si në aspektin e mbingarkesës ashtu edhe për shkarkimin e tepërt për të siguruar një nivel të pranueshëm të evolucionit të hidrogjenit. Për shkak të korrozionit të aliazhit, kapaciteti për të rimbushur elektrodën negative zvogëlohet gradualisht. Sapo të shterohet kapaciteti i tepërt për rimbushje, një sasi e madhe hidrogjeni do të fillojë të lëshohet në elektrodën negative në fund të ngarkesës, e cila do të çojë në çlirimin e hidrogjenit të tepërt përmes valvulave të qelizës, elektrolitin "të vlojë". larg” dhe dështimi i baterisë. Prandaj, për të ngarkuar bateritë hidride nikel-metal, kërkohet një karikues i veçantë që merr parasysh sjelljen specifike të baterisë në mënyrë që të shmanget rreziku i vetë-shkatërrimit të qelizës së baterisë. Kur montoni paketën e baterisë, mbajini qelitë të ajrosura mirë dhe mos pini duhan pranë baterisë NiMH me kapacitet të lartë që po ngarkohet.

Me kalimin e kohës, si rezultat i çiklizmit, vetë-shkarkimi i baterisë rritet gjithashtu për shkak të shfaqjes së poreve të mëdha në materialin ndarës dhe formimit të një lidhjeje elektrike midis pllakave të elektrodës. Ky problem mund të zgjidhet përkohësisht duke shkarkuar thellë baterinë disa herë dhe më pas duke e rimbushur plotësisht.

Bateritë e hidridit të nikel-metalit gjenerojnë mjaft nxehtësi gjatë karikimit, veçanërisht në fund të karikimit, që është një nga shenjat se ngarkimi duhet të përfundojë. Kur montoni disa qeliza baterie në një bateri, kërkohet një sistem monitorimi i parametrave të baterisë (BMS), si dhe prania e kërcyesve lidhës përçues termikisht të hapur midis një pjese të qelizave të baterisë. Është gjithashtu e dëshirueshme që të lidhni bateritë në bateri me anë të kërcyesve me saldim në vend dhe jo me saldim.

Shkarkimi i baterive hidride nikel-metal në temperatura të ulëta kufizohet nga fakti se ky reaksion është endotermik dhe uji formohet në elektrodën negative, duke holluar elektrolitin, duke rezultuar në një probabilitet të lartë të ngrirjes së elektrolitit. Prandaj, sa më e ulët të jetë temperatura e ambientit, aq më e ulët është fuqia dalëse dhe kapaciteti i baterisë. Përkundrazi, në një temperaturë të ngritur gjatë procesit të shkarkimit, kapaciteti i shkarkimit të një baterie hidride nikel-metal do të jetë maksimal.

Njohja e dizajnit dhe parimeve të funksionimit do t'ju lejojë të trajtoni funksionimin e baterive hidride nikel-metal me mirëkuptim më të madh. Shpresoj se informacioni i mbledhur në këtë artikull do të zgjasë jetën e baterisë tuaj dhe do të shmangë pasojat e mundshme të rrezikshme për shkak të një keqkuptimi të parimeve të përdorimit të sigurt të baterive nikel-hidride metalike.

Karakteristikat e shkarkimit të baterive NiMH në të ndryshme
rrymat e shkarkimit në një temperaturë ambienti prej 20 °C

imazh i marrë nga www.compress.ru/Article.aspx?id=16846&iid=781

Bateria Hidride Metal Nikel Duracell

imazh i marrë nga www.3dnews.ru/digital/1battery/index8.htm

P.P.S.
Skema e një drejtimi premtues për krijimin e baterive bipolare

diagrami i marrë nga bateritë bipolare të plumbit-acidit

Tabela krahasuese e parametrave të llojeve të ndryshme të baterive

Historia e shpikjes

Kërkimet në fushën e teknologjisë së prodhimit të baterive NiMH filluan në vitet 70 të shekullit XX dhe u ndërmorën si një përpjekje për të kapërcyer mangësitë. Megjithatë, përbërjet hidride metalike të përdorura në atë kohë ishin të paqëndrueshme dhe performanca e kërkuar nuk u arrit. Si rezultat, procesi i zhvillimit të baterisë NiMH ngeci. Përbërjet e reja të hidridit të metaleve, mjaft të qëndrueshme për aplikime në bateri, u zhvilluan në vitet 1980. Që nga fundi i viteve 1980, bateritë NiMH janë përmirësuar vazhdimisht, kryesisht për sa i përket densitetit të ruajtjes së energjisë. Zhvilluesit e tyre vunë në dukje se teknologjia NiMH ka potencialin për të arritur densitet edhe më të lartë të energjisë.

Parametrat

• Intensiteti teorik i energjisë (Wh / kg): 300 Wh / kg.
• Konsumi specifik i energjisë: rreth - 60-72 W h / kg.
• Dendësia specifike e energjisë (Wh/dm³): përafërsisht - 150 Wh/dm³.
• EMF: 1.25.
• Temperatura e funksionimit: -60…+55 °C .(-40… +55)
• Jeta e shërbimit: rreth 300-500 cikle ngarkimi/shkarkimi.

Përshkrim

Bateritë e hidridit të nikelit-metalit të faktorit Krona, si rregull, me një tension fillestar prej 8.4 volt, zvogëlojnë gradualisht tensionin në 7.2 volt, dhe më pas, kur energjia e baterisë shterohet, voltazhi zvogëlohet me shpejtësi. Ky lloj baterie është projektuar për të zëvendësuar bateritë nikel-kadmium. Bateritë hidride nikel-metal kanë rreth 20% më shumë kapacitet me të njëjtat dimensione, por një jetë më të shkurtër shërbimi - nga 200 në 300 cikle ngarkimi / shkarkimi. Vetë-shkarkimi është rreth 1.5-2 herë më i lartë se ai i baterive nikel-kadmium.

Bateritë NiMH janë praktikisht të lira nga "efekti i memories". Kjo do të thotë që mund të karikoni një bateri që nuk është shkarkuar plotësisht nëse nuk është ruajtur për më shumë se disa ditë në këtë gjendje. Nëse bateria është shkarkuar pjesërisht dhe më pas nuk është përdorur për një kohë të gjatë (më shumë se 30 ditë), atëherë duhet të shkarkohet përpara se të karikohet.

miqësore me mjedisin.

Mënyra më e favorshme e funksionimit: karikimi me një rrymë të vogël, 0.1 e kapacitetit të vlerësuar, koha e karikimit - 15-16 orë (rekomandimi tipik i prodhuesit).

Magazinimi

Bateritë duhet të ruhen të ngarkuara plotësisht në frigorifer, por jo nën 0 gradë. Gjatë ruajtjes, këshillohet të kontrolloni rregullisht tensionin (çdo 1-2 muaj). Nuk duhet të bjerë nën 1.37. Nëse voltazhi bie, duhet të karikoni përsëri bateritë. Lloji i vetëm i baterive që mund të ruhen të shkarkuara janë bateritë Ni-Cd.

Bateritë NiMH me vetëshkarkim të ulët (LSD NiMH)

Bateria hidride nikel-metali me vetëshkarkim të ulët, LSD NiMH, u prezantua për herë të parë në nëntor 2005 nga Sanyo me emrin e markës Eneloop. Më vonë, shumë prodhues botërorë prezantuan bateritë e tyre LSD NiMH.

Ky lloj baterie ka një shkarkim të reduktuar në vetvete, që do të thotë se ka një jetëgjatësi më të gjatë se NiMH konvencionale. Bateritë tregtohen si "të gatshme për përdorim" ose "të para-karikuara" dhe tregtohen si zëvendësues për bateritë alkaline.

Krahasuar me bateritë konvencionale NiMH, LSD NiMH janë më të përdorshëm kur mund të kalojnë më shumë se tre javë ndërmjet karikimit dhe përdorimit të baterisë. Bateritë konvencionale NiMH humbasin deri në 10% të kapacitetit gjatë 24 orëve të para pas karikimit, më pas rryma e vetëshkarkimit stabilizohet deri në 0,5% të kapacitetit në ditë. Për LSD NiMH, ky cilësim zakonisht varion nga 0,04% në 0,1% kapacitet në ditë. Prodhuesit pretendojnë se duke përmirësuar elektrolitin dhe elektrodën, ishte e mundur të arriheshin avantazhet e mëposhtme të LSD NiMH në krahasim me teknologjinë klasike:

Nga mangësitë, duhet theksuar një kapacitet relativisht pak më i vogël. Aktualisht (2012) kapaciteti maksimal i arritur LSD është 2700 mAh.

Sidoqoftë, gjatë testimit të baterive Sanyo Eneloop XX me një kapacitet 2500 mAh (min 2400 mAh), rezultoi se të gjitha bateritë në një grumbull prej 16 copë (të prodhuara në Japoni, të shitura në Korenë e Jugut) kanë një kapacitet edhe më të madh - nga 2550 mAh deri në 2680 mAh. Testuar duke karikuar LaCrosse BC-9009.

Një listë jo e plotë e baterive të ruajtjes afatgjatë (me vetëshkarkim të ulët):

• Prolife nga Fujicell
• Ready2Use Accu nga Varta
• AccuEvolution nga AccuPower
• Hibrid, Platinum dhe OPP të para-karikuara nga Rayovac
• Eneloop nga Sanyo
• eniTime nga Yuasa
• Infinium nga Panasonic
• ReCyko nga Gold Peak
• Instant nga Vapex
• Hybrio nga Uniross
• Cycle Energy nga Sony
• MaxE dhe MaxE Plus nga Ansmann
• EnergyOn nga NexCell
• ActiveCharge/StayCharged/Para-Charged/Accu nga Duracell
• Para-ngarkuar nga Kodak
• nx-gati nga energjitë ENIX
• Imedion nga
• Pleomax E-Lock nga Samsung
• Centura nga Tenergy
• Ecomax nga CDR King
• R2G nga Lenmar
• LSD gati për përdorim nga Turnigy

Përfitime të tjera të baterive NiMH (LSD NiMH) me vetëshkarkim të ulët

Bateritë NiMH me vetëshkarkim të ulët zakonisht kanë rezistencë të brendshme dukshëm më të ulët se bateritë konvencionale NiMH. Kjo ka një efekt shumë pozitiv në aplikimet me konsum të lartë aktual:

• Tension më i qëndrueshëm
• Shpërndarja e nxehtësisë e reduktuar veçanërisht në mënyrat e ngarkimit/shkarkimit të shpejtë
• Efikasitet më i lartë
• Aftësia e lartë e rrymës impulse (Shembull: karikimi i blicit të kamerës është më i shpejtë)
• Mundësia e funksionimit të vazhdueshëm në pajisje me konsum të ulët të energjisë (Shembull: telekomandë, orë.)

Metodat e ngarkimit

Ngarkimi kryhet me rrymë elektrike në një tension në qelizë deri në 1,4 - 1,6 V. Tensioni në një qelizë plotësisht të ngarkuar pa ngarkesë është 1,4 V. Tensioni në ngarkesë varion nga 1,4 në 0,9 V. Tensioni pa ngarkesë në gjendje të plotë Bateria e shkarkuar është 1,0 - 1,1 V (shkarkimi i mëtejshëm mund të dëmtojë qelizën). Për të ngarkuar baterinë, përdoret rryma direkte ose pulsuese me impulse negative afatshkurtëra (për të rivendosur efektin e "memorjes", metoda "Ngarkimi i pulsit negativ FLEX" ose "Ngarkimi Refleks").

Kontrolli i përfundimit të karikimit nga ndryshimi i tensionit

Një nga metodat për përcaktimin e fundit të ngarkesës është metoda -ΔV. Imazhi tregon një grafik të tensionit në qelizë gjatë karikimit. Ngarkuesi e ngarkon baterinë me rrymë të drejtpërdrejtë. Pasi bateria të jetë ngarkuar plotësisht, voltazhi në të fillon të bjerë. Efekti vërehet vetëm në rryma mjaftueshëm të larta karikimi (0.5C..1C). Karikuesi duhet ta zbulojë këtë rënie dhe të çaktivizojë karikimin.

Ekziston edhe i ashtuquajturi "përkulje" - një metodë për përcaktimin e fundit të karikimit të shpejtë. Thelbi i metodës është se nuk është voltazhi maksimal në bateri që analizohet, por derivati ​​maksimal i tensionit në lidhje me kohën. Kjo do të thotë, karikimi i shpejtë do të ndalojë në momentin kur shkalla e rritjes së tensionit është maksimal. Kjo ju lejon të përfundoni fazën e karikimit të shpejtë më herët, kur temperatura e baterisë ende nuk është rritur ndjeshëm. Megjithatë, metoda kërkon matje të tensionit me saktësi më të madhe dhe disa llogaritje matematikore (llogaritja e derivatit dhe filtrimi dixhital i vlerës së fituar).

Kontrolli i përfundimit të ngarkesës nga ndryshimi i temperaturës

Kur ngarkoni një qelizë me rrymë të drejtpërdrejtë, pjesa më e madhe e energjisë elektrike shndërrohet në energji kimike. Kur bateria të jetë plotësisht e ngarkuar, energjia elektrike hyrëse do të shndërrohet në nxehtësi. Me një rrymë mjaft të madhe karikimi, mund të përcaktoni fundin e karikimit me një rritje të mprehtë të temperaturës së qelizës duke instaluar një sensor të temperaturës së baterisë. Temperatura maksimale e lejuar e baterisë është 60°C.

Zonat e përdorimit

Zëvendësimi i një qelize standarde galvanike, automjeteve elektrike, defibrilatorëve, teknologjisë raketore dhe hapësinore, sistemeve autonome të furnizimit me energji elektrike, pajisjeve radio, pajisjeve të ndriçimit.

Zgjedhja e kapacitetit të baterisë

Kur përdorni bateri NiMH, nuk është gjithmonë e nevojshme të ndiqni një kapacitet të madh. Sa më e madhe të jetë bateria, aq më e lartë (ceteris paribus) është rryma e saj vetëshkarkuese. Për shembull, merrni parasysh bateritë me një kapacitet prej 2500 mAh dhe 1900 mAh. Bateritë e ngarkuara plotësisht dhe të pa përdorura, për shembull, një muaj, do të humbasin një pjesë të kapacitetit të tyre elektrik për shkak të vetë-shkarkimit. Një bateri më e madhe do të humbasë ngarkesën shumë më shpejt se një më e vogël. Kështu, për shembull, pas një muaji, bateritë do të kenë përafërsisht të njëjtën ngarkesë, dhe pas edhe më shumë kohë, bateria fillimisht më e madhe do të përmbajë një ngarkesë më të vogël.

Nga pikëpamja praktike, bateritë me kapacitet të lartë (1500-3000 mAh për bateritë AA) kanë kuptim të përdoren në pajisjet me konsum të lartë të energjisë për një kohë të shkurtër dhe pa ruajtje paraprake. Për shembull:

• Në modelet e kontrolluara me radio;
• Në kamerë - për të rritur numrin e fotove të marra në një periudhë relativisht të shkurtër kohe;
• Në pajisjet e tjera në të cilat ngarkesa do të gjenerohet në një periudhë relativisht të shkurtër kohore.

Bateritë me kapacitet të ulët (300-1000 mAh për bateritë AA) janë më të përshtatshme për rastet e mëposhtme:

• Kur përdorimi i tarifës nuk fillon menjëherë pas karikimit, por pasi të ketë kaluar një kohë e konsiderueshme;
• Për përdorim të rastësishëm në pajisje (llamba dore, navigatorë GPS, lodra, telekomandë);
• Për përdorim afatgjatë në një pajisje me konsum të moderuar të energjisë.

Prodhuesit

Bateritë e hidridit të nikelit-metalit prodhohen nga kompani të ndryshme, duke përfshirë:

• kamelion
• Lenmar
• Forca jonë
• BURIMI NIAI
• Hapësirë

Shiko gjithashtu

Letërsia

• Khrustalev D. A. Akumulatorët. M: Emerald, 2003.

Shënime

Lidhjet

• GOST 15596-82 Burimet e rrymës kimike. Termat dhe Përkufizimet
• GOST R IEC 61436-2004 Bateritë e mbyllura hidride nikel-metal
• GOST R IEC 62133-2004 Akumulatorët dhe bateritë e ringarkueshme që përmbajnë elektrolite alkaline dhe të tjera jo acide. Kërkesat e sigurisë për bateritë portative të mbyllura dhe bateritë e bëra prej tyre për përdorim portativ

Nga përvoja e operimit

Qelizat NiMH reklamohen gjerësisht si energji të lartë, të ftohtë dhe pa memorie. Pasi bleva një aparat fotografik dixhital Canon PowerShot A 610, e pajisja natyrshëm me një memorie të madhe për 500 shkrepje me cilësi të lartë dhe për të rritur kohëzgjatjen e shkrepjes, bleva 4 qeliza NiMH me një kapacitet 2500 mA * orë nga Duracell.

Le të krahasojmë karakteristikat e elementëve të prodhuar nga industria:

Tabela 1.

Nga tabela shohim elementët NiMH me një kapacitet të lartë energjetik, gjë që i bën ata të preferueshëm gjatë zgjedhjes.

Për t'i ngarkuar ato, u ble një karikues inteligjent DESAY Full-Power Harger, i cili siguron karikimin e qelizave NiMH me stërvitjen e tyre. Elementet e tij ngarkoheshin me cilësi të lartë, por... Mirëpo, me karikimin e gjashtë, ai urdhëroi një jetë të gjatë. Elektronika e djegur.

Pas zëvendësimit të karikuesit dhe disa cikleve të ngarkimit-shkarkimit, bateritë filluan të mbarojnë në dhjetë të shtënat e dyta ose të treta.

Doli se pavarësisht garancive, memorie kanë edhe elementët e NiMH.

Dhe shumica e pajisjeve portative moderne që përdorin ato kanë një mbrojtje të integruar që fiket energjinë kur arrihet një tension minimal i caktuar. Kjo parandalon që bateria të shkarkohet plotësisht. Këtu kujtesa e elementeve fillon të luajë rolin e saj. Qelizat që nuk janë shkarkuar plotësisht nuk ngarkohen plotësisht dhe kapaciteti i tyre bie me çdo rimbushje.

Ngarkuesit me cilësi të lartë ju lejojnë të karikoni pa humbur kapacitetin. Por nuk gjeta diçka të tillë në shitje për elementë me kapacitet 2500mah. Mbetet për të kryer periodikisht trajnimin e tyre.

Elementet e trajnimit NiMH

Gjithçka e shkruar më poshtë nuk vlen për qelizat e baterisë me një vetë-shkarkim të fortë . Ato mund të hidhen vetëm, përvoja tregon se nuk mund të trajnohen.

Trajnimi i elementeve NiMH përbëhet nga disa (1-3) cikle shkarkimi-karikimi.

Shkarkimi kryhet derisa voltazhi në qelizën e baterisë të bjerë në 1V. Këshillohet që elementët të shkarkohen individualisht. Arsyeja është se aftësia për të marrë një tarifë mund të jetë e ndryshme. Dhe intensifikohet kur karikohet pa stërvitje. Prandaj, ka një funksionim të parakohshëm të mbrojtjes së tensionit të pajisjes tuaj (lojtar, kamera, ...) dhe karikim pasues të një elementi të pashkarkuar. Rezultati i kësaj është një humbje progresive e kapacitetit.

Shkarkimi duhet të kryhet në një pajisje të posaçme (Fig. 3), e cila lejon që ajo të kryhet individualisht për çdo element. Nëse nuk ka kontroll të tensionit, atëherë shkarkimi është kryer deri në një rënie të dukshme të shkëlqimit të llambës së dritës.

Dhe nëse zbuloni kohën e djegies së llambës, mund të përcaktoni kapacitetin e baterisë, ajo llogaritet me formulën:

Kapaciteti = Rryma e shkarkimit x Koha e shkarkimit = I x t (A * orë)

Një bateri me një kapacitet prej 2500 mAh është në gjendje të japë një rrymë prej 0,75 A në ngarkesë për 3,3 orë, nëse koha e marrë si rezultat i shkarkimit është më e vogël, dhe në përputhje me rrethanat kapaciteti i mbetur është më i vogël. Dhe me një ulje të kapacitetit, duhet të vazhdoni të stërvitni baterinë.

Tani, për të shkarkuar qelizat e baterisë, unë përdor një pajisje të bërë sipas skemës së treguar në Fig. 3.

Është bërë nga një karikues i vjetër dhe duket kështu:

Vetëm tani ka 4 llamba, si në figurën 3. Llambat duhet të përmenden veçmas. Nëse llamba ka një rrymë shkarkimi të barabartë me nominalen për një bateri të caktuar ose pak më pak, ajo mund të përdoret si ngarkesë dhe tregues, përndryshe llamba është vetëm një tregues. Atëherë rezistenca duhet të ketë një vlerë të tillë që rezistenca totale e El 1-4 dhe rezistenca R 1-4 paralel me të të jetë e rendit 1.6 ohms. Zëvendësimi i një llambë me një LED është i papranueshëm.

Një shembull i një llambë drite që mund të përdoret si ngarkesë është një llambë elektrik dore 2,4 V krypton.

Një rast i veçantë.

Kujdes! Prodhuesit nuk garantojnë funksionimin normal të baterive kur rrymat e karikimit tejkalojnë rrymën e përshpejtuar të karikimit. Karikimi duhet të jetë më i vogël se kapaciteti i baterisë. Pra, për bateritë me një kapacitet prej 2500 ma * h, duhet të jetë nën 2.5A.

Ndodh që qelizat NiMH pas shkarkimit të kenë një tension më të vogël se 1.1 V. Në këtë rast, është e nevojshme të zbatohet teknika e përshkruar në artikullin e mësipërm në revistën MIR PC. Një element ose një seri elementësh lidhet me një burim energjie përmes një llambë 21 W të makinës.

Edhe një herë ju tërheq vëmendjen! Elementë të tillë duhet të kontrollohen për vetë-shkarkim! Në shumicën e rasteve, janë elementë me tension të ulët që kanë një vetëshkarkim të rritur. Këto elemente janë më të lehta për t'u hedhur jashtë.

Ngarkimi preferohet të jetë individual për çdo element.

Për dy qeliza me një tension prej 1.2 V, voltazhi i karikimit nuk duhet të kalojë 5-6V. Me karikim të detyruar, drita është gjithashtu një tregues. Duke ulur shkëlqimin e llambës së dritës, mund të kontrolloni tensionin në elementin NiMH. Ajo do të jetë më e madhe se 1,1 V. Në mënyrë tipike, kjo ngarkesë fillestare e rritjes zgjat 1 deri në 10 minuta.

Nëse elementi NiMH, gjatë karikimit të detyruar, nuk rrit tensionin për disa minuta, nxehet, kjo është një arsye për ta hequr atë nga karikimi dhe për ta refuzuar.

Unë rekomandoj përdorimin e karikuesve vetëm me aftësinë për të trajnuar (rigjeneruar) elementët gjatë rikarikimit. Nëse nuk ka asnjë, atëherë pas 5-6 cikleve të funksionimit në pajisje, pa pritur një humbje të plotë të kapacitetit, stërvitini ato dhe refuzoni elementët me një vetë-shkarkim të fortë.

Dhe ata nuk do t'ju lënë poshtë.

Në një nga forumet e komentuar për këtë artikull "e shkruar keq por asgje tjeter". Pra, kjo nuk është "budalla", por e thjeshtë dhe e aksesueshme për të gjithë ata që kanë nevojë për ndihmë në kuzhinë. Kjo është sa më e thjeshtë që të jetë e mundur. Të avancuara mund të vendosni një kontrollues, të lidhni një kompjuter, ......, por kjo është tashmë një histori tjetër.

Për të mos u dukur budalla

Ka karikues "të zgjuar" për qelizat NiMH.

Ky karikues funksionon me secilën bateri veç e veç.

Ai mundet:

1. punoni individualisht me secilën bateri në mënyra të ndryshme,
2. ngarkoni bateritë në modalitetin e shpejtë dhe të ngadaltë,
3. Ekran individual LCD për çdo ndarje baterie,
4. ngarkoni çdo bateri në mënyrë të pavarur,
5. ngarkoni nga një deri në katër bateri me kapacitete dhe madhësi të ndryshme (AA ose AAA),
6. mbrojnë baterinë nga mbinxehja,
7. mbrojnë çdo bateri nga mbingarkesa,
8. përcaktimi i përfundimit të karikimit me rënie të tensionit,
9. identifikoni bateritë e dëmtuara
10. shkarkimin paraprak të baterisë në tensionin e mbetur,
11. rivendosja e baterive të vjetra (stërvitje për ngarkim-shkarkim),
12. kontrolloni kapacitetin e baterisë
13. shfaqja në LCD: - rryma e ngarkimit, voltazhi, pasqyroni kapacitetin aktual.

Më e rëndësishmja, theksoj se ky lloj pajisjeje ju lejon të punoni individualisht me secilën bateri.

Sipas rishikimeve të përdoruesve, një karikues i tillë ju lejon të rivendosni shumicën e baterive që funksionojnë, dhe ato të shërbimit mund të përdoren për të gjithë jetën e garantuar të shërbimit.

Fatkeqësisht, unë nuk përdora një karikues të tillë, pasi është thjesht e pamundur ta blesh atë në provinca, por mund të gjesh shumë komente në forume.

Gjëja kryesore nuk është të ngarkoni me rryma të larta, pavarësisht nga modaliteti i deklaruar me rryma 0,7 - 1A, kjo është ende një pajisje me madhësi të vogël dhe mund të shpërndajë 2-5 vat fuqi.

konkluzioni

Çdo rikuperim i baterive NiMh është punë rreptësisht individuale (me secilin element individual). Me monitorim dhe refuzim të vazhdueshëm të elementeve që nuk pranojnë tarifim.

Dhe mënyra më e mirë për të përballuar rikuperimin e tyre është me ndihmën e karikuesve inteligjentë që ju lejojnë të refuzoni individualisht dhe ciklin e ngarkimit-shkarkimit me secilën qelizë. Dhe meqenëse nuk ka pajisje të tilla që funksionojnë automatikisht me bateri të çdo kapaciteti, ato janë të dizajnuara për elementë të një kapaciteti të përcaktuar rreptësisht ose duhet të kenë rryma të kontrolluara ngarkimi dhe shkarkimi!

Dallimi kryesor midis baterive Ni-Cd dhe baterive Ni-Mh është përbërja. Baza e baterisë është e njëjtë - është nikel, është katodë dhe anoda janë të ndryshme. Për një bateri Ni-Cd, anoda është kadmium metalik, për një bateri Ni-Mh, anoda është një elektrodë hidride metalike e hidrogjenit.

Çdo lloj baterie ka të mirat dhe të këqijat e veta, duke i ditur ato, do të jeni në gjendje të zgjidhni më saktë baterinë që ju nevojitet.

A do të funksionojë karikuesi i vjetër me baterinë e re nëse e ndërroj baterinë Ni-Cd në Ni-Mh ose anasjelltas?

Parimi i karikimit për të dy bateritë është saktësisht i njëjtë, kështu që karikuesi mund të përdoret nga bateria e mëparshme. Rregulli bazë për karikimin e këtyre baterive është se ato mund të karikohen vetëm pasi të jenë shkarkuar plotësisht. Kjo kërkesë është pasojë e faktit se të dy llojet e baterive i nënshtrohen "efektit të memories", megjithëse ky problem minimizohet me bateritë Ni-Mh.

Si të ruani siç duhet bateritë Ni-Cd dhe Ni-Mh?

Vendi më i mirë për të ruajtur baterinë është në një vend të freskët dhe të thatë, pasi sa më e lartë të jetë temperatura e ruajtjes, aq më shpejt bateria shkarkohet vetë. Bateria mund të ruhet në çdo gjendje, përveçse të shkarkuar plotësisht ose plotësisht të ngarkuar. Ngarkesa optimale është 40-60%. Një herë në 2-3 muaj, duhet të kryhet një tarifë shtesë (për shkak të vetë-shkarkimit të pranishëm), të shkarkohet dhe të ngarkohet përsëri deri në 40-60% të kapacitetit. Ruajtja deri në pesë vjet është e pranueshme. Pas ruajtjes, bateria duhet të shkarkohet, karikohet dhe më pas të përdoret normalisht.

A mund të përdor bateri me kapacitet më të madh ose më të vogël se bateria nga kompleti origjinal?

Kapaciteti i baterisë është sasia e kohës kur mjeti juaj elektrik mund të funksionojë me energji baterie. Prandaj, për një vegël elektrike nuk ka absolutisht asnjë ndryshim në kapacitetin e baterisë. Dallimi aktual do të jetë vetëm në kohën e karikimit të baterisë dhe jetëgjatësinë e baterisë së veglës elektrike. Kur zgjidhni një kapacitet baterie, duhet të filloni nga kërkesat tuaja, nëse duhet të punoni më gjatë duke përdorur një bateri - një zgjedhje në favor të baterive më të mëdha, nëse bateritë e plota janë plotësisht të kënaqura, atëherë duhet të ndaleni në bateri të barabarta ose të ngjashme. kapaciteti.

Falë përmirësimeve në prodhim, bateritë Ni-Cd tani përdoren në shumicën e pajisjeve elektronike portative. Kostoja e arsyeshme dhe performanca e lartë e kanë bërë tipin e paraqitur të baterive të popullarizuar. Pajisjet e tilla tani përdoren gjerësisht në vegla, kamera, luajtës etj. Në mënyrë që bateria të zgjasë një kohë të gjatë, duhet të dini se si të karikoni bateritë Ni-Cd. Duke respektuar rregullat për funksionimin e pajisjeve të tilla, ju mund të zgjasni ndjeshëm jetën e tyre të shërbimit.

Karakteristikat kryesore

Për të kuptuar se si të ngarkoni bateritë Ni-Cd, duhet të njiheni me veçoritë e pajisjeve të tilla. Ato u shpikën nga W. Jungner në vitin 1899. Megjithatë, prodhimi i tyre atëherë ishte shumë i kushtueshëm. Teknologjia është përmirësuar. Sot, bateritë e tipit nikel-kadmium të lehtë për t'u përdorur dhe relativisht të lira janë në shitje.

Pajisjet e paraqitura kërkojnë që ngarkimi të jetë i shpejtë dhe shkarkimi i ngadalshëm. Për më tepër, zbrazja e kapacitetit të baterisë duhet të kryhet plotësisht. Rimbushja bëhet me rryma pulsuese. Këta parametra duhet të respektohen gjatë gjithë jetës së pajisjes. Duke ditur Ni-Cd, ju mund të zgjasni jetën e tij të shërbimit me disa vjet. Në të njëjtën kohë, bateri të tilla funksionojnë edhe në kushtet më të vështira. Një tipar i baterive të paraqitura është "efekti i kujtesës". Nëse nuk e shkarkoni periodikisht plotësisht baterinë, kristale të mëdha do të formohen në pllakat e qelizave të saj. Ato zvogëlojnë kapacitetin e baterisë.

Përparësitë

Për të kuptuar se si të ngarkoni siç duhet bateritë Ni-Cd të një kaçavide, kamera, kamerë dhe pajisje të tjera portative, duhet të njiheni me teknologjinë e këtij procesi. Është e thjeshtë dhe nuk kërkon njohuri dhe aftësi të veçanta nga përdoruesi. Edhe pasi bateria të jetë ruajtur për një kohë të gjatë, ajo mund të ngarkohet përsëri shpejt. Ky është një nga avantazhet e pajisjeve të paraqitura, të cilat i bëjnë ato në kërkesë.

Bateritë nikel-kadmium kanë një numër të madh ciklesh ngarkimi dhe shkarkimi. Në varësi të prodhuesit dhe kushteve të funksionimit, kjo shifër mund të arrijë më shumë se 1 mijë cikle. Avantazhi i baterisë Ni-Cd është qëndrueshmëria dhe aftësia për të punuar në kushte stresi. Edhe kur e përdorni në të ftohtë, pajisja do të funksionojë siç duhet. Kapaciteti i tij në kushte të tilla nuk ndryshon. Në çdo gjendje ngarkimi, bateria mund të ruhet për një kohë të gjatë. Avantazhi i tij i rëndësishëm është kostoja e ulët.

Të metat

Një nga disavantazhet e pajisjeve të paraqitura është fakti që përdoruesi duhet domosdoshmërisht të mësojë, si të ngarkoni siç duhet Bateri Ni-Cd. Bateritë e paraqitura, siç u përmend më lart, kanë një "efekt memorie". Prandaj, përdoruesi duhet të kryejë periodikisht masa parandaluese për ta eliminuar atë.

Dendësia e energjisë e baterive të paraqitura do të jetë disi më e ulët se ajo e llojeve të tjera të burimeve autonome të energjisë. Përveç kësaj, në prodhimin e këtyre pajisjeve përdoren materiale toksike që janë të pasigurta për mjedisin dhe shëndetin e njeriut. Hedhja e substancave të tilla kërkon kosto shtesë. Prandaj, përdorimi i baterive të tilla është i kufizuar në disa vende.

Bateritë Ni-Cd kërkojnë një cikël ngarkimi pas periudhave të gjata të ruajtjes. Kjo është për shkak të shkallës së lartë të vetë-shkarkimit. Ky është gjithashtu një gabim i dizajnit. Megjithatë, duke ditur si të ngarkoni siç duhet Bateritë Ni-Cd, nëse përdoren siç duhet, mund t'i ofrojnë pajisjes tuaj një burim autonom energjie për shumë vite.

Varietetet e karikuesve

Për të ngarkuar siç duhet një bateri të tipit nikel-kadmium, duhet të përdorni pajisje speciale. Më shpesh vjen me një bateri. Nëse për ndonjë arsye nuk ka karikues, mund ta blini veçmas. Në shitje sot janë varietetet me impuls automatik dhe të kundërt. Përdorimi i pajisjes së llojit të parë, përdoruesi nuk ka nevojë ta dijë çfarë tensioni për të ngarkuar Bateri Ni-Cd. Procesi kryhet automatikisht. Në të njëjtën kohë, mund të ngarkoni ose shkarkoni deri në 4 bateri në të njëjtën kohë.

Duke përdorur një çelës të veçantë, pajisja vendoset në modalitetin e shkarkimit. Në këtë rast, treguesi i ngjyrës do të shkëlqejë në të verdhë. Kur të përfundojë kjo procedurë, pajisja kalon automatikisht në modalitetin e karikimit. Treguesi i kuq do të ndizet. Kur bateria të arrijë kapacitetin e kërkuar, pajisja do të ndalojë furnizimin me rrymë në bateri. Në këtë rast, treguesi do të bëhet i gjelbër. Reversible i përkasin grupit të pajisjeve profesionale. Ata janë në gjendje të kryejnë disa cikle ngarkimi dhe shkarkimi me kohëzgjatje të ndryshme.

Ngarkues special dhe universal

Shumë përdorues janë të interesuar në pyetjen e si të ngarkoni një bateri kaçavide Lloji Ni-Cd. Në këtë rast, një pajisje konvencionale e krijuar për bateritë e gishtërinjve nuk do të funksionojë. Një karikues special më së shpeshti furnizohet me një kaçavidë. Duhet të përdoret gjatë servisimit të baterisë. Nëse nuk ka ngarkues, duhet të blini pajisje për bateritë e llojit të paraqitur. Në këtë rast, do të jetë e mundur të ngarkoni vetëm baterinë e kaçavidës. Nëse ka lloje të ndryshme baterish në punë, ia vlen të blini pajisje universale. Ai do të lejojë servisimin e burimeve autonome të energjisë për pothuajse të gjitha pajisjet (kamera, kaçavida dhe madje edhe bateri). Për shembull, mund të ngarkojë bateritë iMAX B6 Ni-Cd. Kjo është një pajisje e thjeshtë dhe e dobishme në shtëpi.

Shkarkimi i një baterie të shtypur

Një dizajn i veçantë karakterizohet nga Ni- i ekstruduar dhe shkarkimi i pajisjeve të paraqitura varet nga rezistenca e tyre e brendshme. Ky tregues ndikohet nga disa veçori të projektimit. Për funksionimin afatgjatë të pajisjes, përdoren bateri të tipit disku. Ata kanë elektroda të sheshta me trashësi të mjaftueshme. Gjatë shkarkimit, tensioni i tyre bie ngadalë në 1.1 V. Kjo mund të kontrollohet duke vizatuar kurbën.

Nëse bateria vazhdon të shkarkohet në 1 V, kapaciteti i saj i shkarkimit do të jetë 5-10% e vlerës origjinale. Nëse rryma rritet në 0.2 C, voltazhi zvogëlohet ndjeshëm. Kjo vlen edhe për kapacitetin e baterisë. Kjo është për shkak të pamundësisë së shkarkimit të masës në mënyrë uniforme në të gjithë sipërfaqen e elektrodës. Prandaj, sot trashësia e tyre është zvogëluar. Në të njëjtën kohë, ka 4 elektroda në dizajnin e baterisë së diskut. Në këtë rast, ato mund të shkarkohen me një rrymë prej 0.6 C.

Bateritë cilindrike

Sot përdoren gjerësisht bateritë me elektroda qermeti. Ata kanë rezistencë të ulët dhe ofrojnë performancë të lartë energjetike të pajisjes. Tension i ngarkuar Një bateri Ni-Cd e këtij lloji mbahet në 1.2 V derisa të humbasë 90% e kapacitetit të specifikuar. Rreth 3% e saj humbet gjatë shkarkimit të mëvonshëm nga 1.1 në 1 V. Lloji i paraqitur i baterive mund të shkarkohet me një rrymë prej 3-5 C.

Elektrodat e tipit rrotull janë instaluar në akumulatorë cilindrikë. Ato mund të shkarkohen me një rrymë me ritme më të larta, e cila është në nivelin 7-10 C. Treguesi i kapacitetit do të jetë maksimal në një temperaturë prej +20 ºС. Ndërsa rritet, kjo vlerë ndryshon në mënyrë të parëndësishme. Nëse temperatura bie në 0 ºС dhe më poshtë, kapaciteti i shkarkimit zvogëlohet në proporcion të drejtpërdrejtë me rritjen e rrymës së shkarkimit. Si të ngarkoni Ni- Bateri CD, varietete të cilat janë në shitje, është e nevojshme të merren parasysh në detaje.

Rregullat e përgjithshme të tarifimit

Kur ngarkoni një bateri nikel-kadmiumi, është jashtëzakonisht e rëndësishme të kufizoni rrymën e tepërt të furnizuar me elektroda. Kjo është e nevojshme për shkak të grumbullimit brenda pajisjes gjatë këtij procesi presioni. Gjatë karikimit, oksigjeni do të lirohet. Kjo ndikon në faktorin aktual të shfrytëzimit, i cili do të ulet. Ka disa kërkesa që shpjegojnë se si të ngarkoni Ni- bateri CD. Parametrat procesi merret parasysh nga prodhuesit e pajisjeve speciale. Ngarkuesit gjatë punës i raportojnë baterisë 160% të vlerës nominale të kapacitetit. Gama e temperaturës gjatë gjithë procesit duhet të mbetet brenda intervalit nga 0 në +40 ºС.

Mënyra standarde e karikimit

Prodhuesit duhet të tregojnë në udhëzime, sa për të tarifuar Ni-Cd-bateri dhe çfarë rryme duhet bërë. Më shpesh, mënyra e ekzekutimit të këtij procesi është standarde për shumicën e llojeve të baterive. Nëse bateria ka një tension prej 1 V, duhet të ngarkohet brenda 14-16 orëve. Në këtë rast, rryma duhet të jetë 0,1 C.

Në disa raste, karakteristikat e procesit mund të ndryshojnë pak. Kjo ndikohet nga tiparet e projektimit të pajisjes, si dhe nga rritja e shtrimit të masës aktive. Kjo është e nevojshme për të rritur kapacitetin e baterisë.

Përdoruesi gjithashtu mund të jetë i interesuar si të ngarkoni baterinë Ni-Cd. Në këtë rast, ekzistojnë dy opsione. Në rastin e parë, rryma do të jetë konstante gjatë gjithë procesit. Opsioni i dytë ju lejon të karikoni baterinë për një kohë të gjatë pa rrezikun e dëmtimit të saj. Skema përfshin përdorimin e një uljeje hap pas hapi ose të qetë të rrymës. Në fazën e parë, do të kalojë ndjeshëm 0,1 C.

Karikimi i shpejtë

Ka mënyra të tjera që pranojnë Ni- bateri CD. Si të karikoni bateri e këtij lloji në modalitetin e shpejtë? Këtu është një sistem i tërë. Prodhuesit rrisin shpejtësinë e këtij procesi përmes lëshimit të pajisjeve speciale. Ato mund të tarifohen me tarifa të larta aktuale. Në këtë rast, pajisja ka një sistem të veçantë kontrolli. Parandalon një mbingarkesë të fortë të baterisë. Ose vetë bateria ose karikuesi i saj mund të kenë një sistem të tillë.

Varietetet cilindrike të pajisjeve ngarkohen me një rrymë të tipit konstant, vlera e së cilës është 0,2 C. Procesi do të zgjasë vetëm 6-7 orë. Në disa raste, lejohet të ngarkoni baterinë me një rrymë prej 0,3 C për 3-4 orë. Në këtë rast, kontrolli i procesit është thelbësor. Me një procedurë të përshpejtuar, shkalla e rimbushjes duhet të jetë jo më shumë se 120-140% e kapacitetit. Madje ka edhe bateri që mund të karikohen plotësisht në vetëm 1 orë.

Ndalo karikimin

Kur mësoni se si të ngarkoni bateritë Ni-Cd, duhet të merrni parasysh përfundimin e procesit. Pasi rryma ndalon të rrjedhë në elektroda, presioni brenda baterisë vazhdon të rritet. Ky proces ndodh për shkak të oksidimit të joneve hidroksid në elektroda.

Për ca kohë ekziston një ekuacion gradual i shpejtësisë së evolucionit dhe përthithjes së oksigjenit në të dy elektrodat. Kjo çon në një ulje graduale të presionit brenda akumulatorit. Nëse rimbushja ishte e rëndësishme, ky proces do të jetë më i ngadalshëm.

Cilësimi i modalitetit

për të ngarkoni siç duhet Bateri Ni-Cd, duhet të dini rregullat për vendosjen e pajisjeve (nëse ato ofrohen nga prodhuesi). Kapaciteti nominal i baterisë duhet të ketë një rrymë ngarkimi deri në 2 C. Është e nevojshme të zgjidhni llojin e pulsit. Mund të jetë Normal, Re-Flex ose Flex. Pragu i ndjeshmërisë (rënia e presionit) duhet të jetë 7-10 mV. Quhet edhe Delta Peak. Është më mirë ta vendosni në nivelin minimal. Rryma e pompës duhet të vendoset në intervalin 50-100 mAh. Për të shfrytëzuar plotësisht fuqinë e baterisë, duhet të karikoni me një rrymë të madhe. Nëse kërkohet fuqia maksimale e saj, bateria ngarkohet me një rrymë të vogël në modalitetin normal. Duke pasur parasysh mënyrën e ngarkimit të baterive Ni-Cd, çdo përdorues do të jetë në gjendje ta kryejë këtë proces në mënyrë korrekte.