Ce trebuie să știți despre bateriile Ni-MH. Antrenament baterie NiMH. Există vreun motiv?

Instrucțiuni

Efectuați antrenamentul celulelor NiMh, care constă în efectuarea mai multor cicluri (unu până la trei) de descărcare completă și încărcare a bateriilor. Descărcați până când tensiunea de pe element scade la 1V. Elemente de descărcare individual. Faptul este că capacitatea fiecărei baterii de a accepta o încărcare poate fi diferită. Acest lucru se intensifică atunci când se încarcă fără antrenament.

Descărcați într-un dispozitiv special care o poate efectua individual pentru fiecare baterie. Dacă nu are indicator de control al tensiunii, monitorizează luminozitatea becului și descarcă până când scade vizibil. Înregistrați timpul de ardere a becului pentru a determina capacitatea bateriei.

Utilizați formula în care capacitatea este egală cu produsul dintre curentul de descărcare și timpul de descărcare. În consecință, dacă aveți o baterie cu o capacitate de 2500 mA, capabilă să furnizeze un curent de 0,75 A la sarcină în 3,3 ore. Dacă timpul de descărcare rezultat este mai scurt, atunci capacitatea reziduală este mai mică. Când capacitatea de care aveți nevoie scade, continuați antrenamentul bateriei.

Descărcați elementele folosind un dispozitiv realizat conform schemei http://www.electrosad.ru/Sovet/imagesSovet/NiMH4.png. Îl poți proiecta pe baza unui încărcător vechi. Sunt doar patru becuri în el. Dacă becul are un curent de descărcare egal sau mai mic decât cel al bateriei, utilizați-l ca sarcină și indicator. În alte cazuri, este doar un indicator când bateria este restaurată.

Setați valoarea rezistenței astfel încât rezistența totală să fie de aproximativ 1,6 ohmi. Nu puteți înlocui un bec cu un LED. De exemplu, puteți lua un bec cu cripton de 2,4 V dintr-o lanternă. După ce fiecare baterie este complet descărcată, încărcați-o. Pentru două baterii de 1,2 V, încărcați la cel mult 5-6 V. Încărcarea inițială de amplificare durează de obicei de la unu la zece minute.

Surse:

• baterii C 5050 ni mh

Mulți pasionați de mașini sunt familiarizați cu situația în care este imposibil să porniți mașina după doar o zi de inactivitate. Bateria se descarcă complet într-o zi, deși a fost încărcată suficient timp din rețea. Diagnosticul este evident - densitatea electrolitului din baterie a scăzut.

Vei avea nevoie

• Bec, hidrometru, electrolit, apă distilată, pahar de măsurare, burghiu, fier de lipit.

Instrucțiuni

Reanimarea bateriei ar trebui să înceapă prin măsurarea densității electrolitului din fiecare dintre cutii cu un hidrometru. Dacă densitatea este normală, indicatorii variază de la 1,25 la 1,29. În regiunile sudice aceste cifre pot fi ușor mai mici, iar pentru nord pot fi mai mari. De asemenea, merită să acordați atenție faptului că răspândirea citirilor în secțiunile bateriei nu trebuie să depășească 0,01.

Când densitatea electrolitului este la nivelul de 1,18-1,20, atunci poți să te descurci prin simpla adăugare a electrolitului cu o densitate de 1,27 la baterie. Acest lucru se face după cum urmează:
- pompați o cantitate semnificativă de electrolit dintr-un borcan folosind o „pere”;
- se măsoară volumul și se adaugă electrolit proaspăt la jumătate din volumul pompat;
- bateria se balansează dintr-o parte în alta pentru a amesteca lichidul, iar densitatea este măsurată;
- dacă citirile nu au crescut la valoarea dorită, adăugați mai mult electrolit, dar nu mai mult de un sfert din volumul pompat. Ulterior, la completare, volumul se reduce la jumătate;
- când se atinge densitatea necesară a electrolitului, se adaugă apă distilată până la nivelul necesar.

Dacă măsurătorile arată că densitatea a scăzut sub 1,18, atunci adăugarea unui nou electrolit nu va ajuta. Acidul bateriei este necesar deoarece densitatea sa este mult mai mare. Trebuie să procedați în același mod ca și cu electrolitul, dar este posibil ca procedura să fie efectuată de mai multe ori, deoarece densitatea poate să nu atingă valorile necesare după prima etapă.

Dacă lucrurile stau cu adevărat rău, poți complet

Domeniul de aplicare al bateriilor electrice este destul de larg. Bateriile mici sunt folosite în aparatele electrocasnice obișnuite, bateriile puțin mai mari sunt folosite în mașini, iar bateriile foarte mari și de mare capacitate sunt instalate în stațiile industriale aglomerate. S-ar părea că, pe lângă scopul utilizatorului, diferite tipuri de baterii pot avea ceva în comun? Cu toate acestea, de fapt, aceste baterii au asemănări mai mult decât suficiente. Poate una dintre principalele asemănări posibile dintre baterii este principiul organizării funcționării acestora. În materialul de astăzi, resursa noastră a decis să ia în considerare exact una dintre acestea. Pentru a fi mai precis, mai jos vom vorbi despre regulile de funcționare și funcționare ale bateriilor nichel-hidrură metalică.

Istoria apariției bateriilor nichel-hidrură metalică

Crearea bateriilor nichel-hidrură metalică a început să trezească un interes considerabil în rândul reprezentanților ingineriei în urmă cu mai bine de 60 de ani, adică în anii 50 ai secolului XX. Oamenii de știință specializați în studiul proprietăților fizice și chimice ale bateriilor s-au gândit serios la cum să depășească deficiențele bateriilor cu nichel-cadmiu, populare la acea vreme. Poate că unul dintre obiectivele principale ale oamenilor de știință a fost crearea unei baterii care ar putea accelera și simplifica procesul tuturor reacțiilor asociate cu transferul electrolitic de hidrogen.

Drept urmare, abia la sfârșitul anilor 70 specialiștii au reușit să proiecteze mai întâi, apoi să creeze și să testeze complet baterii de nichel-hidrură metalică mai mult sau mai puțin de înaltă calitate. Principala diferență dintre noul tip de baterie și predecesorii săi a fost că avea locuri strict definite pentru acumularea majorității hidrogenului. Mai exact, acumularea substanței s-a produs în aliajele mai multor metale situate pe electrozii bateriei. Compoziția aliajelor avea o astfel de structură încât unul sau mai multe metale acumulau hidrogen (uneori de câteva mii de ori volumul lor), iar alte metale au acționat ca catalizatori pentru reacțiile electrolitice, asigurând tranziția substanței hidrogen în rețeaua metalică a electrozilor.

Bateria rezultată, care are un anod de hidrură metalică de hidrogen și un catod de nichel, a primit abrevierea „Ni-MH” (de la numele de substanțe conductoare, de stocare). Astfel de baterii funcționează pe electrolit alcalin și oferă un ciclu excelent de încărcare-descărcare - până la 2.000 de mii pentru o baterie plină. În ciuda acestui fapt, drumul către proiectarea bateriilor Ni-MH nu a fost ușor, iar mostrele existente în prezent sunt încă în curs de modernizare. Principalul vector al modernizării vizează creșterea densității energetice a bateriilor.

Rețineți că astăzi bateriile nichel-hidrură metalică sunt produse în mare parte pe baza aliajului metalic LaNi5. Primul exemplu de astfel de baterii a fost brevetat în 1975 și a început să fie utilizat activ în industria largă. Bateriile moderne nichel-hidrură metalică au o densitate mare de energie și sunt fabricate din materii prime complet netoxice, ceea ce le face ușor de eliminat. Poate tocmai datorită acestor avantaje au devenit foarte populare în multe zone în care este necesară stocarea pe termen lung a sarcinii electrice.

Proiectarea și principiul de funcționare a unei baterii nichel-hidrură metalică

Bateriile nichel-hidrură metalică de toate dimensiunile, capacitățile și scopurile sunt produse în două tipuri principale de forme - prismatice și cilindrice. Indiferent de formă, astfel de baterii constau din următoarele elemente obligatorii:

• hidrură metalică și electrozi de nichel (catozi și anozi), formând un element galvanic al unei structuri de rețea, care este responsabil pentru mișcarea și acumularea sarcinii electrice;
• zone de separare care separă electrozii și, de asemenea, participă la procesul de reacții electrolitice;
• contactele de ieșire care eliberează sarcina acumulată în mediul extern;
• un capac cu o supapă încorporată, necesar pentru a elibera excesul de presiune din cavitățile acumulatorului (presiune peste 2-4 megapascali);
• o carcasă rezistentă la căldură și care găzduiește elementele bateriei descrise mai sus.

Designul bateriilor nichel-hidrură metalică, ca multe alte tipuri de acest dispozitiv, este destul de simplu și nu prezintă dificultăți deosebite în considerare. Acest lucru este arătat clar în următoarele diagrame de proiectare a bateriei:

Principiile de funcționare ale bateriilor luate în considerare, spre deosebire de schema lor generală de design, par puțin mai complicate. Pentru a le înțelege esența, să acordăm atenție funcționării pas cu pas a bateriilor nichel-hidrură metalică. Într-o versiune tipică, etapele de funcționare ale acestor baterii sunt următoarele:

1. Electrodul pozitiv, anodul, realizează o reacție oxidativă cu absorbția hidrogenului;
2. Electrodul negativ, catodul, implementează reacția de reducere în dezsorbția hidrogenului.

În termeni simpli, o grilă de electrozi organizează mișcarea ordonată a particulelor (electrozi și ioni) prin reacții chimice specifice. În acest caz, electrolitul nu participă direct la reacția principală de generare a energiei electrice, ci este activat numai în anumite circumstanțe ale funcționării bateriilor Ni-MH (de exemplu, în timpul reîncărcării, implementarea reacției de circulație a oxigenului). Nu vom lua în considerare mai detaliat principiile de funcționare a bateriilor nichel-hidrură metalică, deoarece acest lucru necesită cunoștințe chimice speciale, pe care mulți cititori ai resursei noastre nu le au. Dacă doriți să aflați mai detaliat despre principiile funcționării bateriilor, ar trebui să apelați la literatura tehnică, care acoperă cât mai detaliat cursul fiecărei reacții la capetele electrozilor, atât la încărcarea, cât și la descărcarea bateriilor.

Caracteristicile unei baterii standard Ni-MH pot fi văzute în următorul tabel (coloana din mijloc):

Reguli de funcționare

Orice baterie este un dispozitiv relativ nepretențios de întreținut și utilizat. În ciuda acestui fapt, costul său este adesea mare, astfel încât fiecare proprietar al unei anumite baterii este interesat să-și mărească durata de viață. În ceea ce privește bateriile din formația „Ni-MH”, extinderea perioadei de funcționare nu este atât de dificilă. Pentru aceasta este suficient:

• În primul rând, urmați regulile de încărcare a bateriei;
• În al doilea rând, folosiți-l corect și păstrați-l atunci când nu îl utilizați.

Vom vorbi despre primul aspect al întreținerii bateriilor puțin mai târziu, dar acum să ne îndreptăm atenția către lista principală de reguli pentru operarea bateriilor nichel-hidrură metalică. O listă șablon a acestor reguli este următoarea:

• Bateriile nichel-hidrură metalică trebuie depozitate numai în stare încărcată la un nivel de 30-50%;
• Este strict interzisa supraincalzirea bateriilor Ni-MH, deoarece in comparatie cu aceleasi baterii nichel-cadmiu, cele pe care le luam in considerare sunt mult mai sensibile la caldura. Supraîncărcarea de lucru afectează negativ toate procesele care au loc în cavitățile și ieșirile bateriei. Ieșirea curentă suferă în special;
• Nu reîncărcați niciodată bateriile nichel-hidrură metalică. Respectați întotdeauna regulile de încărcare descrise în acest articol sau reflectate în documentația tehnică a bateriei;
• În timpul utilizării reduse sau depozitării pe termen lung, „antrenați” bateria. Adesea este suficient un ciclu de încărcare-descărcare efectuat periodic (de aproximativ 3-6 ori). De asemenea, este recomandabil să supuși bateriile Ni-MH noi unui „antrenament” similar;
• Bateriile nichel-hidrură metalică trebuie păstrate la temperatura camerei. Temperatura optimă este de 15-23 de grade Celsius;
• Încercați să nu descărcați bateria la limita minimă - o tensiune mai mică de 0,9 volți pentru fiecare pereche catod-anod. Bateriile nichel-hidrură metalică, desigur, pot fi restaurate, dar este indicat să nu le aduceți într-o stare „moartă” (vom vorbi și despre cum să restabilim o baterie mai jos);
• Monitorizați calitatea designului bateriei. Nu sunt permise defecte grave, lipsa electrolitului și altele asemenea. Frecvența recomandată de verificare a bateriei este de 2-4 săptămâni;
• În cazul utilizării de baterii mari, staționare, este, de asemenea, important să respectați următoarele reguli:
  • reparația lor curentă (cel puțin o dată pe an):
  • restaurarea capitalului (cel puțin o dată la 3 ani);
  • fixare fiabilă a bateriei la locul de utilizare;
  • disponibilitatea iluminatului;
  • utilizarea încărcătoarelor corecte;
  • și respectarea măsurilor de siguranță pentru utilizarea unor astfel de baterii.

Este important să respectați regulile descrise nu numai pentru că o astfel de abordare a funcționării bateriilor nichel-hidrură metalică le va prelungi semnificativ durata de viață. De asemenea, garantează utilizarea în siguranță și în general fără probleme a bateriei.

Reguli de încărcare

S-a remarcat anterior că regulile de funcționare nu sunt singurul lucru care este necesar pentru a obține durata de viață maximă a bateriilor nichel-hidrură metalică. Pe lângă utilizarea corectă, este extrem de important să încărcați corect astfel de baterii. În general, să răspunzi la întrebarea „Cum se încarcă corect o baterie Ni-MH?” este destul de dificil. Cert este că fiecare tip de aliaj folosit pe electrozii bateriei necesită anumite reguli pentru acest proces.

Rezumând și făcând o medie a acestora, putem evidenția următoarele principii fundamentale ale încărcării bateriilor nichel-hidrură metalică:

• În primul rând, trebuie respectat timpul corect de încărcare. Pentru majoritatea bateriilor Ni-MH, este fie 15 ore la un curent de încărcare de aproximativ 0,1 C, fie 1-5 ore la un curent de încărcare de 0,1-1 C pentru bateriile cu electrozi foarte activi. Excepție fac bateriile reîncărcabile, care pot dura mai mult de 30 de ore pentru a se încărca;
• În al doilea rând, este important să monitorizați temperatura bateriei în timpul încărcării. Mulți producători nu recomandă depășirea unei temperaturi maxime de 50-60 de grade Celsius;
• Și în al treilea rând, trebuie luată în considerare procedura de încărcare. Această abordare este considerată optimă atunci când bateria este descărcată cu un curent nominal la o tensiune de ieșire de 0,9-1 Volți, după care este încărcată la 75-80% din capacitatea sa maximă. Este important să țineți cont de faptul că la încărcarea rapidă (curentul furnizat este mai mare de 0,1), este important să organizați preîncărcarea cu o alimentare cu curent mare a bateriei timp de aproximativ 8-10 minute. După aceasta, procesul de încărcare ar trebui organizat cu o creștere lină a tensiunii furnizate bateriei la 1,6-1,8 volți. Apropo, în timpul reîncărcării normale a unei baterii nichel-hidrură metalică, tensiunea adesea nu se schimbă și este în mod normal de 0,3-1 volți.

Notă! Regulile de încărcare a bateriilor menționate mai sus sunt de natură medie. Nu uitați că pentru o anumită marcă de baterie nichel-hidrură metalică acestea pot diferi ușor.

Recuperarea bateriei

Pe lângă costul ridicat și auto-descărcarea rapidă, bateriile Ni-MH au un alt dezavantaj - un „efect de memorie” pronunțat. Esența sa constă în faptul că, atunci când încarcă sistematic o baterie nu complet descărcată, pare să-și amintească acest lucru și, în timp, își pierde semnificativ capacitatea. Pentru a neutraliza astfel de riscuri, proprietarii unor astfel de baterii trebuie să încarce bateriile descărcate maxim, precum și să le „antreneze” periodic prin procesul de recuperare.

Este necesară refacerea bateriilor nichel-hidrură metalică în timpul „antrenamentului” sau atunci când sunt descărcate sever, după cum urmează:

1. În primul rând, trebuie să vă pregătiți. Pentru restaurare veți avea nevoie de:
   • încărcător de înaltă calitate și, de preferință, inteligent;
   • instrumente pentru măsurarea tensiunii și a curentului;
   • orice dispozitiv capabil să consume energie dintr-o baterie.
2. După pregătire, vă puteți întreba deja cum să restabiliți bateria. Mai întâi, trebuie să încărcați bateria conform tuturor regulilor și apoi să o descărcați în funcție de tensiunea de la ieșirile bateriei de 0,8-1 volți;
3. Apoi începe restaurarea în sine, care, din nou, trebuie efectuată în conformitate cu toate regulile de încărcare a bateriilor de nichel-hidrură metalică. Procesul standard de recuperare poate fi efectuat în două moduri:
   • Primul este dacă bateria prezintă semne de „viață” (de obicei când este descărcată la un nivel de 0,8-1 volți). Încărcarea are loc cu o creștere constantă a tensiunii de alimentare de la 0,3 la 1 Volt cu un curent de 0,1 C timp de 30-60 de minute, după care tensiunea rămâne neschimbată și curentul crește la 0,3-0,5 C;
   • Al doilea este dacă bateria nu prezintă semne de „viață” (cu o descărcare mai mică de 0,8 volți). În acest caz, încărcarea se realizează cu o preîncărcare de 10 minute cu curent mare timp de 10-15 minute. După aceasta, se efectuează pașii descriși mai sus.

Merită să înțelegem că restaurarea bateriilor nichel-hidrură metalică este o procedură care trebuie efectuată periodic pentru absolut toate bateriile (atât „vii”, cât și „nevii”). Doar această abordare a utilizării acestui tip de baterie vă va ajuta să profitați la maximum de ele.

Poate că aici se poate încheia povestea despre subiectul de astăzi. Sperăm că materialul prezentat mai sus v-a fost util și a oferit răspunsuri la întrebările dumneavoastră.

Dacă aveți întrebări, lăsați-le în comentariile de sub articol. Noi sau vizitatorii noștri vom fi bucuroși să le răspundem

Multă vreme nu am putut încărca rezultatele experimentelor mele pe LiveJournal... Nu am internet acasă acum, sunt foarte ocupat la serviciu.

Lucrările nu s-au oprit însă, ci sunt în mișcare, iar în curând va apărea aici un raport despre munca depusă.

in aceasta etapa am dat de faptul ca toate bateriile pe care le am in stoc au devenit treptat inutilizabile... drept urmare, testele unui aparat deja autonom sunt amanate...

Am căutat pe internet pe această temă și am copiat și lipit sincer aici o bucată dintr-un articol, algoritmul de recuperare Ni-Mh în sine

Algoritm de restaurare pentru bateriile Ni-MH

După cum sa menționat mai sus, pierderea capacității bateriei este asociată cu depunerea produselor de reacție pe electrozi. Pentru a restabili bateria, aceste produse trebuie returnate la starea inițială.

Pentru a face acest lucru, trebuie să aveți următoarele disponibile:

• sursă de alimentare cu indicatoare de tensiune, curent și tensiune reglabile continuu (puteți folosi și un voltmetru și un ampermetru separat);
• Bateriile pregătite pentru încărcare;
• sarcină - un reostat sau un bec, a cărui rezistență trebuie selectată pe baza formulei:

R = U / I [Ohm], unde U este tensiunea nominală a bateriei [B], I este curentul necesar [A], care este luat din calculul I = 0,4 C (baht).

De asemenea, este indicat să aveți la dispoziție un senzor de temperatură sau un releu termic pentru a putea opri curentul la timp dacă se supraîncălzi.

Înainte de încărcare, descărcați bateria la o tensiune de aproximativ 1 V - conectați voltmetrul și sarcina în paralel cu elementul. Monitorizăm periodic tensiunea (nu trebuie să scadă sub 0,9 V - pot începe procese ireversibile). Monitorizăm periodic temperatura - nu trebuie să depășească 50 de grade Celsius. În caz contrar, este necesar să opriți încărcătura până când elementul se răcește la temperatura camerei. După descărcare, este necesar să așteptați timp pentru ca procesele din interiorul elementului să se normalizeze (15-20 de minute). În acest timp, elementul este „regenerat”, tensiunea va crește și poate fi descărcat în continuare la o tensiune de 0,9 V. Apoi, după așteptarea a 10-15 minute, puteți începe încărcarea.

Încărcător

Pentru încărcare, conectăm ampermetrul în serie la elementul care se încarcă, sursa de alimentare și voltmetrul în paralel, cu un contact la polul liber al bateriei, celălalt la contactul liber al ampermetrului. Este recomandabil să atașați la baterie un senzor de temperatură sau un element sensibil, un releu termic, folosind pastă termică pentru măsurători mai precise. Setăm regulatorul de tensiune al sursei de alimentare la tensiunea minimă (reostatul la rezistența maximă). Apoi, creștem treptat tensiunea, astfel încât curentul de pe ampermetru să atingă valoarea:

I (taxă) = 0,1 C (baht)

De exemplu, pentru o baterie de 1500 mAh, curentul maxim va fi de 150 mA. Curentul va scădea treptat și, în consecință, este necesară creșterea tensiunii. Mai întâi - o dată la 3-5 minute pentru prima oră, apoi la fiecare oră. De îndată ce tensiunea atinge 1,3 nominal (1,4-1,5 volți), trebuie să lăsați bateria încărcată așa cum este - tensiunea nu poate fi crescută în continuare. Când curentul scade la o valoare apropiată de zero (după 4-6 ore), trebuie să opriți încărcarea, să așteptați 15-20 de minute pentru ca procesele să se normalizeze și să încărcați timp de 8 ore. Pe parcursul încărcării, trebuie avut grijă să vă asigurați că temperatura nu crește peste 50 de grade Celsius. Dacă temperatura depășește această valoare, este necesar să reduceți curentul de încărcare (de 1,5-2 ori) până când bateria se răcește la 30 de grade. Apoi puteți crește fără probleme curentul la valoarea nominală. Pentru a restabili capacitatea inițială, vor fi necesare 3-4 astfel de cicluri.

Și au fost întreprinse ca o încercare de a depăși neajunsurile. Cu toate acestea, compușii de hidrură metalică utilizați la acel moment erau instabili și nu au fost atinse caracteristicile necesare. Ca urmare, dezvoltarea bateriilor NiMH a stagnat. Noi compuși de hidrură metalică, suficient de stabili pentru utilizarea bateriilor, au fost dezvoltați în 1980. De la sfârșitul anilor 1980, bateriile NiMH au fost îmbunătățite continuu, în principal din punct de vedere al densității energetice. Dezvoltatorii lor au remarcat că tehnologia NiMH are potențialul de a obține densități de energie și mai mari.

Opțiuni

• Conținut energetic teoretic (Wh/kg): 300 Wh/kg.
• Intensitatea energetică specifică: aproximativ - 60-72 Wh/kg.
• Densitatea specifică de energie (Wh/dm³): aproximativ - 150 Wh/dm³.
• EMF: 1,25.
• Temperatura de funcționare: −60…+55 °C .(-40… +55)
• Durată de viață: aproximativ 300-500 de cicluri de încărcare/descărcare.

Descriere

Bateriile nichel-hidrură metalică cu factor de formă Krona, începând de obicei de la 8,4 volți, reduc treptat tensiunea la 7,2 volți, iar apoi, când energia bateriei este epuizată, tensiunea scade rapid. Acest tip de baterie este conceput pentru a înlocui bateriile cu nichel-cadmiu. Bateriile nichel-hidrură metalică au o capacitate cu aproximativ 20% mai mare cu aceleași dimensiuni, dar o durată de viață mai scurtă - de la 200 la 300 de cicluri de încărcare/descărcare. Autodescărcarea este de aproximativ 1,5-2 ori mai mare decât cea a bateriilor cu nichel-cadmiu.

Bateriile NiMH sunt practic lipsite de „efectul de memorie”. Aceasta înseamnă că puteți încărca o baterie care nu este complet descărcată dacă nu a fost depozitată în această stare mai mult de câteva zile. Dacă bateria a fost parțial descărcată și apoi nu a fost folosită o perioadă lungă de timp (mai mult de 30 de zile), trebuie să fie descărcată înainte de încărcare.

Prietenos cu mediul.

Cel mai favorabil mod de funcționare: încărcare cu curent scăzut, capacitate nominală de 0,1, timp de încărcare - 15-16 ore (recomandarea tipică a producătorului).

Depozitare

Bateriile trebuie depozitate complet încărcate în frigider, dar nu sub 0 grade. În timpul depozitării, este indicat să verificați regulat tensiunea (o dată la 1-2 luni). Nu ar trebui să scadă sub 1,37. Dacă tensiunea scade, trebuie să încărcați din nou bateriile. Singurul tip de baterie care poate fi depozitată descărcată sunt bateriile Ni-Cd.

Baterii NiMH cu descărcare automată scăzută (LSD NiMH)

Bateria nichel-hidrură metalică cu descărcare redusă (LSD NiMH) a fost introdusă pentru prima dată în noiembrie 2005 de către Sanyo sub marca Eneloop. Mai târziu, mulți producători globali și-au introdus bateriile LSD NiMH.

Acest tip de baterie are autodescărcare redusă, ceea ce înseamnă că are o durată de viață mai lungă în comparație cu NiMH convențional. Bateriile sunt vândute ca „gata de utilizare” sau „preîncărcate” și sunt comercializate ca înlocuitori pentru bateriile alcaline.

În comparație cu bateriile NiMH obișnuite, LSD-urile NiMH sunt cele mai utile atunci când între încărcare și utilizarea bateriei pot trece mai mult de trei săptămâni. Bateriile convenționale NiMH își pierd până la 10% din capacitatea de încărcare în primele 24 de ore după încărcare, apoi curentul de autodescărcare se stabilizează la până la 0,5% din capacitatea pe zi. Pentru NiMH LSD-urile, aceasta este de obicei în intervalul de la 0,04% la 0,1% capacitatea pe zi. Producătorii susțin că, prin îmbunătățirea electrolitului și a electrodului, au reușit să obțină următoarele avantaje ale LSD NiMH în comparație cu tehnologia clasică:

Printre dezavantaje, trebuie remarcat faptul că capacitatea este relativ puțin mai mică. În prezent (2012) capacitatea nominală maximă a LSD-ului este de 2700 mAh.

Cu toate acestea, la testarea bateriilor Sanyo Eneloop XX cu o capacitate de 2500mAh (min 2400mAh), s-a dovedit că toate bateriile dintr-un lot de 16 bucăți (fabricate în Japonia, vândute în Coreea de Sud) au o capacitate și mai mare - de la 2550 mAh până la 2680 mAh. Testat cu încărcătorul LaCrosse BC-9009.

Lista parțială a bateriilor cu durată lungă de viață (descărcare redusă automată):

• Prolife de la Fujicell
• Ready2Use Accu de la Varta
• AccuEvolution de la AccuPower
• Hibrid, platină și OPP preîncărcat de la Rayovac
• eneloop de Sanyo
• eniTime de Yuasa
• Infinium de la Panasonic
• ReCyko de Gold Peak
• Instant de Vapex
• Hybrio de la Uniross
• Cycle Energy de la Sony
• MaxE și MaxE Plus de la Ansmann
• EnergyOn de la NexCell
• ActiveCharge/StayCharged/Pre-Charge/Accu de la Duracell
• Preîncărcat de Kodak
• nx-ready de la energiile ENIX
• Imedion din
• Pleomax E-Lock de la Samsung
• Centura de Tenergy
• Ecomax de CDR King
• R2G de la Lenmar
• LSD gata de utilizare de la Turnigy

Alte beneficii ale bateriilor NiMH cu descărcare automată scăzută (LSD NiMH)

Bateriile NiMH cu descărcare automată scăzută au de obicei o rezistență internă semnificativ mai mică decât bateriile NiMH convenționale. Acest lucru are un efect foarte pozitiv în aplicațiile cu consum mare de curent:

• Tensiune mai stabilă
• Generare redusă de căldură în special în modurile rapide de încărcare/descărcare
• Eficiență mai mare
• Capabil de ieșire de curent de impuls ridicat (Exemplu: blițul camerei se încarcă mai repede)
• Posibilitatea de funcționare pe termen lung în dispozitive cu consum redus de energie (Exemplu: telecomenzi, ceasuri.)

Metode de încărcare

Încărcarea se realizează prin curent electric la o tensiune pe element de până la 1,4 - 1,6 V. Tensiunea pe un element complet încărcat fără sarcină este de 1,4 V. Tensiunea sub sarcină variază de la 1,4 la 0,9 V. Tensiunea fără sarcină este complet o baterie descărcată este de 1,0 - 1,1 V (descărcarea ulterioară poate deteriora celula). Pentru a încărca bateria, se folosește curent continuu sau pulsat cu impulsuri negative de scurtă durată (pentru a restabili efectul de „memorie”, metoda „FLEX Negative Pulse Charging” sau „Reflex Charging”).

Monitorizarea sfârșitului de încărcare prin schimbarea tensiunii

Una dintre metodele de determinare a sfârșitului unei încărcări este metoda -ΔV. Imaginea arată un grafic al tensiunii pe celulă la încărcare. Încărcătorul încarcă bateria cu curent constant. După ce bateria este complet încărcată, tensiunea începe să scadă. Efectul se observă numai la curenți de încărcare suficient de mari (0,5C..1C). Încărcătorul ar trebui să detecteze această cădere și să oprească încărcarea.

Există și așa-numita „inflexie” - o metodă pentru a determina sfârșitul încărcării rapide. Esența metodei este că nu este analizată tensiunea maximă de pe baterie, ci derivata maximă a tensiunii în funcție de timp. Adică, încărcarea rapidă se va opri în momentul în care rata de creștere a tensiunii este maximă. Acest lucru permite ca faza de încărcare rapidă să fie finalizată mai devreme, atunci când temperatura bateriei nu a crescut încă semnificativ. Cu toate acestea, metoda necesită măsurarea tensiunii cu o precizie mai mare și câteva calcule matematice (calcularea derivatei și filtrarea digitală a valorii rezultate).

Monitorizarea sfârșitului de încărcare pe baza schimbărilor de temperatură

La încărcarea unei celule cu curent continuu, cea mai mare parte a energiei electrice este transformată în energie chimică. Când bateria este complet încărcată, energia electrică furnizată va fi transformată în căldură. Cu un curent de încărcare suficient de mare, puteți determina sfârșitul încărcării printr-o creștere bruscă a temperaturii elementului prin instalarea unui senzor de temperatură a bateriei. Temperatura maximă admisă a bateriei este de 60°C.

Domenii de utilizare

Înlocuirea unei celule galvanice standard, vehicule electrice, defibrilatoare, rachete și tehnologie spațială, sisteme de alimentare autonome, echipamente radio, echipamente de iluminat.

Selectarea capacitatii bateriei

Când utilizați baterii NiMH, nu trebuie să vă străduiți întotdeauna pentru o capacitate mare. Cu cât bateria este mai încăpătoare, cu atât este mai mare (altele fiind egale) curentul de autodescărcare. De exemplu, luați în considerare bateriile cu o capacitate de 2500 mAh și 1900 mAh. Bateriile care sunt complet încărcate și nu sunt utilizate, de exemplu, o lună, își vor pierde o parte din capacitatea electrică din cauza autodescărcării. O baterie mai incapatoare se va pierde din incarcare mult mai repede decat una mai putin incapatoare. Astfel, după, de exemplu, o lună, bateriile vor avea o încărcare aproximativ egală, iar după și mai mult timp, bateria inițial mai încăpătoare va conține mai puțină încărcare.

Din punct de vedere practic, bateriile de mare capacitate (1500-3000 mAh pentru bateriile AA) au sens să fie folosite în dispozitive cu consum mare de energie pentru o perioadă scurtă de timp și fără depozitare prealabilă. De exemplu:

• În modelele radiocontrolate;
• Într-o cameră - pentru a crește numărul de poze realizate într-o perioadă relativ scurtă de timp;
• În alte dispozitive în care încărcarea va fi generată într-o perioadă relativ scurtă de timp.

Bateriile de capacitate redusă (300-1000 mAh pentru bateriile AA) sunt mai potrivite pentru următoarele cazuri:

• Când utilizarea încărcării nu începe imediat după încărcare, ci după o perioadă semnificativă de timp;
• Pentru utilizare ocazională în dispozitive (lanterne de mână, navigatoare GPS, jucării, walkie-talkie);
• Pentru utilizare pe termen lung într-un dispozitiv cu consum moderat de energie.

Producătorii

Bateriile cu hidrură metalică de nichel sunt fabricate de o varietate de companii, inclusiv:

• Camelion
• Lenmar
• Puterea noastră
• SURSA NIAI
• Spaţiu

Vezi si

Literatură

• Khrustalev D. A. Baterii. M: Izumrud, 2003.

Note

Legături

• GOST 15596-82 Surse de curent chimic. Termeni și definiții
• GOST R IEC 61436-2004 Baterii sigilate nichel-hidrură metalică
• GOST R IEC 62133-2004 Baterii reîncărcabile și baterii care conțin electroliți alcalini și alți neacizi. Cerințe de siguranță pentru bateriile portabile sigilate și bateriile fabricate din acestea pentru utilizare portabilă

Printre alte baterii, bateriile NiMH sunt adesea folosite. Aceste baterii au caracteristici tehnice ridicate care vă permit să le utilizați cât mai eficient. Acest tip de baterie este folosit aproape peste tot; mai jos vom analiza toate caracteristicile unor astfel de baterii și vom analiza, de asemenea, nuanțele de funcționare și producătorii cunoscuți.

Cuprins

Ce este o baterie cu hidrură metalică de nichel

Pentru început, este de remarcat faptul că hidrura de nichel-metal este o sursă secundară de energie. Nu produce energie și necesită reîncărcare înainte de utilizare.

Este format din două componente:

• anod – hidrură de nichel-litiu sau nichel-lantan;
• catod – oxid de nichel.

Un electrolit este, de asemenea, utilizat pentru a excita sistemul. Hidroxidul de potasiu este considerat electrolitul optim. Aceasta este o sursă de hrană alcalină conform clasificării moderne.

Acest tip de baterie a înlocuit bateriile cu nichel-cadmiu. Dezvoltatorii au reușit să minimizeze dezavantajele caracteristice tipurilor anterioare de baterii. Primele modele industriale au fost puse pe piață la sfârșitul anilor 80.

În prezent, a fost posibilă creșterea semnificativă a densității energiei stocate în comparație cu primele prototipuri. Unii experți consideră că limita de densitate nu a fost încă atinsă.

Principiul de funcționare și designul bateriei Ni-Mh

În primul rând, merită să luați în considerare modul în care funcționează o baterie NiMh. După cum am menționat deja, această baterie constă din mai multe componente. Să le privim mai detaliat.

Anodul de aici este o compoziție care absoarbe hidrogen. Este capabil să absoarbă cantități mari de hidrogen; în medie, cantitatea de element absorbit poate depăși volumul electrodului de 1000 de ori. Pentru a obține o stabilizare completă, litiu sau lantan este adăugat aliajului.

Catozii sunt fabricați din oxid de nichel. Acest lucru vă permite să obțineți o încărcare de înaltă calitate între catod și anod. În practică, pot fi utilizate o varietate de tipuri de catozi, în funcție de proiectarea lor tehnică:

• lamelă;
• metal-ceramic;
• pâslă metalică;
• presat;
• spumă de nichel (spumă polimerică).

Spuma polimerică și catozii din pâslă metalice au cea mai mare capacitate și durată de viață.

Conductorul dintre ele este alcalin. Aici se folosește hidroxid de potasiu concentrat.

Designul bateriei poate varia în funcție de scopuri și sarcini. Cel mai adesea, acestea sunt un anod și un catod laminat într-o rolă, între care există un separator. Există și opțiuni în care plăcile sunt așezate alternativ, dispuse cu un separator. Un element de proiectare obligatoriu este o supapă de siguranță; aceasta este activată atunci când presiunea din interiorul de urgență a bateriei crește la 2-4 MPa.

Ce tipuri de baterii Ni-Mh există și caracteristicile lor tehnice

Toate bateriile Ni-Mh sunt baterii reîncărcabile (traduse ca baterie reîncărcabilă). Bateriile de acest tip sunt produse în diferite tipuri și forme. Toate sunt destinate unei varietăți de scopuri și sarcini.

Există baterii care nu sunt aproape niciodată folosite în acest moment sau sunt folosite într-o măsură limitată. Astfel de baterii includ tipul „Krona”, era marcat 6KR61, erau folosite peste tot, acum pot fi găsite doar în echipamente vechi. Bateriile de tip 6KR61 aveau o tensiune de 9v.

Vom analiza principalele tipuri de baterii și caracteristicile acestora care sunt folosite acum.

• AA.. Capacitatea variază de la 1700-2900 mAh.
• AAA.. Uneori etichetat MN2400 sau MX2400. Capacitate – 800-1000 mAh.
• CU. Baterii de dimensiuni medii. Au o capacitate în intervalul 4500-6000 mAh.
• D. Cel mai puternic tip de baterie. Capacitate de la 9000 la 11500 mAh.

Toate bateriile enumerate au o tensiune de 1,5 V. Există și câteva modele cu o tensiune de 1.2v. Tensiune maxima 12v (prin conectarea a 10 baterii de 1.2v).

Avantaje și dezavantaje ale bateriei Ni-Mh

După cum am menționat deja, acest tip de baterie a înlocuit soiurile mai vechi. Spre deosebire de analogi, „efectul de memorie” a fost redus semnificativ. De asemenea, am redus cantitatea de substanțe dăunătoare naturii folosite în procesul de creație.

Avantajele includ următoarele nuanțe.

• Lucrați bine la temperaturi scăzute. Acest lucru este deosebit de important pentru echipamentele utilizate în aer liber.
• „Efect de memorie” redus. Dar tot e prezent.
• Baterii netoxice.
• Capacitate mai mare comparativ cu analogii.

Bateriile de acest tip au și dezavantaje.

• Valoare mai mare de auto-descărcare.
• Mai scump de produs.
• După aproximativ 250-300 de cicluri de încărcare/descărcare, capacitatea începe să scadă.
• Durată de viață limitată.

Unde se folosesc bateriile cu hidrură metalică de nichel?

Datorită capacității lor mari, astfel de baterii pot fi folosite peste tot. Fie că este vorba despre o șurubelniță sau un dispozitiv de măsurare complex, în orice caz, o astfel de baterie îi va furniza fără probleme cantitatea necesară de energie.

În viața de zi cu zi, astfel de baterii sunt cel mai adesea folosite în dispozitivele portabile de iluminat și echipamentele radio. Aici prezintă performanțe bune, menținând proprietăți optime de consum pentru o perioadă lungă de timp. Mai mult, pot fi folosite atât elementele de unică folosință, cât și cele reutilizabile, reîncărcate regulat din surse de alimentare externe.

O altă aplicație este instrumentele. Datorita capacitatii lor suficiente, pot fi folosite si in echipamente medicale portabile. Ele funcționează bine în monitoare de tensiune arterială și glucometre. Deoarece nu există supratensiuni, nu există nicio influență asupra rezultatului măsurării.

Multe instrumente de măsurare din tehnologie trebuie folosite în aer liber, inclusiv iarna. Aici bateriile cu hidrură metalică sunt pur și simplu de neînlocuit. Datorită răspunsului lor scăzut la temperaturi negative, pot fi folosite în cele mai dificile condiții.

Reguli de funcționare

Trebuie avut în vedere faptul că bateriile noi au o rezistență internă destul de mare. Pentru a obține o anumită reducere a acestui parametru, ar trebui să descărcați bateria la zero de mai multe ori la începutul utilizării. Pentru a face acest lucru, ar trebui să utilizați încărcătoare cu această funcție.

Atenţie! Acest lucru nu se aplică bateriilor de unică folosință.

Puteți auzi adesea întrebarea despre câți volți puteți descărca o baterie Ni-Mh. De fapt, poate fi descărcat la parametri aproape zero, caz în care tensiunea nu va fi suficientă pentru a menține funcționarea dispozitivului conectat. Este chiar recomandat să așteptați uneori până când bateria este complet descărcată. Acest lucru ajută la reducerea „efectului de memorie”. Durata de viață a bateriei este extinsă în consecință.

În caz contrar, funcționarea bateriilor de acest tip nu diferă de analogii.

Este necesar să pompați bateriile Ni-Mh?

O etapă importantă a funcționării este pomparea bateriei. Bateriile nichel-hidrură metalică necesită și ele această procedură. Acest lucru este deosebit de important după depozitarea pe termen lung pentru a restabili capacitatea și tensiunea maximă.

Pentru a face acest lucru, trebuie să descărcați bateria la zero. Vă rugăm să rețineți că este necesar șoc electric. Ca rezultat, ar trebui să obțineți tensiunea minimă. În acest fel poți reînvia bateria, chiar dacă a trecut destul de mult timp de la data fabricării. Cu cât bateria a stat mai mult timp, cu atât sunt necesare mai multe cicluri de încărcare. De obicei, este nevoie de 2-5 cicluri pentru a restabili capacitatea și rezistența.

Cum să restabiliți bateria NiMH

În ciuda tuturor avantajelor și caracteristicilor, astfel de baterii au încă un „efect de memorie”. Dacă bateria începe să-și piardă performanța, atunci ar trebui restaurată.

Înainte de a începe lucrul, trebuie să verificați capacitatea bateriei. Uneori se dovedește că este aproape imposibil să îmbunătățiți performanța, caz în care trebuie doar să înlocuiți bateria. De asemenea, verificăm bateria pentru defecțiuni.

Lucrarea în sine este similară cu pomparea. Dar aici nu realizează o descărcare completă, ci pur și simplu reduc tensiunea la un nivel de 1v. Este nevoie de 2-3 cicluri. Dacă în acest timp nu a fost posibil să se obțină rezultatul optim, bateria ar trebui considerată inutilizabilă. La încărcare, trebuie să mențineți parametrul Delta Peak pentru o anumită baterie.

Depozitarea și eliminarea

Merită să păstrați bateria la o temperatură apropiată de 0°C. Aceasta este starea optimă. De asemenea, este necesar să se țină cont de faptul că stocarea ar trebui să aibă loc numai în perioada de expirare; aceste date sunt indicate pe ambalaj, dar decodificarea poate diferi de la un producător la altul.

Producătorii cărora merită să fie atenți

Toți producătorii de baterii produc baterii Ni-Mh. În lista de mai jos puteți vedea cele mai cunoscute companii care oferă produse similare.

• Energizant;
• Varta;
• Duracell;
• Minamoto;
• Eneloop;
• Cameliu;
• Panasonic;
• Irobot;
• Sanyo.

Dacă te uiți la calitate, toate sunt aproximativ la fel. Dar putem evidenția bateriile Varta și Panasonic; acestea au cel mai optim raport preț-calitate. În caz contrar, puteți utiliza oricare dintre bateriile enumerate fără nicio restricție.