Dallimet midis baterive Ni-Cd dhe Ni-Mh.

Ky artikull në lidhje me bateritë Nikel Metal Hidride (Ni-MH) ka qenë prej kohësh një klasik në internetin rus. Unë rekomandoj të lexoni ...

Bateritë hidride nikel-metal (Ni-MH) në dizajnin e tyre janë analoge me bateritë nikel-kadmium (Ni-Cd), dhe për sa i përket proceseve elektrokimike - bateritë nikel-hidrogjen. Energji specifike Bateri Ni-MH dukshëm më e lartë se energjia specifike e baterive Ni-Cd dhe hidrogjenit (Ni-H2)

VIDEO: Bateritë Nikel Metal Hidride (NiMH).

Karakteristikat krahasuese të baterive

*** Shpërndarja e madhe e disa parametrave në tabelë është shkaktuar nga qëllime të ndryshme(dizenjot) e baterive. Për më tepër, tabela nuk përfshin të dhëna për bateritë moderne me vetëshkarkim të ulët.

Historia e baterisë Ni-MH

Zhvillimi i baterive të rikarikueshme të hidridit të metalit të nikelit (Ni-MH) filloi në vitet '50 dhe '70 të shekullit të kaluar. Si rezultat, rruge e re ruajtja e hidrogjenit në bateritë nikel-hidrogjen të përdorura në anijen kozmike. Në elementin e ri, hidrogjeni u grumbullua në lidhjet e metaleve të caktuara. Lidhjet që thithin 1000 herë vëllimin e tyre të hidrogjenit u gjetën në vitet 1960. Këto lidhje përbëhen nga dy ose më shumë metale, njëri prej të cilëve thith hidrogjenin dhe tjetri është një katalizator që nxit përhapjen e atomeve të hidrogjenit në rrjetën metalike. Numri i kombinimeve të mundshme të metaleve të përdorura është praktikisht i pakufizuar, gjë që bën të mundur optimizimin e vetive të lidhjes. Për të krijuar bateri Ni-MH, ishte e nevojshme të krijoheshin lidhje që janë efikase në presion të ulët të hidrogjenit dhe në temperaturën e dhomës. Aktualisht, puna për krijimin e lidhjeve dhe teknologjive të reja për përpunimin e tyre vazhdon në të gjithë botën. Lidhjet e nikelit me metale të rralla mund të sigurojnë deri në 2000 cikle ngarkimi-shkarkimi të baterisë me një ulje të kapacitetit të elektrodës negative me jo më shumë se 30%. Bateria e parë Ni-MH, në të cilën aliazh LaNi5 u përdor si materiali kryesor aktiv i një elektrode hidridi metalik, u patentua nga Bill në 1975. Në eksperimentet e hershme me lidhjet e hidridit metalik, bateritë e hidridit të nikelit-metal ishin të paqëndrueshme dhe kërkesat e kërkuara kapaciteti i baterisë nuk mund të arrihet. Prandaj, përdorimi industrial i baterive Ni-MH filloi vetëm në mesin e viteve '80 pas krijimit të aliazhit La-Ni-Co, i cili lejon thithjen e kthyeshme elektrokimike të hidrogjenit për më shumë se 100 cikle. Që atëherë, dizajni i baterive të rikarikueshme Ni-MH është përmirësuar vazhdimisht drejt rritjes së densitetit të energjisë së tyre. Zëvendësimi i elektrodës negative bëri të mundur rritjen e ngarkimit të masave aktive të elektrodës pozitive me 1.3-2 herë, gjë që përcakton kapacitetin e baterisë. Prandaj, akumulatorët Ni-MH kanë karakteristika energjetike specifike shumë më të larta në krahasim me akumulatorët Ni-Cd. Suksesi i shpërndarjes së baterive hidride nikel-metal u sigurua nga dendësia e lartë e energjisë dhe jotoksiciteti i materialeve të përdorura në prodhimin e tyre.

Proceset bazë të baterive Ni-MH

Në bateritë Ni-MH, një elektrodë e oksidit të nikelit përdoret si elektrodë pozitive, si në një bateri nikel-kadmium, dhe një elektrodë aliazhi i tokës së rrallë me nikel që thith hidrogjen përdoret në vend të një elektrode negative kadmiumi. Në elektrodën pozitive oksid-nikel të baterisë Ni-MH, reagimi vazhdon:

Ni (OH) 2 + OH- → NiOOH + H 2 O + e - (ngarkesë) NiOOH + H 2 O + e - → Ni (OH) 2 + OH - (ngarkesë)

Në elektrodën negative, metali me hidrogjen të përthithur shndërrohet në një hidrid metalik:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (ngarkesë) MH + OH - → M + H 2 O + e - (shkarkim)

Reagimi i përgjithshëm në një bateri Ni-MH shkruhet si më poshtë:

Ni (OH) 2 + M → NiOOH + MH (ngarkesë) NiOOH + MH → Ni (OH) 2 + M (ngarkesë)

Elektroliti nuk merr pjesë në reaksionin kryesor të formimit të rrymës. Pas raportimit të 70-80% të kapacitetit dhe kur mbingarkohet, oksigjeni fillon të evoluojë në elektrodën e oksidit të nikelit,

2OH- → 1 / 2O 2 + H2O + 2e - (mbimbushje)

e cila restaurohet në elektrodën negative:

1 / 2O 2 + H 2 O + 2e - → 2OH - (rimbushet)

Dy reaksionet e fundit sigurojnë një cikël të mbyllur të oksigjenit. Kur oksigjeni zvogëlohet, sigurohet një rritje shtesë në kapacitetin e elektrodës së hidridit të metalit për shkak të formimit të grupit OH.

Projektimi i elektrodave të baterive Ni-MH

Elektroda e hidrogjenit metalik

Materiali kryesor që përcakton karakteristikat e një baterie Ni-MH është një aliazh që thith hidrogjen, i cili mund të thithë 1000 herë vëllimin e tij të hidrogjenit. Më së shumti shpërndarje e gjerë përftohen lidhje të tipit LaNi5, në të cilat një pjesë e nikelit zëvendësohet me mangan, kobalt dhe alumin për të rritur qëndrueshmërinë dhe aktivitetin e aliazhit. Për të ulur koston, disa kompani prodhuese përdorin mish metali në vend të lantanit (Mm, i cili është një përzierje e elementeve të rralla të tokës, raporti i tyre në përzierje është i përafërt me atë në mineralet natyrore), i cili përveç lantanit përfshin edhe cerium. , praseodymium dhe neodymium. Gjatë ciklit të ngarkesës-shkarkimit, rrjeta kristalore e lidhjeve absorbuese të hidrogjenit zgjerohet dhe tkurret me 15-25% për shkak të përthithjes dhe desorbimit të hidrogjenit. Ndryshime të tilla çojnë në formimin e çarjeve në aliazh për shkak të rritjes së stresit të brendshëm. Plasaritja shkakton një rritje të sipërfaqes, e cila gërryhet kur ekspozohet ndaj elektrolitit alkalin. Për këto arsye, kapaciteti i shkarkimit të elektrodës negative zvogëlohet gradualisht. Në një bateri me një sasi të kufizuar elektroliti, kjo krijon probleme që lidhen me rishpërndarjen e elektrolitit. Korrozioni i aliazhit çon në pasivitet kimik të sipërfaqes për shkak të formimit të oksideve dhe hidroksideve rezistente ndaj korrozionit, të cilat rrisin mbitensionin e reaksionit kryesor të formimit të rrymës së elektrodës hidride metalike. Formimi i produkteve të korrozionit ndodh me konsumimin e oksigjenit dhe hidrogjenit nga zgjidhja e elektrolitit, e cila, nga ana tjetër, shkakton një ulje të sasisë së elektrolitit në bateri dhe një rritje të rezistencës së saj të brendshme. Për të ngadalësuar proceset e padëshiruara të shpërndarjes dhe korrozionit të lidhjeve, të cilat përcaktojnë jetëgjatësinë e baterive Ni-MH, përdoren dy metoda kryesore (përveç optimizimit të përbërjes dhe mënyrës së prodhimit të aliazhit). Metoda e parë konsiston në mikrokapsulimin e grimcave të aliazhit, d.m.th. në mbulimin e sipërfaqes së tyre me një shtresë të hollë poroze (5-10%) - nga pesha e nikelit ose bakrit. Metoda e dytë, e cila ka gjetur përdorimin më të përhapur aktualisht, konsiston në përpunimin e sipërfaqes së grimcave të aliazhit në solucione alkaline me formimin e filmave mbrojtës të përshkueshëm nga hidrogjeni.

Elektroda e oksidit të nikelit

Elektrodat e oksidit të nikelit në prodhim ne mase prodhuar në modifikimet e mëposhtme të dizajnit: lamelare, lamelare e sinteruar (cermet) dhe e shtypur, duke përfshirë tabletin. Vitet e fundit kanë filluar të përdoren elektroda lamelare të ndjesisë dhe shkumës.

Elektroda lamelare

Elektrodat lamelare janë një grup kutish të shpuara të ndërlidhura (lamela) të bëra nga një shirit i hollë (0,1 mm i trashë) prej çeliku të nikeluar.

Elektroda të sinterizuara (cermet).

elektrodat e këtij lloji përbëhen nga një bazë poroze (me porozitet të paktën 70%), në poret e së cilës ndodhet masa aktive. Baza është bërë nga pluhur nikel karbonil i shpërndarë imët, i cili, në një përzierje me karbonat amonit ose ure (60-65% nikel, pjesa tjetër është një mbushës), shtypet, mbështillet ose spërkatet mbi një rrjetë çeliku ose nikel. Pastaj rrjeta me pluhur i nënshtrohet trajtimit të nxehtësisë në një atmosferë reduktuese (zakonisht në një atmosferë hidrogjeni) në një temperaturë prej 800-960 ° C, ndërsa karbonati i amonit ose ureja dekompozohet dhe avullohet, dhe nikeli sinterizohet. Bazat e përftuara në këtë mënyrë kanë trashësi 1-2,3 mm, porozitet 80-85% dhe rreze pore 5-20 μm. Baza është e ngopur në mënyrë alternative me një zgjidhje të përqendruar të nitratit të nikelit ose sulfatit të nikelit dhe një zgjidhje alkali të ngrohur në 60-90 ° C, e cila shkakton reshjet e oksideve dhe hidroksideve të nikelit. Aktualisht, përdoret edhe metoda elektrokimike e ngopjes, në të cilën elektroda i nënshtrohet trajtimit katodik në një zgjidhje të nitratit të nikelit. Për shkak të formimit të hidrogjenit, tretësira në poret e pllakës alkalizohet, gjë që çon në depozitimin e oksideve dhe hidroksideve të nikelit në poret e pllakës. Elektrodat me fletë metalike konsiderohen si një shumëllojshmëri e elektrodave të sinteruara. Elektrodat prodhohen duke aplikuar në një shirit të hollë (0,05 mm) nikel të shpuar në të dyja anët, me metodën e pluhurizimit, një emulsion alkoolik të pluhur karbonil nikelit që përmban lidhës, sinterim dhe impregnim të mëtejshëm kimik ose elektrokimik me reagentë. Trashësia e elektrodës është 0,4-0,6 mm.

Elektroda të shtypura

Elektrodat e shtypura bëhen duke shtypur masën aktive nën një presion prej 35-60 MPa mbi një rrjetë ose shirit çeliku të shpuar. Masa aktive përbëhet nga hidroksidi i nikelit, hidroksidi i kobaltit, grafiti dhe një lidhës.

Elektroda të ndjerë metalike

Elektrodat e ndjesisë metalike kanë një bazë shumë poroze të bërë nga fibra nikeli ose karboni. Poroziteti i këtyre bazave është 95% ose më shumë. Elektroda e ndjerë është bërë në bazë të polimerit të nikeluar ose ndjesisë së karbonit-grafit. Trashësia e elektrodës, në varësi të qëllimit të saj, është në intervalin 0.8-10 mm. Masa aktive futet në ndjesi me metoda të ndryshme, në varësi të densitetit të saj. Në vend të ndjerë mund të përdoret shkumë nikel të marra nga nikelimi i shkumës poliuretani me pjekje të mëvonshme në një mjedis reduktues. Në një mjedis shumë poroz, një pastë që përmban hidroksid nikeli dhe një lidhës zakonisht aplikohet duke përhapur. Pas kësaj, baza me pastë thahet dhe rrotullohet. Elektrodat e feltit dhe shkumës karakterizohen nga kapaciteti i lartë specifik dhe jetëgjatësia e gjatë e shërbimit.

Dizajni i baterisë Ni-MH

Bateritë cilindrike Ni-MH

Elektrodat pozitive dhe negative, të ndara nga një ndarës, janë mbështjellë në formën e një rrotull, e cila futet në strehë dhe mbyllet me një kapak mbyllës me një copë litari (Figura 1). Mbulesa ka një valvul sigurie që aktivizohet me një presion prej 2-4 MPa në rast të dështimit të baterisë.

Fig. 1. Dizajni i baterisë së hidridit nikel-metal (Ni-MH): 1-këllëf, 2-mbulesë, kapak me 3 valvula, 4-valvula, kolektor me 5 elektroda pozitive, unazë 6-izoluese, 7-elektrodë refuzimi, 8-ndarëse, 9 - elektrodë pozitive, 10-izolator.

Bateritë prizmatike Ni-MH

Në bateritë prizmatike Ni-MH, elektrodat pozitive dhe negative vendosen në mënyrë alternative, dhe midis tyre vendoset një ndarës. Blloku i elektrodës futet në një strehë metalike ose plastike dhe mbulohet me një mbulesë mbyllëse. Një valvul ose sensor presioni zakonisht instalohet në kapak (Figura 2).

Fig. 2. Dizajni i baterisë Ni-MH: 1-këllëf, 2-mbulesë, kapak me 3 valvula, 4-valvula, copë litari 5-izolues, 6-izolues, elektrodë 7-negative, 8-ndarës, elektrodë 9-pozitive.

Bateritë Ni-MH përdorin një elektrolit alkalik të përbërë nga KOH me shtimin e LiOH. Polipropileni jo i endur dhe poliamidi me trashësi 0,12-0,25 mm, të trajtuara me një agjent lagështues, përdoren si ndarës në bateritë Ni-MH.

Elektroda pozitive

Bateritë Ni-MH përdorin elektroda pozitive të oksidit të nikelit të ngjashme me ato të përdorura në bateritë Ni-Cd. Në bateritë Ni-MH, përdoren kryesisht elektroda të sinteruara, dhe vitet e fundit - elektroda të ndjerë dhe shkumë polimer (shih më lart).

Elektroda negative

Pesë modele të një elektrodeje hidrohidridi metalik negativ (shih më lart) kanë gjetur zbatim praktik në bateritë Ni-MH: - lamelare, kur pluhuri i një lidhjeje që thith hidrogjenin me ose pa një lidhës shtypet në një rrjet nikeli; - shkumë nikeli, kur një pastë me një aliazh dhe një lidhës futet në poret e bazës së shkumës së nikelit, dhe më pas thahet dhe shtypet (mbështjellë); - fletë metalike, kur një pastë me një aliazh dhe një lidhës aplikohet në fletë metalike të shpuar të nikelit ose nikelit prej çeliku, dhe pastaj thahet dhe shtypet; - i mbështjellë, kur pluhuri i masës aktive, i përbërë nga një aliazh dhe një lidhës, aplikohet duke rrokullisur (rrokullisur) në një rrjet nikeli shtrirës ose rrjetë bakri; - i sinterizuar, kur pluhuri i aliazhit shtypet në një rrjetë nikeli dhe më pas shkrihet në një atmosferë hidrogjeni. Kapacitetet specifike të elektrodave hidride metalike dizajne të ndryshme janë të afërta në vlerë dhe përcaktohen kryesisht nga kapaciteti i aliazhit të përdorur.

Karakteristikat e baterive Ni-MH. Karakteristikat elektrike

Tensioni i qarkut të hapur

Vlera e tensionit të qarkut të hapur Ur.ts. Është e vështirë të përcaktohen me saktësi sistemet Ni-MH për shkak të varësisë së potencialit të ekuilibrit të elektrodës oksid-nikel nga gjendja e oksidimit të nikelit, si dhe varësia e potencialit të ekuilibrit të elektrodës hidride metalike nga shkalla e tij. ngopja me hidrogjen. 24 orë pas karikimit të baterisë, voltazhi i qarkut të hapur të baterisë së ngarkuar Ni-MH është në intervalin 1,30-1,35 V.

Tensioni i vlerësuar i shkarkimit

Në një rrymë shkarkimi të normalizuar, Iр = 0.1-0.2C (C është kapaciteti nominal i baterisë) në 25 ° C është 1.2-1.25 V, voltazhi i zakonshëm përfundimtar është 1V. Tensioni zvogëlohet me rritjen e ngarkesës (shih figurën 3)

Fig. 3. Karakteristikat e shkarkimit të një baterie Ni-MH në një temperaturë prej 20 ° C dhe rryma të ndryshme të vlerësuara të ngarkesës: 1-0,2 C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

Kapaciteti i baterisë

Me një rritje të ngarkesës (ulje në kohën e shkarkimit) dhe me një ulje të temperaturës, kapaciteti i baterisë Ni-MH zvogëlohet (Figura 4). Efekti i uljes së temperaturës në enë është veçanërisht i dukshëm kur shpejtësi të lartë shkarkimi dhe në temperatura nën 0 ° C.

Fig. 4. Varësia e kapacitetit të shkarkimit të një baterie Ni-MH nga temperatura në rryma të ndryshme shkarkimi: 1-0,2C; 2-1C; 3-3C

Siguria dhe jeta e shërbimit të baterive Ni-MH

Gjatë ruajtjes, bateria Ni-MH shkarkohet vetë. Pas një muaji në temperaturën e dhomës, humbja e kapacitetit është 20-30%, dhe me ruajtje të mëtejshme, humbja ulet në 3-7% në muaj. Shkalla e vetëshkarkimit rritet me rritjen e temperaturës (shih Figurën 5).

Fig. 5. Varësia e kapacitetit të shkarkimit të baterisë Ni-MH nga koha e ruajtjes në temperatura të ndryshme: 1-0 ° C; 2-20 ° C; 3-40 ° C

Ngarkimi i baterisë Ni-MH

Koha e funksionimit (numri i cikleve të shkarkimit-karikimit) dhe jeta e shërbimit të një baterie Ni-MH përcaktohen kryesisht nga kushtet e funksionimit. Koha e funksionimit zvogëlohet me rritjen e thellësisë dhe shkallës së shkarkimit. Koha e funksionimit varet nga shkalla e karikimit dhe mënyra e kontrollit të përfundimit të saj. Në varësi të llojit të baterive Ni-MH, mënyrës së funksionimit dhe kushteve të funksionimit, bateritë ofrojnë nga 500 deri në 1800 cikle shkarkimi në një thellësi shkarkimi prej 80% dhe kanë një jetëgjatësi shërbimi (mesatarisht) nga 3 deri në 5 vjet.

Per te siguruar punë e besueshme Bateritë Ni-MH duhet të ndjekin rekomandimet dhe udhëzimet e prodhuesit për periudhën e garantuar. Vëmendja më e madhe duhet t'i kushtohet regjimi i temperaturës... Këshillohet që të shmangen shkarkimet e tepërta (nën 1V) dhe qarqet e shkurtra... Rekomandohet përdorimi i baterive Ni-MH për qëllimin e tyre të synuar, shmangni përzierjen e baterive të përdorura dhe të papërdorura, mos lidhni telat ose pjesë të tjera direkt në bateri. Bateritë Ni-MH janë më të ndjeshme ndaj mbingarkesës sesa bateritë Ni-Cd. Mbingarkimi mund të çojë në largim termik. Ngarkimi zakonisht kryhet me rrymë Ic = 0.1C për 15 orë. Rimbushja kompensuese kryhet me rrymë Ic = 0.01-0.03C për 30 orë ose më shumë. Karikimet e përshpejtuara (në 4 - 5 orë) dhe të shpejta (në 1 orë) janë të mundshme për bateritë Ni-MH me elektroda shumë aktive. Me ngarkesa të tilla, procesi kontrollohet duke ndryshuar temperaturën ΔΤ dhe tensionin ΔU dhe parametra të tjerë. Karikimi i shpejtë përdoret, për shembull, për bateritë Ni-MH që fuqizojnë laptopët, telefonat celularë dhe mjetet elektrike, megjithëse laptopët dhe telefonat celularë tani përdorin kryesisht bateri litium-jon dhe litium-polimer. Rekomandohet gjithashtu një metodë karikimi me tre faza: faza e parë e një karikimi të shpejtë (1C dhe më lart), një karikim me një shpejtësi prej 0.1C për 0.5-1 orë për rimbushjen përfundimtare dhe një karikim me një shpejtësi prej 0.05- 0.02C si një ngarkesë rrjedhëse. Informacion mbi metodat ngarkuar Ni-MH bateritë zakonisht përmbahen në udhëzimet e prodhuesit dhe rryma e rekomanduar e karikimit tregohet në kutinë e baterisë. Tensioni i karikimit Uc në Ic = 0.3-1C është në intervalin 1.4-1.5V. Për shkak të lëshimit të oksigjenit në elektrodën pozitive, sasia e energjisë elektrike e shpërndarë gjatë karikimit (Qc) është më e madhe se kapaciteti i shkarkimit (Cp). Në këtë rast, kthimi i kapacitetit (100 Cp / Qc) është përkatësisht 75-80% dhe 85-90%, për bateritë e diskut dhe cilindrike Ni-MH.

Kontrolli i ngarkimit dhe shkarkimit

Për të shmangur mbingarkimin e baterive Ni-MH, metodat e mëposhtme të kontrollit të karikimit mund të përdoren me sensorë të përshtatshëm të instaluar në bateri ose karikues:

• metoda e përfundimit të ngarkesës bazuar në temperaturën absolute Tmax. Temperatura e baterisë monitorohet vazhdimisht gjatë procesit të karikimit dhe kur arrin vlera maksimale ngarkimi i shpejtë ndërpritet;
• metoda e përfundimit të ngarkesës me shkallën e ndryshimit të temperaturës ΔT / Δt. Me këtë metodë, pjerrësia e kurbës së temperaturës është bateri monitorohet vazhdimisht gjatë procesit të karikimit dhe kur ky parametër ngrihet mbi një vlerë të caktuar të caktuar, ngarkimi ndërpritet;
• metoda e përfundimit të ngarkesës në delta të tensionit negativ -ΔU. Në fund të ngarkimit të baterisë, gjatë ciklit të oksigjenit, temperatura e saj fillon të rritet, duke çuar në një ulje të tensionit;
• metodën e përfundimit të ngarkesës në kohën maksimale të karikimit t;
• Metoda e përfundimit të ngarkesës në presionin maksimal Pmax. Zakonisht përdoret në akumulatorët prizmatikë me madhësi dhe kapacitet të madh. Niveli i presionit të lejuar në një akumulator prizmatik varet nga dizajni i tij dhe shtrihet në intervalin 0,05-0,8 MPa;
• mënyra e përfundimit të tarifës tension maksimal Umax. Përdoret për të shkëputur ngarkesën e baterive me të larta rezistencë e brendshme, e cila shfaqet në fund të jetës së shërbimit për shkak të mungesës së elektrolitit ose në një temperaturë të ulët.

Me metodën Tmax, bateria mund të mbingarkohet nëse temperatura e ambientit bie ose bateria mund të mos ngarkohet mjaftueshëm nëse temperatura e ambientit rritet ndjeshëm. Metoda ΔT / Δt mund të përdoret në mënyrë shumë efektive për të përfunduar karikimin kur temperaturat e ulëta mjedisi. Megjithatë, nëse vetëm kjo metodë përdoret në temperatura më të larta, bateritë brenda baterive do të nxehen në temperatura të larta të padëshirueshme përpara se të arrihet vlera ΔT / Δt për mbyllje. Për një vlerë të caktuar ΔT / Δt, një kapacitet më i madh i hyrjes mund të merret në një temperaturë ambienti më të ulët sesa në një temperaturë më të lartë temperaturë të lartë... Në fillim të ngarkimit të baterisë (si dhe në fund të ngarkimit), temperatura rritet me shpejtësi, gjë që mund të çojë në shkëputje të parakohshme të karikimit kur përdorni metodën ΔT / Δt. Për të eliminuar këtë, zhvilluesit e karikuesve përdorin kohëmatës të vonesës fillestare të përgjigjes së sensorit duke përdorur metodën ΔT / Δt. Metoda -ΔU është efektive për përfundimin e karikimit në temperatura të ulëta të ambientit dhe jo në temperatura të larta. Në këtë kuptim, metoda është e ngjashme me metodën ΔT / Δt. Për të siguruar që karikimi të ndalojë kur rrethanat e paparashikuara parandalojnë një ndërprerje normale të karikimit, rekomandohet gjithashtu përdorimi i një kontrolli kohëmatës që rregullon kohëzgjatjen e funksionimit të karikimit (metoda t). Kështu, për karikimin e shpejtë të baterive të ruajtjes me rryma të normalizuara prej 0,5-1C në temperatura 0-50 ° C, këshillohet përdorimi i njëkohshëm i metodave Tmax (me një temperaturë mbylljeje prej 50-60 ° C, në varësi të dizajnit të bateritë dhe bateritë), -ΔU (5- 15 mV për bateri), t (zakonisht për të marrë 120% të kapacitetit nominal) dhe Umax (1,6-1,8 V për bateri). Në vend të metodës -ΔU, mund të përdoret metoda ΔT / Δt (1-2 ° C / min) me një kohëmatës fillestar të vonesës (5-10 min). Për kontrollin e karikimit, shihni gjithashtu artikullin përkatës. Pas kryerjes së një karikimi të shpejtë të baterisë, karikuesit parashikojnë kalimin e tyre në rimbushje me një rrymë nominale prej 0,1C - 0,2C për një kohë të caktuar. Për bateritë Ni-MH, nuk rekomandohet të ngarkohen kur tension konstant, pasi mund të ndodhë një "dështim termik" i baterive. Kjo për faktin se në fund të karikimit, ndodh një rritje e rrymës, e cila është proporcionale me ndryshimin midis tensionit të furnizimit dhe tensionit të baterisë, dhe tensioni i baterisë në fund të ngarkimit zvogëlohet për shkak të rritjes. në temperaturë. Në temperatura të ulëta, shkalla e karikimit duhet të reduktohet. Përndryshe, oksigjeni nuk do të ketë kohë për t'u rikombinuar, gjë që do të çojë në një rritje të presionit në akumulator. Për funksionimin në kushte të tilla, rekomandohen bateri Ni-MH me elektroda shumë poroze.

Avantazhet dhe disavantazhet e baterive Ni-MH

Një rritje e konsiderueshme në parametrat specifikë të energjisë nuk është avantazhi i vetëm i baterive Ni-MH ndaj baterive Ni-Cd. Largimi nga kadmiumi do të thotë gjithashtu lëvizje drejt prodhimit më të pastër. Problemi i asgjësimit të baterive jashtë funksionit është gjithashtu më i lehtë për t'u zgjidhur. Këto avantazhe të baterive Ni-MH kanë përcaktuar rritjen më të shpejtë të vëllimeve të prodhimit të tyre në të gjithë botën lider kompanitë e baterive krahasuar me bateritë Ni-Cd.

Bateritë Ni-MH nuk kanë "efektin e memories" të natyrshme në bateritë Ni-Cd për shkak të formimit të nikelatit në elektrodën negative të kadmiumit. Megjithatë, efektet që lidhen me rimbushjen e elektrodës së oksidit të nikelit vazhdojnë. Ulja e tensionit të shkarkimit, e vërejtur me rimbushje të shpeshta dhe të gjata, është e njëjtë si me Bateritë Ni-Cd, mund të eliminohet me zbatimin periodik të disa shkarkimeve deri në 1V - 0.9V. Mjafton të kryhen shkarkime të tilla një herë në muaj. Sidoqoftë, bateritë e hidridit të nikelit-metalit janë inferiorë ndaj nikel-kadmiumit, të cilin ato synojnë ta zëvendësojnë, në disa karakteristika operative:

• Bateritë Ni-MH funksionojnë në mënyrë efektive në një gamë më të ngushtë rrymash funksionimi, gjë që shoqërohet me desorbimin e kufizuar të hidrogjenit nga elektroda e hidridit të metalit në një nivel shumë të lartë. shpejtësi të lartë shkarkimi;
• Bateritë Ni-MH kanë një gamë më të ngushtë të temperaturës së funksionimit: shumica e tyre nuk funksionojnë në temperatura nën -10 ° C dhe mbi +40 ° C, megjithëse në seri individuale bateritë, rregullimet e recetës siguruan zgjerimin e kufijve të temperaturës;
• gjatë karikimit të baterive Ni-MH, gjenerohet më shumë nxehtësi sesa gjatë karikimit të baterive Ni-Cd, prandaj, për të parandaluar mbinxehjen e baterisë nga bateritë Ni-MH gjatë karikimit të shpejtë dhe/ose mbingarkimit të konsiderueshëm, termosiguresave ose termo. -në ​​to janë instaluar reletë, të cilat ndodhen në murin e njërës prej baterive në pjesën qendrore të baterisë (kjo vlen për montimet e baterive industriale);
• Bateritë Ni-MH kanë një vetë-shkarkim të shtuar, i cili përcaktohet nga pashmangshmëria e reagimit të hidrogjenit të tretur në elektrolit me një elektrodë pozitive oksid-nikel (por, falë përdorimit të lidhjeve speciale të elektrodës negative, ishte është e mundur të arrihet një ulje e shkallës së vetë-shkarkimit në vlera afër atyre për bateritë Ni-Cd);
• rreziku i mbinxehjes gjatë karikimit të një prej baterive Ni-MH të baterisë, si dhe ndryshimi i polaritetit të një baterie me kapacitet më të ulët kur bateria shkarkohet, rritet me mospërputhjen e parametrave të baterisë si rezultat i çiklizmit të zgjatur, prandaj , krijimi i baterive nga më shumë se 10 bateri nuk rekomandohet nga të gjithë prodhuesit;
• humbja e kapacitetit të elektrodës negative, e cila ndodh në një bateri Ni-MH kur shkarkohet nën 0 V, është e pakthyeshme, gjë që shtron kërkesa më të rrepta për zgjedhjen e baterive në një bateri dhe kontrollin e procesit të shkarkimit sesa në rastin. për përdorimin e baterive Ni-Cd, si rregull, rekomandohet shkarkimi në 1 V / ac në bateritë e tensionit të ulët dhe deri në 1.1 V / ac në një bateri me 7-10 bateri.

Siç u përmend më herët, degradimi i baterive Ni-MH përcaktohet kryesisht nga një rënie në kapacitetin e thithjes së elektrodës negative gjatë çiklizmit. Në ciklin e ngarkimit-shkarkimit, vëllimi i rrjetës kristalore të aliazhit ndryshon, gjë që çon në formimin e çarjeve dhe korrozionit të mëvonshëm kur reagon me elektrolitin. Formimi i produkteve të korrozionit ndodh me thithjen e oksigjenit dhe hidrogjenit, si rezultat i të cilit sasia totale e elektrolitit zvogëlohet dhe rezistenca e brendshme e baterisë rritet. Duhet të theksohet se karakteristikat e baterive Ni-MH varen ndjeshëm nga aliazhi i elektrodës negative dhe teknologjia e përpunimit të aliazhit për të rritur qëndrueshmërinë e përbërjes dhe strukturës së saj. Kjo i detyron prodhuesit e baterive të jenë të kujdesshëm kur zgjedhin furnizuesit e aliazhit dhe konsumatorët e baterive të zgjedhin një prodhues.

Bazuar në materialet nga faqet pоwеrinfo.ru, "Chip and Dip"

Nga përvoja e operimit

Qelizat NiMH reklamohen gjerësisht si qeliza me energji të lartë, rezistente ndaj të ftohtit dhe pa kujtesë. Pasi bleva një aparat fotografik dixhital Canon PowerShot A 610, e pajisja natyrshëm me një memorie të madhe për 500 imazhe me cilësi të lartë dhe për të rritur kohëzgjatjen e shkrepjes bleva 4 qeliza NiMH me një kapacitet 2500 mAh nga Duracell.

Le të krahasojmë karakteristikat e elementëve të prodhuar nga industria:

Tabela 1.

Nga tabela mund të shohim qelizat NiMH kanë një kapacitet të lartë energjetik, gjë që i bën ato zgjedhjen e preferuar.

Për t'i ngarkuar ato, u ble një karikues inteligjent DESAY Full-Power Harger, i cili siguron ngarkimin e qelizave NiMH me stërvitjen e tyre. Qelitë ishin të ngarkuara me cilësi të lartë, por ... Mirëpo, me akuzën e gjashtë, urdhëroi të jetonte gjatë. Elektronika u dogj.

Pas zëvendësimit të karikuesit dhe disa cikleve të ngarkimit-shkarkimit, bateritë filluan të ulen në dhjetë xhirimin e dytë ose të tretë.

Doli se pavarësisht garancive, qelizat NiMH gjithashtu kanë kujtesë.

Dhe shumica e pajisjeve portative moderne që i përdorin ato kanë një mbrojtje të integruar që fiket energjinë kur është e caktuar tension minimal... Kjo parandalon që bateria të shkarkohet plotësisht. Këtu fillon të luajë rolin e saj kujtesa e elementeve. Qelizat e shkarkuara jo të plota marrin një ngarkesë jo të plotë dhe kapaciteti i tyre bie me çdo rimbushje.

Ngarkuesit cilësorë lejojnë karikimin pa humbje të kapacitetit. Por diçka që nuk mund të gjeja në shitjen e kësaj për qelizat me një kapacitet prej 2500 mAh. Mbetet për t'i trajnuar në mënyrë periodike.

Trajnimi i qelizave NiMH

Gjithçka e shkruar më poshtë nuk vlen për qelizat e baterisë që kanë një vetë-shkarkim të fortë. ... Ato mund të hidhen vetëm larg, përvoja tregon se ata nuk i japin hua veten për stërvitje.

Trajnimi NiMH elementet konsiston në disa (1-3) cikle shkarkimi - ngarkimi.

Shkarkimi kryhet derisa voltazhi në qelizën e baterisë të bjerë në 1V. Këshillohet që qelizat të shkarkohen individualisht. Arsyeja është se aftësia për të marrë përgjegjësi mund të ndryshojë. Dhe bëhet më i fortë kur karikoni pa stërvitje. Prandaj, ka një funksionim të parakohshëm të mbrojtjes së tensionit të pajisjes tuaj (lojtar, kamera, ...) dhe karikim pasues të elementit të pakarikuar. Rezultati i kësaj është një humbje në rritje 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.

Dhe nëse matni 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 mA orë 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, përkatësisht, dhe kapaciteti i mbetur është më i vogël. Dhe me një ulje të kapacitetit që ju nevojitet, 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. Është e nevojshme të thuhet veçmas për llambat. 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 jetë e një vlere të tillë që rezistenca totale e El 1-4 dhe e rezistencës paralele R 1-4 të jetë rreth 1.6 Ohms. Zëvendësimi i një llambë me një LED është i papranueshëm.

Një shembull i një llambë që mund të përdoret si ngarkesë është një llambë elektrik dore 2.4V krypton.

Një rast i veçantë.

Kujdes! Prodhuesit nuk garantojnë performancën normale të baterisë kur rrymat e karikimit tejkalimi i rrymës së përshpejtuar të karikimit që ngarkoj duhet të jetë më i vogël se kapaciteti i baterisë. Pra, për bateritë me një kapacitet prej 2500 mA * orë, 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 seri elementësh është i lidhur me një burim energjie nëpërmjet një llambë 21 W automobilistik.

Edhe një herë, dëshiroj të tërheq vëmendjen tuaj! Vetë-shkarkimi i elementëve të tillë duhet të kontrollohet! Në shumicën e rasteve janë elementët me tension të reduktuar që kanë vetëshkarkim të rritur. Këto elemente janë më të lehta për t'u hedhur.

Ngarkimi preferohet individual për çdo element.

Për dy qeliza 1.2 V tensioni i karikimit nuk duhet të kalojë 5-6V. Gjatë karikimit të detyruar, drita është gjithashtu një tregues. Kur ndriçimi i llambës zvogëlohet, mund të kontrolloni tensionin në qelizën 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 qeliza NiMH, gjatë karikimit të detyruar për disa minuta, nuk rrit tensionin, nxehet - kjo është një arsye për ta hequr atë nga ngarkesa dhe për ta hedhur.

Unë rekomandoj përdorimin e karikuesve vetëm me aftësinë për të trajnuar (rigjeneruar) qelizat gjatë ringarkimit. Nëse nuk ka të tilla, atëherë pas 5-6 cikleve të punës në pajisje, pa pritur humbje totale kapacitetin, stërvitni ato dhe refuzoni elementet me një vetëshkarkim të fortë.

Dhe ata nuk do t'ju lënë poshtë.

Në një nga forumet e komentuar për këtë artikull "eshte shkruar marrezi, por nuk ka gje tjeter". Pra, kjo nuk është "marrëzi", por e thjeshtë dhe e disponueshme për ekzekutim në kuzhinë për të gjithë ata që kanë nevojë për ndihmë. Kjo do të thotë, sa më e thjeshtë që të jetë e mundur. Të avancuara mund të vendosni një kontrollues, të lidhni një kompjuter, ......, por kjo është një histori tjetër.

Që të mos duket marrëzi

Ka ngarkues inteligjentë për qelizat NiMH.

Një karikues i tillë 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 në mënyrë të pavarur secilën prej baterive,
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 kapaciteti i baterisë,
13. shfaqja në LCD: - rrymë e ngarkimit, tension, pasqyrojnë kapacitetin aktual.

Më e rëndësishmja, theksoj, 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 të neglizhuara dhe ato të shërbimit për të funksionuar të gjithë jetën e garantuar të shërbimit.

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

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 fuqinë prej 2-5 vat.

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 t'i rindërtuar ato është me karikues inteligjentë që ju lejojnë të refuzoni individualisht dhe të cikroni ngarkimin-shkarkimin me secilën qelizë. Dhe meqenëse pajisje të tilla nuk funksionojnë automatikisht me bateri të çdo kapaciteti, ato janë të destinuara për qeliza me një kapacitet të përcaktuar rreptësisht ose duhet të kenë rryma të kontrolluara ngarkimi dhe shkarkimi!

Agjencia Federale për Arsimin

Institucion arsimor shtetëror i arsimit të lartë profesional

"UNIVERSITETI POLITEKNIK TOMSK"

Instituti Elektroteknik

Drejtimi 551300 - Inxhinieri Elektrike, Elektromekanike dhe Elektroteknologji

Departamenti - Makinat elektrike dhe pajisjet elektrike

Disiplina abstrakte

"Burimet e furnizimit me energji të garantuar dhe të pandërprerë të ndërmarrjeve industriale"

me teme BATERITE NIKELI-HIDRID METAL

Nxënësit e grupit 7M142

N. V. Krupina _______________

Kondrashov S.A._____________

«_____»________________

Kryeprofesor, Doktor i Shkencave Teknike

A. G. Garganeyev _______________

"_____" ___________ 2009

Tomsk - 2009

Prezantimi

1. Terminologji

3. Bateritë hidride nikel-metal

4. Proceset bazë të baterive Ni-MH

5. Projektimi i elektrodave të baterive Ni-MH

6. Projektimi i baterive Ni-MH

7. Karakteristikat e baterive Ni-MH

8. Ngarkimi i baterisë Ni-MH

9. Avantazhet dhe disavantazhet e baterive Ni-MH

10. Standardet dhe emërtimet e HM-akumulatorëve

11. Ruajtja dhe funksionimi i baterive Ni-MH

12. Prodhuesit dhe perspektivat e HM-akumulatorëve

13. Asgjesimi

konkluzioni

Lista e burimeve të përdorura

Prezantimi

Është pothuajse e pamundur të imagjinohet bota moderne pa asnjë lloj pajisje elektronike. Teknologji dixhitale aq me sukses përshtatet në jetën tonë, duke e bërë atë më të përshtatshëm dhe interesant, saqë thjesht nuk mund t'i refuzojmë ato.

Megjithatë, mos harroni se që pajisjet celulare të funksionojnë, nevojiten furnizime portative me energji elektrike që mund të plotësojnë nevojat gjithnjë në rritje të elektronikës moderne. Ne morëm WiFi dhe Bluetooth duke u çliruar nga telat e të dhënave, por mbetemi ende të lidhur me rrjetet elektrike.

Shkenca e aplikuar, megjithatë, nuk qëndron ende, duke ofruar gjithnjë e më shumë lloje të reja të burimeve të energjisë elektrike. Nga ana tjetër, është ende e çuditshme që me kaq shumë teknologji të reja të disponueshme, bateritë e telefonave, telefonave inteligjentë, PDA-ve dhe pajisjeve të tjera ende “vdesin” në vendin tonë. Kjo ndodh sepse njerëzit mendojnë për trajtimin e duhur me bateri vetëm kur është plotësisht jashtë funksionit dhe mund të hiqet me qetësi. Duhet të kuptohet se zëvendësimi i baterisë mund të kushtojë një qindarkë të bukur. Ne nuk argumentojmë se pak njerëz pëlqejnë të ndjekin rreptësisht rregullat e funksionimit, por, për fat të keq, vetëm në këtë mënyrë mund të maksimizohet qëndrueshmëria e baterisë.

Deri më sot, bateritë e pesë skemave të ndryshme elektrokimike janë të zakonshme: nikel-kadmium (Ni-Cd), hidrid nikel-metal (Ni-MH), plumb-acid (Acidi i plumbit të mbyllur, SLA), litium-jon (Li-Ion) dhe polimer litium (Li-Polymer). Faktori përcaktues për të gjitha bateritë e listuara nuk është vetëm transportueshmëria (d.m.th. vëllimi dhe pesha e vogël), por edhe besueshmëria e lartë dhe koha e gjatë e funksionimit. Parametrat kryesorë të një baterie janë densiteti i energjisë (ose energjia specifike sipas masës), numri i cikleve të ngarkimit / shkarkimit, shkalla e karikimit dhe vetë-shkarkimit. Një bateri me acid plumbi zakonisht përbëhet nga dy pllaka (elektroda) të vendosura në një elektrolit (tretësirë ​​ujore e acidit sulfurik). Qeliza nikel-kadmium ka pllaka negative dhe pozitive të mbështjellë së bashku dhe të vendosura në një cilindër metalik. Pllaka pozitive është hidroksidi i nikelit dhe pllaka negative është hidroksidi i kadmiumit. Dy pllakat janë të izoluara me një ndarës, i cili është i lagur me elektrolit.

Bateria e hidridit të metalit të nikelit është strukturalisht e ngjashme me bateri nikel kadmiumi, por ka një përbërje kimike të ndryshme të elektrolitit dhe elektrodave. Në një bateri litium-jon, elektrodat dhe ndarësi (ndarësi) vendosen në një elektrolit të kripës së litiumit.

Ekzistojnë një numër i madh i miteve dhe legjendave për mënyrën e gjoja ideale të funksionimit, për metodat e "stërvitjes", ruajtjes, metodat dhe mënyrat e karikimit dhe rivendosjes së baterive, por le të përpiqemi ta kuptojmë.

1. Terminologji

Një akumulator (nga latinishtja akumulator - një koleksionist, accumulo - mbledh, grumbulloj) është një pajisje për ruajtjen e energjisë për qëllimin e përdorimit të saj të mëvonshëm. Një akumulator elektrik konverton energjinë elektrike në energji kimike dhe, sipas nevojës, siguron konvertimin e kundërt. Bateria ngarkohet duke kaluar përmes saj një rrymë elektrike. Si rezultat i reaksioneve kimike të induktuara, njëra prej elektrodave fiton një ngarkesë pozitive, dhe tjetra - negative.

Bateri si pajisje elektrike, karakterizohet nga parametrat kryesorë të mëposhtëm: sistemi elektrokimik, tensioni, kapaciteti elektrik, rezistenca e brendshme, rryma e vetëshkarkimit dhe jeta e shërbimit.

Kapaciteti i baterisë është sasia e energjisë që duhet të ketë një bateri e ngarkuar plotësisht. Në llogaritjet praktike, kapaciteti zakonisht shprehet në amper-orë (

Kapaciteti specifik është raporti i kapacitetit të baterisë me madhësinë ose peshën e saj.

Një cikël është një sekuencë e karikimit dhe shkarkimit të një baterie.

Efekti i kujtesës është humbja e kapacitetit të baterisë gjatë funksionimit të saj. Ajo manifestohet në tendencën e baterisë për t'u përshtatur me ciklin e punës në të cilin bateria ka funksionuar për një periudhë të caktuar kohe. Me fjalë të tjera, nëse e ngarkoni baterinë disa herë pa e shkarkuar plotësisht para kësaj, ajo duket se "kujton" gjendjen e saj dhe herën tjetër thjesht nuk mund të shkarkohet plotësisht, prandaj, kapaciteti i saj zvogëlohet. Me rritjen e numrit të cikleve të ngarkimit-shkarkimit, efekti i kujtesës bëhet më i theksuar.

Në kushte të tilla funksionimi, kristalet në pllakë rriten brenda baterisë (struktura e baterive do të diskutohet më poshtë), të cilat gjithashtu zvogëlojnë sipërfaqen e elektrodës. Me formacione të vogla kristalore të substancës së brendshme të punës, sipërfaqja e kristaleve është maksimale, prandaj, sasia e energjisë së ruajtur nga bateria është gjithashtu maksimale. Me zgjerimin e formacioneve kristalore gjatë funksionimit, sipërfaqja e elektrodës zvogëlohet dhe, si rezultat, zvogëlohet kapaciteti real.

Figura 1 tregon efektin e efektit të kujtesës.

Figura 1 - Efekti i kujtesës.

Vetë-shkarkimi është një humbje spontane e energjisë së ruajtur nga një bateri me kalimin e kohës. Ky fenomen shkaktohet nga proceset spontane redoks dhe është i natyrshëm në të gjitha llojet e baterive, pavarësisht nga sistemi i tyre elektrokimik. Për një vlerësim sasior të vetëshkarkimit, sasia bateri e humbur për një kohë të caktuar energjie, e shprehur si përqindje e vlerës së marrë menjëherë pas karikimit. Vetë-shkarkimi është maksimal në 24 orët e para pas karikimit, prandaj vlerësohet si për ditën e parë ashtu edhe për muajin e parë pas karikimit. Shkalla e vetë-shkarkimit të baterisë varet shumë nga temperatura e ambientit. Pra, kur temperatura rritet mbi 100 ° C, vetë-shkarkimi mund të dyfishohet.

2. Bateritë: llojet dhe origjina

Japonia, Tajvani, Kina, Koreja e Jugut zënë pozitat udhëheqëse në tregun e prodhimit të baterive dhe vazhdimisht po rrisin shkallën e pranisë së tyre "modeste" në tregun botëror.

Sot në treg ka dhjetëra modele të ndryshme baterish dhe secili prodhues po përpiqet të arrijë kombinimin optimal të karakteristikave - kapacitet të lartë, madhësi dhe peshë të vogël, performancë në një gamë të gjerë temperaturash dhe në kushte ekstreme.

Në të njëjtën kohë, studimet tregojnë se më shumë se 65% e përdoruesve të teknologjisë celulare dhe portative duan të kenë bateri edhe më të mëdha dhe janë të gatshëm të paguajnë shumë para për mundësinë e përdorimit të një "makine shkrimi" (ose telefoni). për disa ditë pa rimbushje. Kjo është arsyeja pse, në shumicën e rasteve, duhet të blini një bateri që është më e madhe se ajo e përfshirë në komplet.

Nga sistemi elektrokimik bateritë ndahen në disa lloje:

Acid plumbi (Sealed Lead Acid, SLA);

Nikel-kadmium (Ni-Cd);

Hidridi i metalit të nikelit (Ni-MH);

Litium-jon (Li-Ion);

Litium Polimer (Li-Pol);

Karburant.

Bateritë e plumbit-acid nuk përdoren më në elektronikën moderne portative, kështu që ne do të fillojmë ekskursionin tonë me bateritë e nikelit, të cilat ende përdoren në bateritë për kamera, laptopë, videokamera dhe pajisje të tjera.

Paraardhësi bateri nikel ishin bateritë nikel-kadmium (Ni-Cd), të shpikura në vitin 1899 nga shkencëtari suedez Waldmar Jungner. Parimi i punës së tyre ishte se nikeli vepron si një elektrodë pozitive (katodë), dhe kadmiumi si një elektrodë negative (anodë). Në fillim ishte bateri e hapur, në të cilën oksigjeni i çliruar gjatë karikimit shkoi direkt në atmosferë, gjë që pengoi krijimin e një kutie të mbyllur dhe, shoqëruar me koston e lartë materialet e nevojshme, ngadalësoi dukshëm fillimin e prodhimit masiv.

Bleva një tufë mbajtëse baterish me madhësi AA (ose thjesht bateri) në Ali ... pajisjet elektronike ose vegla. Në fakt, nuk do të kishte asgjë më shumë për të shkruar rreth tyre (mirë, thjesht vlerësoni rezistencën e kontakteve, matni gjatësinë e telave dhe vlerësoni plastikën në dhëmb dhe sy - çfarë do të jetë në rishikim), por hasa një artikull në internet dhe lindi ideja për të kontrolluar nëse është e mundur të rivendosni kapacitetin e akumulatorëve NiCd dhe NiMh që kanë punuar, grumbulluar në fermë dhe t'i hidhni ato në një landfill thjesht nuk ngre dorë, sepse elementë të tillë duhet të dorëzohet për riciklim ... Çfarë doli nga kjo, dhe a funksionoi në përgjithësi ...
Kujdes- shumë foto, trafik !!!

Këtu është vetë artikulli, të cilin e përmenda në tabelën e përmbajtjes së rishikimit ...


Fillova të kërkoja më shumë informacion në lidhje me rikthimin e baterive NiCd dhe NiMh që kishin humbur kapacitetin e tyre dhe kërkimi më çoi në një artikull argëtues në anglisht, të cilin mund ta lexoni duke ndjekur lidhjen: Ata që nuk dinë anglisht mund të përdorin përkthimin automatik në rusisht nga sistemi i Google. Nga artikulli hoqa gjënë kryesore që qelizat NiCd dhe NiMh kanë memorie (në NiCd është shumë e theksuar, në NiMh është më pak e theksuar, por gjithsesi efekti ndodh), dhe për të zgjatur jetën e tyre duhet të jenë shkarkohet në një tension të caktuar përpara se të karikohet.


Ndoshta shumë njerëz e dinë për këtë, se prodhuesi rekomandon shkarkimin e baterive në një tension të mbetur prej 0,9-1V, dhe vetëm atëherë t'i ngarkoni ato. Por kjo shpesh injorohet dhe me kalimin e kohës elementet humbasin kapacitetin e tyre, në to krijohen kristale të kripërave të kadmiumit dhe nikelit. Dhe për t'i thyer ato, të paktën pjesërisht, duhet të shkarkoni bateritë me një rrymë të vogël në një tension të mbetur prej 0.4-0.5V ...

Nga rruga, pak për mënyrën se si funksionon bateria: Baza e çdo baterie përbëhet nga elektroda pozitive dhe negative. Le të analizojmë një bateri të bazuar në NiCd. Elektroda pozitive (katoda) përmban hidroksid nikel NiOOH me pluhur grafit (5-8%), dhe negative (anoda) përmban kadmium metalik Cd në formë pluhuri.


Bateritë e këtij lloji shpesh quhen bateri me rrotull, pasi elektrodat rrotullohen në një cilindër (roll) së bashku me një shtresë ndarëse, të vendosura në një kuti metalike dhe të mbushura me elektrolit. Ndarësi (ndarësi), i lagur me elektrolit, izolon pllakat nga njëra-tjetra. Është bërë nga një pëlhurë jo e endur që duhet të jetë rezistente ndaj alkalit. Elektroliti është më shpesh hidroksidi i kaliumit KOH me shtimin e hidroksidit të litiumit LiOH, i cili nxit formimin e nikelateve të litiumit dhe rrit kapacitetin me 20%.

Bateritë hidride nikel-metal në dizajnin e tyre janë analoge me bateritë nikel-kadmium, dhe për sa i përket proceseve elektrokimike - bateritë nikel-hidrogjen. Energjia specifike e baterisë Ni-MH është shumë më e lartë se energjia specifike e baterive Ni-Cd dhe Ni-H2
Bateria NiMh (Nikeli Metal Hidrid) është projektuar në të njëjtën mënyrë si NiCd:


Elektrodat pozitive dhe negative, të ndara nga një ndarës, janë mbështjellë në formën e një rrotull, e cila futet në strehë dhe mbyllet me një kapak mbyllës me një copë litari. Mbulesa ka një valvul sigurie që aktivizohet me një presion prej 2-4 MPa në rast të dështimit të baterisë.

I armatosur me njohuritë, vendosa të përpiqem të montoj diçka të ngjashme si në artikullin "Shkarkuesi automatik", dhe në praktikë do të ndihmojë për të kontrolluar nëse do të ndihmojë apo jo, për të rivendosur, të paktën pjesërisht, bateritë që kanë humbur kapaciteti ... Unë mblodha një pajisje të tillë provë sipas skemës së dhënë në artikull. Në artikull është përdorur si tregues një llambë 1V 75mA, nuk e di ku e ka gjetur autori. Gjithashtu në artikull u propozua të përdoret një LED, por kjo ide nuk do të funksionojë, pasi të gjitha LED-të nuk ndizen në 1-1,5V ... Prandaj, një ampermetër u përdor si një tregues ...

Rryma fillestare e shkarkimit të një baterie të sapo ngarkuar është 250 mA dhe gradualisht bie. Me një tension të mbetur prej 1V, rryma e shkarkimit bie në 30-40 mA, pothuajse e njëjta rrymë nevojitet për të tentuar të thyejnë kristalet "skorje" në bateri ...
U krye një test i vogël i baterisë AAA të "vrarë" nga radiotelefoni Ni-Mh; në total u kryen 4 cikle ngarkimi-shkarkimi. Testimi u krye si më poshtë: Bateria u shkarkua në tensionin e rekomanduar të prodhuesit prej 1V dhe u ngarkua plotësisht duke përdorur karikuesin automatik Soshine (falë kinezëve)

Karikuesi numëron sasinë e ngarkesës së "injektuar" në bateri, natyrisht, kjo është mënyra e gabuar për të vlerësuar kapacitetin, sepse ju duhet të matni kapacitetin e baterisë gjatë shkarkimit, dhe jo të ngarkoni (në të ardhmen, ne do të matim kapaciteti saktë), por ju mund të gjykoni në mënyrë indirekte nëse kapaciteti ndryshon ose jo bateria "vrasë" ...

Digresion lirik

Meqë ra fjala, për Muska, shumë autorë "mëkatojnë" me këtë, duke matur kapacitetin e baterive me ndihmën e të dashurit të të gjithëve, "doktorit të bardhë" ... Pasi kanë matur ngarkesën "të fryrë" në bateri, me specie të rëndësishme flasim për kapacitetin e baterisë, duke mos marrë parasysh se jo çdo gjë e "fryrë" mund të "fryhet" mbrapsht, si dhe humbjet e shumta të energjisë për shkak të vetëshkarkimit, ngrohjes së baterisë etj. Çdo rishikim i një pajisjeje me një port USB konsiderohet i paplotë nëse nuk ka foto të "mjekut të bardhë" në të. Kinezët ndoshta janë pasuruar duke shitur këto super-pajisje për testim ...))))

1- karikimi - 680 mA / orë

2- karikimi - 726 mA / orë

3- ngarkim - 737 mA / orë

4- karikimi - 814 mA / orë

Epo, ne shohim dinamikë pozitive ... Të paktën gjithnjë e më shumë "ngarkesë" përfshihet në bateri, por fatkeqësisht ky është vetëm një vlerësim indirekt i kapacitetit, dhe për të vlerësuar me saktësi, duhet të shkarkosh baterinë duke matur kapacitetin ...
Çfarë do të bëjmë më pas))))
Për të vlerësuar saktë kapacitetin e baterive, është porositur një karikues i ri i baterisë VM200 nga kinezët ... Është në gjendje të shkarkojë baterinë dhe të masë kapacitetin, do të jetë shumë më i saktë ...

Meqenëse mund të provoni menjëherë 4 bateri, u vendos që të ribëhet shkarkuesi dhe të bëhet gjithashtu 4-kanalësh. Pajisja e shkarkimit të karikuesit VM200 sigurisht që është në gjendje të shkarkojë në mënyrë të pavarur baterinë, por e bën këtë me një tension të mbetur prej 0,9 V, i cili nuk është i mjaftueshëm, duhet të shkarkoj çdo element në 0,4 V, kështu që një diagram i një pajisjeje tjetër shkarkimi u gjet në internet

E përktheva këtë skemë në elementë modernë dhe shumëzova deri në 4 kanale ...
Rezultati është një pajisje e tillë shkarkimi:




Meqenëse në të 4 kanalet, vendosa të njëjtin tension ndërprerës të krahasuesve, ia dola me një diodë zener dhe një rezistencë akordimi për të katër kanalet ...
Për ata që duan të përsërisin, unë jap një lidhje me bordin e qarkut të printuar, të gjithë elementët janë të nënshkruar në të

Ishte atëherë që erdhëm te mbajtëset tona për akumulatorë ose bateri ... Më duheshin 4 copë, pjesa tjetër do të shkojë "në rezervë" ... Si zakonisht, lidhja tashmë shkon në "askund", kështu që vendosa një produkt të ngjashëm nga një shitës tjetër në titull. Nën spoilerin bashkangjit një pamje të ekranit të porosisë, përndryshe ata nuk do të besojnë që unë porosis pjesë këmbimi nga kinezët ...))))

Ekrani i porosisë

duke u argëtuar nën spoiler

E gjithë kjo bëhet në mikroqarkun LM3914, pothuajse sipas skemës tipike nga fleta e të dhënave. Furnizimi me energji 5V nga një lloj karikimi celular... Në tabelë ka një kërcyes, i cili mund të përdoret për të kaluar mikroqarkun nga modaliteti "Point" në modalitetin "Column" dhe mbrapa ...

anën e pasme


Kur një LED i kuq është i ndezur, voltazhi në bateri është 0,2 V, kur i gjithë shiriti është i ndezur, do të thotë se bateria është 1,2 V. Çdo LED i shuar tregon që tensioni i baterisë ka rënë me një tjetër 0,1 V ... Është i përshtatshëm për të përdorur këtë tabelë në formën e një voltmetri tregues me një saktësi mjaft të lartë ...

Më në fund, erdhën të dyja parcelat, nuk do të përshkruaj zbërthimin, peshimin, matjen e dimensioneve, sepse tashmë është e qartë që mbajtëset e baterive AA janë pak më të mëdha se vetë bateritë ... Këtu formë e përgjithshme mbajtëse.


Plastika është elastike, e mban mirë baterinë, për më tepër, është mjaft e vështirë ta nxjerrësh baterinë me gishta, duhet ta shposh me ndonjë objekt të hollë, për shembull një kaçavidë.
Le të kontrollojmë rezistencën e kontaktit të pranverës. 2 miliohm ...


Gjatësia e telave (kuq dhe zi) është rreth 15 cm.

Tani le të rregullojmë tensionin e ndërprerjes së krahasuesve; kjo mund të bëhet në cilindo nga katër kanalet. Dhe le të kontrollojmë rrymën me të cilën do të shkarkohen bateritë tona ... Ne furnizojmë 5V në pajisjen e shkarkimit nga një lloj burimi energjie nga një celular. Ne shohim që të gjitha LED janë ndezur. Jeshile sinjalizon që energjia është e lidhur dhe 4 LED të kuqe na tregojnë se të gjithë krahasuesit janë në një gjendje të mbyllur dhe nuk ka asnjë shkarkim.

Përshkrimi i procesit të konfigurimit dhe fotot nën spoiler

Ne i bashkojmë kanalit të parë njësi laboratorike furnizimi me energji elektrike dhe jepni 1.2V - ky është voltazhi i një baterie të ngarkuar plotësisht ... Ne shohim që shkarkimi ka filluar me një rrymë prej 70 mA (në të djathtë ka një ampermetër të saktë që ka 4 shifra pas pikës dhjetore)


Kushtojini vëmendje se LED i kanalit të parë është fikur, duke sinjalizuar se shkarkimi ka filluar në këtë kanal ...


Me një tension të baterisë prej 0.5V, rryma e shkarkimit është 40 mA, në parim, kjo është pikërisht rryma që na duhet për të thyer me sukses kristalet që rezultojnë ...


Në një tension prej 0.4 V, krahasuesi mbyllet dhe shkarkimi përfundon. Ju lutemi vini re se rryma në ampermetër është bërë zero.

Tani mund të filloni procesin e rikuperimit ...


Fusim të gjitha bateritë në karikues, zgjedhim modalitetin "Charge-Test" ... dhe presim ... Pas karikimit të plotë me një rrymë prej 200 mA, ngarkuesi do të shkarkojë bateritë në 0.9V me një rrymë prej 100 mA dhe do të llogarisë kapacitetin e dhënë. Ne do ta përdorim atë si kapacitet fillestar përpara rikuperimit.


Ne mengjes karikuesi dha kapacitetin e llogaritur te baterive, do ta perdorim si vlera fillestare, baterite nikel-kadmium kane humbur gjysmen e kapacitetit fillestar, Hidrid nikel-metal, nuk dihet sa kapacitet kane pasur fillimisht. , dyshoj, diku rreth 1200mAh, por nuk ka rëndësi, kryesorja për ne është dinamika dhe rikthimi i kapacitetit.


Vendosim të gjitha bateritë në pajisjen e shkarkimit, shohim që të gjitha LED-të e kuqe janë fikur, bateritë kanë filluar të shkarkohen në të katër kanalet. Kur të arrihet voltazhi i mbetur prej 0,4 V në secilën bateri, krahasuesit do të mbyllen dhe LED-et e kuqe do të ndizen, duke sinjalizuar fundin e shkarkimit. Mund të marrë shumë kohë ...


U ktheva në shtëpi nga puna, të 4 LED-të e kuqe janë ndezur në pajisjen e shkarkimit. Për çdo rast, mata tensionin e mbetur në të gjitha bateritë me një voltmetër. Përafërsisht 0.4 V në çdo ...

Epo, le të fillojmë të përsërisim ciklin shkarkim-ngarkim. E lodhshme e gjatë, ditë-natë. I gjithë testimi zgjati 4 ditë. Dinamika pozitive është e dukshme në ekranin e karikuesit VM200, gjithnjë e më shumë ngarkesa "hyn" në bateri ... Mund të shihet se metoda funksionon ...)))))


Por pikat lart i do të organizojë testin përfundimtar të kapacitetit të baterive gjatë shkarkimit.
Kanë kaluar 5 cikle ngarkimi-shkarkimi ... Ne vendosëm bateritë për të përcaktuar kapacitetin, ky është modaliteti "Gharge-Test" ... Epo, këtu është rezultati përfundimtar - verdikti ...


Siç mund ta shohim, kapaciteti që ishte, dhe mbeti i njëjtë... Mrekullia nuk ndodhi, megjithëse gjithçka thoshte se bateritë po rikthehen, sepse kapaciteti "i injektuar" po rritet ... Por mjerisht ...
Në këtë pikë, Muskovitët me një arsim të arteve liberale me trishtim mbyllën recensionin dhe më dhanë një minus të trashë ... Muskovitët me një arsim inxhinierik qeshin dhe menduan se ligjet e fizikës, kimisë, pleqërisë dhe gruaja e moshuar me kosë nuk i kishin ende. u mashtruan ... Dhe ata e dinin për këtë paraprakisht ... Por ... Ka një të vogël POR ...
Siç ju kujtohet, kam shkruar më parë për restaurimin e baterive AAA nga një radio telefon, në fillim të artikullit ... Bateritë funksionuan për 2 vjet dhe nuk mbajtën më një karikim. Nëse e hiqni telefonin nga karikimi, pas 10-15 minutash ikona e baterisë së ulët pulson në ekran dhe kërkoi të ngarkohej telefoni. Nëse kërkesa e tij shpërfillej, atëherë telefoni thjesht fiket. Ishte rreth një vit më parë. Pas 4 cikleve të shkarkimit-karikimit, i vendosa sërish bateritë në telefon, dhe ato kanë një vit që punojnë në të, edhe nëse duhet ta ngarkoni telefonin pak më shpesh sesa me bateritë e reja, POR! !! Telefoni punon normalisht per nje vit me bateri te rifabrikuara !!! Pse dhe si, nuk e di ... Por fakti mbetet ...
Tani le t'i kthejmë bateritë e ngarkuara në makinë rroje Panasonic ... Para restaurimit të baterive, mjaftuan rreth 4-5 minuta pas një karikimi të plotë ... Më pas makina rroje në mënyrë të pashmangshme "vdiq" ... Epo, le të kontrollojmë , vendosi bateritë mbrapa ... e rruva ... më pas e mbajta edhe për 25 minuta të tjera brisku është ndezur ... Zhurmon sikur ka bateri të reja ... nuk u mundova të mundoja më tej motorin ... e fiki ... Ndjej se kam ende mjaft nga këto bateri për një kohë ...
Unë nuk do të nxjerr asnjë përfundim, të gjithë mund t'i bëjnë ato vetë ... Faleminderit të gjithëve që lexuan rishikimin tim deri në fund ...
Në fund të rishikimit, sipas traditës, një kafshë ... Kafshës i pëlqente plastika dhe rezistenca e kontaktit të pranverës, por nuk i pëlqente gjatësia e telave ... Duhet të jetë më e gjatë ... dhe shushurima duhet të jetë në fund të telave ...

Bateritë Ni-MH (hidrid nikel-metal) i përkasin grupit alkaline. Ato janë burime të rrymës kimike, ku oksidi i nikelit vepron si katodë dhe një elektrodë hidride metalike e hidrogjenit vepron si anodë. Alkali është një elektrolit. Ato janë të ngjashme me bateritë nikel-hidrogjen, por i tejkalojnë ato në kapacitetin e energjisë.

Prodhimi i baterive Ni-MH filloi në mesin e shekullit të njëzetë. Ato u zhvilluan duke marrë parasysh mangësitë e të vjetruara bateri nikel kadmiumi... Kombinime të ndryshme të metaleve mund të përdoren në NiNH. Për prodhimin e tyre, u zhvilluan lidhje të veçanta dhe metale që funksionojnë në temperaturën e dhomës dhe presionin e ulët të hidrogjenit.

Prodhimi industrial filloi në vitet tetëdhjetë. Lidhjet dhe metalet për Ni-MH janë ende duke u prodhuar dhe përmirësuar sot. Pajisje moderne i këtij lloji mund të sigurojë deri në 2 mijë cikle ngarkimi-shkarkimi. Një rezultat i ngjashëm është i arritshëm për shkak të përdorimit të lidhjeve të nikelit me metale të rralla të tokës.

Si përdoren këto pajisje

Pajisjet hidride nikel-metal përdoren gjerësisht për furnizimin me energji elektrike lloj te ndryshme elektronikë që funksionon jashtë linje. Zakonisht ato vijnë në formën e baterive AAA ose AA. Ka edhe versione të tjera. Për shembull, bateritë industriale. Shtrirja e përdorimit të baterive Ni-MH është pak më e gjerë se ajo e baterive nikel-kadmium, sepse ato nuk përmbajnë materiale toksike.

V ky moment zbatuar më tregun e brendshëm Bateritë e hidridit të nikelit-metalit ndahen në 2 grupe për sa i përket kapacitetit - 1500-3000 mAh dhe 300-1000 mAh:

1. E para përdoret në pajisje me konsum të lartë të energjisë në një kohë të shkurtër. Këto janë të gjitha llojet e lojtarëve, modele me kontroll radio, kamera, videokamera. Në përgjithësi, pajisjet që konsumojnë energji shpejt.
2. I dyti përdoret kur konsumi i energjisë fillon pas një intervali të caktuar kohor. Këto janë lodra, drita, telekomandë. Bateria mundësohet nga pajisje që konsumojnë mesatarisht energji elektrike, të cilat janë jashtë linje për një kohë të gjatë.

Karikimi i pajisjeve Ni-MH

Karikimi bëhet me pika dhe i shpejtë. Prodhuesit nuk e rekomandojnë të parën, sepse me të ka vështirësi përcaktim i saktë ndalimi i furnizimit me rrymë në pajisje. Për këtë arsye, mund të ndodhë një mbingarkesë e fuqishme, duke çuar në degradimin e baterisë. duke përdorur opsionin e shpejtë. Efikasiteti këtu është pak më i lartë se ai i llojit të karikimit me pika. Rryma është vendosur - 0,5-1 C.

Si ngarkohet bateria hidride:

• përcaktohet prania e një baterie;
• kualifikimi i pajisjes;
• parapagesë;
• karikimi i shpejtë;
• rimbushje;
• tarifimi i mirëmbajtjes.

Në karikimi i shpejtë ju duhet të keni një kujtesë të mirë. Ai duhet të kontrollojë përfundimin e procesit sipas kritereve të ndryshme, të pavarura. Për shembull, pajisjet Ni-Cd kanë kontroll të mjaftueshëm të tensionit delta. Dhe me NiMH, ju nevojitet bateria për të mbajtur gjurmët e temperaturës dhe delta të paktën.

Për punë korrekte Ni-MH duhet të kujtojë "Rregullin e Tre Rs": " Mos e mbinxehni ”, “Mos e mbingarkoni ”, “Mos e teproni ”.

Për të parandaluar mbingarkimin e baterive, përdoren metodat e mëposhtme të kontrollit:

1. Përfundimi i ngarkimit bazuar në shkallën e ndryshimit të temperaturës ... Me këtë metodë, temperatura e baterisë monitorohet vazhdimisht gjatë karikimit. Kur leximet rriten më shpejt se ç'duhet, karikimi ndalon.
2. Metoda e përfundimit të tarifës në kohën e saj maksimale .
3. Përfundimi i ngarkesës me temperaturë absolute ... Këtu temperatura e baterisë monitorohet gjatë procesit të karikimit. Kur arrihet vlera maksimale, karikimi i shpejtë ndalon.
4. Metoda e përfundimit të tensionit delta negative ... Përpara përfundimit të karikimit të baterisë, cikli i oksigjenit rrit temperaturën e pajisjes NiMH, duke shkaktuar rënien e tensionit.
5. Tensioni maksimal ... Metoda përdoret për të fikur ngarkimin e pajisjeve me rezistencë të brendshme të rritur. Kjo e fundit shfaqet në fund të jetëgjatësisë së baterisë për shkak të mungesës së elektrolitit.
6. Presioni maksimal ... Metoda përdoret për bateritë prizmatike me kapacitet të lartë. Niveli i presionit të lejuar në një pajisje të tillë varet nga madhësia dhe dizajni i tij dhe është në intervalin 0,05-0,8 MPa.

Për të sqaruar kohën e karikimit të një baterie Ni-MH, duke marrë parasysh të gjitha karakteristikat, mund të aplikoni formulën: koha e karikimit (h) = kapaciteti (mAh) / rryma e ngarkuesit (mA). Për shembull, ju keni një bateri me një kapacitet prej 2000 milliamper orë. Rryma e karikimit në karikues është 500 mA. Kapaciteti ndahet me rrymën dhe rezulton 4. Kjo do të thotë, bateria do të ngarkohet për 4 orë.

Rregullat e detyrueshme që duhen ndjekur për funksionimin e duhur të pajisjes hidride nikel-metal:

1. Këto bateri janë shumë më të ndjeshme ndaj nxehtësisë sesa bateritë nikel-kadmium, ato nuk mund të mbingarkohen ... Mbingarkimi do të ndikojë negativisht në daljen aktuale (aftësia për të mbajtur dhe shpërndarë ngarkesën e akumuluar).
2. Bateritë e hidridit të metalit mund të "stërviten" pas blerjes ... Bëni 3-5 cikle ngarkimi / shkarkimi, të cilat do t'ju lejojnë të arrini kufirin e kapacitetit të humbur gjatë transportit dhe ruajtjes së pajisjes pas daljes nga transportuesi.
3. Ju duhet të ruani bateritë me një sasi të vogël ngarkimi , afërsisht 20-40% të kapacitetit nominal.
4. Lëreni pajisjen të ftohet pas shkarkimit ose karikimit. .
5. Nëse në Pajisje elektronike i njëjti montim baterie përdoret në modalitetin e rimbushjes , atëherë herë pas here ju duhet të shkarkoni secilën prej tyre në një tension prej 0.98, dhe më pas të ngarkoni plotësisht. Kjo procedurë çiklizmi rekomandohet të kryhet një herë në 7-8 cikle rimbushjeje të baterive.
6. Nëse keni nevojë të shkarkoni NiMH, atëherë duhet t'i përmbaheni një treguesi minimal prej 0.98 ... Nëse voltazhi bie nën 0.98, atëherë mund të ndalojë karikimin.

Rikuperimi i baterive Ni-MH

Për shkak të "efektit të memories", këto pajisje ndonjëherë humbasin disa karakteristika dhe pjesën më të madhe të kapacitetit. Kjo ndodh me cikle të shumta të shkarkimit jo të plotë dhe ngarkimit pasues. Si rezultat i kësaj pune, pajisja "memorizon" një kufi më të vogël shkarkimi, për këtë arsye, kapaciteti i saj zvogëlohet.

Për të hequr qafe këtë problem, duhet të ushtroheni vazhdimisht dhe të rikuperoni. Një llambë ose karikues shkarkohet në 0,801 volt, atëherë bateria është plotësisht e ngarkuar. Nëse kohe e gjate bateria nuk ka kaluar në procesin e rikuperimit, këshillohet të kryhen 2-3 cikle të tilla. Këshillohet që ta stërvitni një herë në 20-30 ditë.

Prodhuesit e baterive Ni-MH pretendojnë se "efekti i kujtesës" konsumon rreth 5% të kapacitetit. Ju mund ta rivendosni atë me ndihmën e trajnimit. Një pikë e rëndësishme kur reduktimi i Ni-MHështë se karikuesi ka funksion shkarkimi me kontroll të nëntensionit. Çfarë nevojitet për të parandaluar një shkarkim të fortë të pajisjes gjatë rikuperimit. Kjo është e pazëvendësueshme kur gjendja fillestare e ngarkimit është e panjohur dhe është e pamundur të parashikohet koha e përafërt e shkarkimit.

Nëse gjendja e ngarkimit të baterisë është e panjohur, ajo duhet të shkarkohet nën kontroll të plotë të tensionit, përndryshe një rikuperim i tillë do të çojë në shkarkim të thellë. Kur rivendosni një bateri të tërë, rekomandohet fillimisht ta karikoni plotësisht për të barazuar gjendjen e karikimit.

Nëse bateria ka punuar për disa vite, atëherë rikuperimi i ngarkimit dhe shkarkimit mund të jetë i padobishëm. Është i dobishëm për profilaksinë gjatë funksionimit të pajisjes. Gjatë funksionimit të NiMH, së bashku me shfaqjen e "efektit të kujtesës", ndodhin ndryshime në vëllimin dhe përbërjen e elektrolitit. Vlen të kujtohet se është më e mençur të riciklohen qelizat e baterisë individualisht sesa e gjithë bateria. Afati i ruajtjes së baterive është nga një deri në pesë vjet (në varësi të modelit specifik).

Avantazhet dhe disavantazhet

Një rritje e konsiderueshme në parametrat e energjisë të baterive të hidridit të nikelit-metalit nuk është avantazhi i tyre i vetëm ndaj baterive të kadmiumit. Duke u larguar nga përdorimi i kadmiumit, prodhuesit filluan të përdorin një metal më miqësor ndaj mjedisit. Është shumë më e lehtë për të zgjidhur problemet me.

Për shkak të këtyre avantazheve dhe faktit që metali përdoret në prodhim - nikel, prodhim Pajisjet Ni-MHështë rritur ndjeshëm në krahasim me bateri nikel kadmiumi... Ato janë gjithashtu të përshtatshme në atë që për të zvogëluar tensionin e shkarkimit gjatë rimbushjeve të zgjatura, duhet të kryhet një shkarkim i plotë (deri në 1 volt) çdo 20-30 ditë.

Pak për disavantazhet:

1. Prodhuesit kufizuan bateritë Ni-MH në dhjetë qeliza sepse me rritjen e cikleve ngarkim-shkarkimit dhe jetëgjatësisë së shërbimit ekziston rreziku i mbinxehjes dhe ndryshimi i polaritetit.
2. Këto bateri funksionojnë në një interval më të ngushtë të temperaturës sesa bateritë nikel-kadmium. ... Tashmë në -10 dhe + 40 ° С ata humbasin efikasitetin e tyre.
3. Në duke ngarkuar Ni-MH bateritë gjenerojnë shumë nxehtësi , prandaj kanë nevojë për siguresa ose ndërprerës të temperaturës.
4. Rritja e vetë-ngarkimit , prania e së cilës është për shkak të reaksionit të elektrodës oksid-nikel me hidrogjenin nga elektroliti.

Degradimi i baterive Ni-MH përcaktohet nga një rënie në kapacitetin e thithjes së elektrodës negative gjatë çiklizmit. Në ciklin shkarkim-ngarkim, vëllimi i rrjetës kristalore ndryshon, gjë që kontribuon në formimin e ndryshkut dhe çarjeve gjatë reagimit me elektrolitin. Korrozioni ndodh kur bateria thith hidrogjenin dhe oksigjenin. Kjo çon në një ulje të sasisë së elektrolitit dhe një rritje të rezistencës së brendshme.

Duhet të kihet parasysh se karakteristikat e baterive varen nga teknologjia e përpunimit të lidhjes së elektrodës negative, struktura dhe përbërja e saj. Metali gjithashtu ka rëndësi për lidhjet. E gjithë kjo i detyron prodhuesit të zgjedhin furnizuesit e tyre të aliazhit me shumë kujdes, dhe konsumatorët - prodhuesin.