Những điều bạn cần biết về pin Ni-MH. Đào tạo về pin NiMH. Có lý do nào không

Hướng dẫn

Thực hiện huấn luyện pin NiMh, bao gồm thực hiện một số (một đến ba) chu kỳ xả và sạc pin hoàn toàn. Xả cho đến khi điện áp trên phần tử giảm xuống 1V. Xả các yếu tố riêng lẻ. Thực tế là khả năng chấp nhận sạc của mỗi loại pin có thể khác nhau. Điều này tăng cường khi sạc mà không cần đào tạo.

Xả trong một thiết bị đặc biệt có thể thực hiện riêng cho từng pin. Nếu nó không có đèn báo điều khiển điện áp, hãy theo dõi độ sáng của bóng đèn và độ phóng điện cho đến khi nó giảm đi rõ rệt. Ghi lại thời gian bóng đèn cháy để xác định dung lượng pin.

Sử dụng công thức trong đó công suất bằng tích của dòng phóng điện và thời gian phóng điện. Theo đó, nếu bạn có một cục pin có dung lượng 2500 mA, có khả năng cung cấp dòng điện 0,75 A cho tải trong 3,3 giờ. Nếu thời gian xả ngắn hơn thì dung lượng dư sẽ nhỏ hơn. Khi dung lượng bạn cần giảm, hãy tiếp tục huấn luyện pin.

Xả các phần tử bằng thiết bị được chế tạo theo sơ đồ http://www.electrosad.ru/Sovet/imagesSovet/NiMH4.png. Bạn có thể thiết kế nó dựa trên bộ sạc cũ. Chỉ có bốn bóng đèn trong đó. Nếu bóng đèn có dòng phóng điện bằng hoặc nhỏ hơn pin thì hãy sử dụng nó làm tải và chỉ báo. Trong các trường hợp khác, nó chỉ là tín hiệu báo pin đang được phục hồi.

Đặt giá trị điện trở sao cho tổng điện trở khoảng 1,6 ohms. Bạn không thể thay thế bóng đèn bằng đèn LED. Ví dụ: bạn có thể lấy bóng đèn krypton 2,4V từ đèn pin. Sau mỗi lần pin được xả hết, hãy sạc pin. Đối với hai pin 1,2V, sạc ở mức không quá 5-6V. Lần sạc tăng cường ban đầu thường kéo dài từ một đến mười phút.

Nguồn:

• Pin C 5050 ni mh

Nhiều người mê xe đã quen với tình trạng không thể khởi động xe chỉ sau một ngày không hoạt động. Pin sẽ cạn kiệt hoàn toàn trong vòng một ngày, mặc dù đã được sạc từ mạng trong một thời gian vừa đủ. Chẩn đoán rất rõ ràng - mật độ chất điện phân trong pin đã giảm.

Bạn sẽ cần

• Bóng đèn, tỷ trọng kế, điện phân, nước cất, cốc đong, máy khoan, que hàn.

Hướng dẫn

Việc phục hồi pin nên bắt đầu bằng cách đo mật độ chất điện phân trong mỗi lon bằng tỷ trọng kế. Nếu mật độ bình thường thì các chỉ số nằm trong khoảng từ 1,25 đến 1,29. Ở các khu vực phía Nam, những con số này có thể thấp hơn một chút và ở phía Bắc, chúng có thể cao hơn. Ngoài ra, điều đáng chú ý là độ chênh lệch của số đọc trong các phần pin không được vượt quá 0,01.

Khi mật độ chất điện phân ở mức 1,18-1,20, bạn có thể đạt được bằng cách thêm chất điện phân có mật độ 1,27 vào pin. Điều này được thực hiện như sau:
- bơm một lượng đáng kể chất điện phân ra khỏi một bình bằng cách sử dụng một quả lê;
- đo thể tích và thêm chất điện phân mới vào một nửa thể tích đã bơm;
- lắc pin từ bên này sang bên kia để trộn chất lỏng và đo mật độ;
- nếu số đọc chưa tăng đến giá trị mong muốn, hãy bổ sung thêm chất điện phân nhưng không quá 1/4 thể tích đã bơm ra. Sau đó, khi nạp tiền, âm lượng giảm đi một nửa;
- khi đạt đến mật độ yêu cầu của chất điện phân, thêm nước cất đến mức yêu cầu.

Nếu các phép đo cho thấy mật độ đã giảm xuống dưới 1,18 thì việc bổ sung chất điện phân mới sẽ không giúp ích gì. Axit ắc quy là cần thiết vì mật độ của nó cao hơn nhiều. Bạn cần tiến hành tương tự như với chất điện phân, nhưng quy trình có thể phải được thực hiện nhiều lần vì mật độ có thể không đạt được giá trị yêu cầu sau giai đoạn đầu tiên.

Nếu mọi việc thực sự tồi tệ, bạn hoàn toàn có thể

Phạm vi ứng dụng của pin điện khá rộng. Pin nhỏ được sử dụng trong các thiết bị gia dụng thông thường, pin lớn hơn một chút được sử dụng trong ô tô và pin rất lớn và dung lượng cao được lắp đặt trong các trạm công nghiệp đông đúc. Có vẻ như, ngoài mục đích sử dụng của người dùng, các loại pin khác nhau có thể có điểm gì chung? Tuy nhiên, trên thực tế, những loại pin này có quá nhiều điểm tương đồng. Có lẽ một trong những điểm tương đồng chính giữa các loại pin là nguyên tắc tổ chức hoạt động của chúng. Trong tài liệu ngày nay, tài nguyên của chúng tôi đã quyết định xem xét chính xác một trong số này. Nói chính xác hơn, dưới đây chúng ta sẽ nói về nguyên tắc hoạt động và hoạt động của pin hydrua kim loại niken.

Lịch sử xuất hiện của pin hydrua kim loại niken

Việc tạo ra pin hydrua kim loại niken bắt đầu khơi dậy sự quan tâm đáng kể của các đại diện kỹ thuật từ hơn 60 năm trước, tức là vào những năm 50 của thế kỷ 20. Các nhà khoa học chuyên nghiên cứu các tính chất vật lý và hóa học của pin đã suy nghĩ nghiêm túc về cách khắc phục những khuyết điểm của pin niken-cadmium phổ biến lúc bấy giờ. Có lẽ một trong những mục tiêu chính của các nhà khoa học là tạo ra một loại pin có thể tăng tốc và đơn giản hóa quá trình của tất cả các phản ứng liên quan đến quá trình chuyển điện phân của hydro.

Kết quả là, chỉ đến cuối những năm 70, các chuyên gia mới có thể thiết kế lần đầu tiên, sau đó tạo ra và thử nghiệm đầy đủ pin hydrua kim loại niken chất lượng cao ít nhiều. Sự khác biệt chính giữa loại pin mới và các loại pin trước đó là nó có những vị trí được xác định nghiêm ngặt để tích tụ phần lớn hydro. Chính xác hơn, sự tích tụ chất này xảy ra trong hợp kim của một số kim loại nằm trên các điện cực của pin. Thành phần của hợp kim có cấu trúc sao cho một hoặc nhiều kim loại tích tụ hydro (đôi khi gấp vài nghìn lần thể tích của chúng) và các kim loại khác đóng vai trò là chất xúc tác cho các phản ứng điện phân, đảm bảo sự chuyển đổi chất hydro thành mạng điện cực kim loại.

Pin thu được có cực dương hydrua kim loại hydro và cực âm niken, được viết tắt là “Ni-MH” (từ tên của chất dẫn điện, chất lưu trữ). Những loại pin như vậy hoạt động bằng chất điện phân kiềm và cung cấp chu kỳ sạc-xả tuyệt vời - lên tới 2.000 nghìn cho một pin đầy. Mặc dù vậy, con đường thiết kế pin Ni-MH không hề dễ dàng và hiện các mẫu hiện có vẫn đang được nâng cấp. Mục tiêu chính của hiện đại hóa là nhằm tăng mật độ năng lượng của pin.

Lưu ý rằng ngày nay pin hydrua kim loại niken hầu hết được sản xuất dựa trên hợp kim kim loại LaNi5. Ví dụ đầu tiên về loại pin như vậy đã được cấp bằng sáng chế vào năm 1975 và bắt đầu được sử dụng tích cực trong ngành công nghiệp rộng rãi. Pin hydrua kim loại niken hiện đại có mật độ năng lượng cao và được làm từ nguyên liệu thô hoàn toàn không độc hại nên dễ dàng thải bỏ. Có lẽ chính vì những ưu điểm này mà chúng đã trở nên rất phổ biến ở nhiều khu vực cần lưu trữ điện tích lâu dài.

Thiết kế và nguyên lý hoạt động của pin niken hiđrua kim loại

Pin hydrua kim loại niken ở mọi kích cỡ, công suất và mục đích sử dụng được sản xuất ở hai loại hình dạng chính - hình lăng trụ và hình trụ. Bất kể hình thức nào, pin như vậy bao gồm các yếu tố bắt buộc sau:

• các điện cực hydrua và niken kim loại (cực âm và cực dương), tạo thành phần tử điện của cấu trúc lưới, chịu trách nhiệm cho sự chuyển động và tích tụ điện tích;
• khu vực phân tách ngăn cách các điện cực và cũng tham gia vào quá trình phản ứng điện phân;
• các tiếp điểm đầu ra giải phóng điện tích tích lũy ra môi trường bên ngoài;
• một nắp có van tích hợp bên trong, cần thiết để giảm áp suất dư thừa từ các khoang tích lũy (áp suất trên 2-4 megapascal);
• một hộp bền và bảo vệ nhiệt chứa các bộ phận pin được mô tả ở trên.

Thiết kế của pin hydrua kim loại niken, giống như nhiều loại khác của thiết bị này, khá đơn giản và không có bất kỳ khó khăn cụ thể nào khi xem xét. Điều này được thể hiện rõ ràng trong sơ đồ thiết kế pin sau:

Nguyên lý hoạt động của pin đang được xem xét, trái ngược với sơ đồ thiết kế chung của chúng, trông phức tạp hơn một chút. Để hiểu bản chất của chúng, chúng ta hãy chú ý đến hoạt động từng bước của pin hydrua kim loại niken. Trong một phiên bản điển hình, các giai đoạn hoạt động của các loại pin này như sau:

1. Điện cực dương, cực dương, thực hiện phản ứng oxy hóa với sự hấp thụ hydro;
2. Điện cực âm, cực âm, thực hiện phản ứng khử trong quá trình giải hấp hydro.

Nói một cách đơn giản, lưới điện cực tổ chức chuyển động có trật tự của các hạt (điện cực và ion) thông qua các phản ứng hóa học cụ thể. Trong trường hợp này, chất điện phân không tham gia trực tiếp vào phản ứng chính tạo ra điện mà chỉ được kích hoạt trong một số trường hợp hoạt động nhất định của pin Ni-MH (ví dụ, trong quá trình sạc lại, thực hiện phản ứng tuần hoàn oxy). Chúng tôi sẽ không xem xét chi tiết hơn các nguyên tắc hoạt động của pin hydrua kim loại niken, vì điều này đòi hỏi kiến ​​​​thức hóa học đặc biệt, điều mà nhiều độc giả trong tài nguyên của chúng tôi không có. Nếu muốn tìm hiểu chi tiết hơn về nguyên lý hoạt động của pin, bạn nên tham khảo tài liệu kỹ thuật, trong đó trình bày càng chi tiết càng tốt diễn biến của từng phản ứng ở hai đầu điện cực, cả khi sạc và xả pin.

Các đặc tính của pin Ni-MH tiêu chuẩn có thể được xem trong bảng sau (cột giữa):

Quy tắc hoạt động

Bất kỳ loại pin nào cũng là một thiết bị tương đối đơn giản để bảo trì và vận hành. Mặc dù vậy, giá thành của nó thường cao, vì vậy mọi chủ sở hữu một loại pin cụ thể đều quan tâm đến việc tăng tuổi thọ sử dụng của nó. Đối với pin thuộc dòng “Ni-MH”, việc kéo dài thời gian hoạt động không quá khó khăn. Đối với điều này là đủ:

• Đầu tiên, hãy tuân thủ các quy tắc sạc pin;
• Thứ hai, hãy sử dụng đúng cách và cất giữ khi không sử dụng.

Chúng ta sẽ nói về khía cạnh đầu tiên của việc bảo trì pin sau, nhưng bây giờ chúng ta hãy chuyển sự chú ý sang danh sách các quy tắc chính để vận hành pin niken-hyđrua kim loại. Danh sách mẫu của các quy tắc này như sau:

• Pin hydrua kim loại niken chỉ nên được bảo quản ở trạng thái tích điện ở mức 30-50%;
• Nghiêm cấm làm pin Ni-MH quá nóng, vì so với các loại pin niken-cadmium tương tự, loại pin mà chúng tôi đang xem xét nhạy cảm hơn với nhiệt hơn nhiều. Quá tải công việc ảnh hưởng tiêu cực đến tất cả các quá trình xảy ra trong khoang và đầu ra của pin. Sản lượng hiện tại bị ảnh hưởng đặc biệt;
• Không bao giờ sạc lại pin hydrua kim loại niken. Luôn tuân thủ các quy tắc sạc được mô tả trong bài viết này hoặc được phản ánh trong tài liệu kỹ thuật về pin;
• Trong thời gian sử dụng ít hoặc bảo quản lâu dài, hãy “huấn luyện” pin. Thông thường, chu kỳ sạc-xả được thực hiện định kỳ (khoảng 3-6 lần) là đủ. Bạn cũng nên cho pin Ni-MH mới tham gia quá trình “đào tạo” tương tự;
• Pin hydrua kim loại niken nên được bảo quản ở nhiệt độ phòng. Nhiệt độ tối ưu là 15-23 độ C;
• Cố gắng không xả pin đến giới hạn tối thiểu - điện áp dưới 0,9 Vôn cho mỗi cặp cực âm-cực dương. Tất nhiên, pin niken-hydrua kim loại có thể được phục hồi, nhưng không nên để chúng ở trạng thái "chết" (chúng ta cũng sẽ nói về cách khôi phục pin bên dưới);
• Giám sát chất lượng thiết kế của pin. Không được phép có những khiếm khuyết nghiêm trọng, thiếu chất điện giải và những thứ tương tự. Tần suất kiểm tra pin được khuyến nghị là 2-4 tuần;
• Trong trường hợp sử dụng pin lớn, cố định, điều quan trọng là phải tuân thủ các quy tắc sau:
  • sửa chữa hiện tại của họ (ít nhất mỗi năm một lần):
  • phục hồi vốn (ít nhất 3 năm một lần);
  • buộc chặt pin đáng tin cậy tại nơi sử dụng;
  • sự sẵn có của ánh sáng;
  • sử dụng đúng bộ sạc;
  • và tuân thủ các biện pháp phòng ngừa an toàn khi sử dụng loại pin đó.

Điều quan trọng là phải tuân thủ các quy tắc được mô tả không chỉ bởi vì cách tiếp cận như vậy đối với hoạt động của pin hydrua kim loại niken sẽ kéo dài đáng kể tuổi thọ của chúng. Họ cũng đảm bảo việc sử dụng pin an toàn và thường không gặp sự cố.

Quy tắc tính phí

Trước đây người ta đã lưu ý rằng các quy tắc vận hành không phải là điều duy nhất cần thiết để đạt được tuổi thọ hoạt động tối đa của pin hydrua kim loại niken. Ngoài việc sử dụng đúng cách, việc sạc pin như vậy một cách chính xác là vô cùng quan trọng. Nhìn chung, việc trả lời câu hỏi “Sạc pin Ni-MH đúng cách như thế nào?” là khá khó khăn. Thực tế là mỗi loại hợp kim được sử dụng trên điện cực pin đều yêu cầu những quy tắc nhất định cho quá trình này.

Tóm tắt và tính trung bình chúng, chúng ta có thể nêu bật các nguyên tắc cơ bản sau đây của việc sạc pin hydrua kim loại niken:

• Đầu tiên, phải quan sát đúng thời gian sạc. Đối với hầu hết pin Ni-MH, thời gian sử dụng là 15 giờ với dòng sạc khoảng 0,1 C hoặc 1-5 giờ với dòng sạc trong khoảng 0,1-1 C đối với pin có điện cực hoạt động cao. Ngoại lệ là pin sạc, có thể mất hơn 30 giờ để sạc;
• Thứ hai, điều quan trọng là phải theo dõi nhiệt độ của pin trong quá trình sạc. Nhiều nhà sản xuất không khuyến nghị nhiệt độ vượt quá 50-60 độ C;
• Và thứ ba, cần tính đến quy trình tính phí. Cách tiếp cận này được coi là tối ưu khi pin được xả với dòng điện định mức đến điện áp đầu ra 0,9-1 Volts, sau đó nó được sạc tới 75-80% công suất tối đa. Điều quan trọng cần lưu ý là khi sạc nhanh (dòng điện cung cấp lớn hơn 0,1), điều quan trọng là phải tổ chức sạc trước với dòng điện cao cung cấp cho pin trong khoảng 8-10 phút. Sau đó, quá trình sạc sẽ được tổ chức với việc tăng nhẹ điện áp cung cấp cho pin lên 1,6-1,8 Vôn. Nhân tiện, trong quá trình sạc pin hydrua kim loại niken thông thường, điện áp thường không thay đổi và thường là 0,3-1 Volt.

Ghi chú! Các quy tắc sạc pin nêu trên có tính chất trung bình. Đừng quên rằng đối với một nhãn hiệu pin hydrua kim loại niken cụ thể, chúng có thể hơi khác nhau.

Phục hồi pin

Cùng với chi phí cao và khả năng tự xả nhanh, pin Ni-MH còn có một nhược điểm khác - “hiệu ứng bộ nhớ” rõ rệt. Bản chất của nó nằm ở chỗ khi sạc một cách có hệ thống một cục pin chưa xả hết, nó dường như ghi nhớ điều này và theo thời gian, dung lượng của nó sẽ giảm đi đáng kể. Để hóa giải những rủi ro như vậy, chủ sở hữu những loại pin như vậy cần phải sạc pin đã xả tối đa, cũng như định kỳ “huấn luyện” chúng trong quá trình phục hồi.

Cần khôi phục lại pin niken-kim loại hydrua trong quá trình “huấn luyện” hoặc khi bị xả điện nghiêm trọng như sau:

1. Trước hết, bạn cần chuẩn bị. Để khôi phục bạn sẽ cần:
   • chất lượng cao và tốt nhất là bộ sạc thông minh;
   • dụng cụ đo điện áp và dòng điện;
   • bất kỳ thiết bị nào có khả năng tiêu thụ năng lượng từ pin
2. Sau khi chuẩn bị, bạn có thể tự hỏi làm thế nào để khôi phục pin. Đầu tiên, bạn cần sạc pin theo tất cả các quy tắc, sau đó xả pin theo điện áp ở đầu ra pin là 0,8-1 Volts;
3. Sau đó, quá trình phục hồi bắt đầu, một lần nữa, việc này phải được thực hiện theo tất cả các quy tắc sạc pin hydrua kim loại niken. Quá trình khôi phục tiêu chuẩn có thể được thực hiện theo hai cách:
   • Đầu tiên là nếu pin có dấu hiệu “sống” (thường là khi xả ở mức 0,8-1 Volts). Quá trình sạc diễn ra với sự tăng điện áp cung cấp liên tục từ 0,3 đến 1 Volt với dòng điện 0,1 C trong 30-60 phút, sau đó điện áp không thay đổi và dòng điện tăng lên 0,3-0,5 C;
   • Thứ hai là nếu pin không có dấu hiệu “tuổi thọ” (có mức xả dưới 0,8 Volts). Trong trường hợp này, việc sạc được thực hiện bằng cách sạc trước 10 phút với dòng điện cao trong 10 - 15 phút. Sau đó, các bước được mô tả ở trên được thực hiện.

Cần hiểu rằng việc phục hồi pin hydrua kim loại niken là một quy trình phải được thực hiện định kỳ đối với tất cả các loại pin (cả pin “sống” và “không sống”). Chỉ có cách tiếp cận sử dụng loại pin này mới giúp bạn tận dụng tối đa chúng.

Có lẽ đây là nơi mà câu chuyện về chủ đề hôm nay có thể kết thúc. Chúng tôi hy vọng rằng tài liệu được trình bày ở trên hữu ích cho bạn và cung cấp câu trả lời cho câu hỏi của bạn.

Nếu có thắc mắc gì hãy để lại ở phần bình luận bên dưới bài viết. Chúng tôi hoặc khách truy cập của chúng tôi sẽ vui lòng trả lời họ

Đã lâu rồi tôi không thể tải kết quả thí nghiệm của mình lên LiveJournal... Hiện tại tôi không có Internet ở nhà, tôi rất bận ở cơ quan.

Tuy nhiên, công việc vẫn chưa dừng lại mà đang di chuyển và sẽ sớm xuất hiện báo cáo về công việc đã thực hiện tại đây.

Ở giai đoạn này, tôi nhận ra thực tế là tất cả pin tôi có trong kho đã dần không còn sử dụng được... kết quả là các cuộc thử nghiệm một thiết bị vốn đã tự động đã bị hoãn lại...

Tôi đã lùng sục trên Internet về chủ đề này và thành thật sao chép và dán vào đây một đoạn của bài báo, chính thuật toán khôi phục Ni-Mh

Thuật toán phục hồi cho pin Ni-MH

Như đã đề cập ở trên, việc mất dung lượng pin có liên quan đến sự lắng đọng các sản phẩm phản ứng trên các điện cực. Để khôi phục lại pin, các sản phẩm này phải được trả về tình trạng ban đầu.

Để làm điều này, bạn cần phải có sẵn những thứ sau:

• nguồn điện có các chỉ báo điện áp, dòng điện và điện áp có thể điều chỉnh liên tục (bạn cũng có thể sử dụng vôn kế và ampe kế riêng);
• các tế bào pin được chuẩn bị để sạc;
• tải - biến trở hoặc bóng đèn, điện trở của chúng phải được chọn dựa trên công thức:

R = U/I [Ôm], trong đó U là điện áp định mức của pin [B], I là dòng điện yêu cầu [A], được lấy từ phép tính I = 0,4 C (baht).

Bạn cũng nên trang bị sẵn cảm biến nhiệt độ hoặc rơle nhiệt để có thể tắt dòng điện kịp thời nếu quá nóng.

Trước khi sạc, xả pin đến điện áp khoảng 1 V - nối vôn kế và tải song song với phần tử. Chúng tôi theo dõi định kỳ điện áp (nó không được giảm xuống dưới 0,9 V - các quá trình không thể đảo ngược có thể bắt đầu). Chúng tôi theo dõi nhiệt độ định kỳ - nhiệt độ không được tăng trên 50 độ C. Nếu không, cần phải tắt tải cho đến khi phần tử nguội đến nhiệt độ phòng. Sau khi xả, cần đợi thời gian để các quá trình bên trong phần tử bình thường hóa (15-20 phút). Trong thời gian này, phần tử được "tái tạo", điện áp sẽ tăng lên và nó có thể được phóng điện thêm đến điện áp 0,9 V. Sau đó, sau khi chờ 10 - 15 phút, bạn có thể bắt đầu sạc.

Bộ sạc

Để sạc, chúng ta mắc nối tiếp ampe kế với phần tử đang được sạc, nguồn điện và vôn kế mắc song song, với một tiếp điểm với cực tự do của pin, còn lại với tiếp điểm tự do của ampe kế. Nên gắn cảm biến nhiệt độ hoặc bộ phận nhạy cảm, rơle nhiệt vào pin bằng keo tản nhiệt để đo chính xác hơn. Chúng tôi đặt bộ điều chỉnh điện áp của nguồn điện ở mức điện áp tối thiểu (biến trở thành điện trở tối đa). Tiếp theo, ta tăng dần điện áp để dòng điện trên ampe kế đạt giá trị:

I(phí) = 0,1C(baht)

Ví dụ: đối với pin 1500 mAh, dòng điện tối đa sẽ là 150 mA. Dòng điện sẽ giảm dần và theo đó cần phải tăng điện áp. Đầu tiên - cứ 3-5 phút một lần trong giờ đầu tiên, sau đó mỗi giờ. Ngay khi điện áp đạt đến 1,3 danh định (1,4-1,5 volt), bạn cần để nguyên việc sạc pin - điện áp không thể tăng thêm. Khi dòng điện giảm xuống giá trị gần bằng 0 (sau 4 - 6 giờ), bạn cần tắt sạc, đợi 15-20 phút để quá trình bình thường hóa và sạc trong 8 giờ. Trong quá trình sạc, phải cẩn thận để đảm bảo nhiệt độ không tăng quá 50 độ C. Nếu nhiệt độ vượt quá giá trị này thì cần giảm dòng sạc (1,5-2 lần) cho đến khi pin nguội xuống 30 độ. Sau đó, bạn có thể tăng dòng điện một cách trơn tru đến giá trị định mức. Để khôi phục công suất ban đầu, cần phải thực hiện 3-4 chu kỳ như vậy.

Và chúng được thực hiện như một nỗ lực nhằm khắc phục những thiếu sót. Tuy nhiên, các hợp chất hiđrua kim loại được sử dụng vào thời điểm đó không ổn định và không đạt được các đặc tính cần thiết. Kết quả là sự phát triển của pin NiMH bị đình trệ. Các hợp chất hydrua kim loại mới, đủ ổn định để sử dụng cho pin, được phát triển vào năm 1980. Kể từ cuối những năm 1980, pin NiMH đã liên tục được cải tiến, chủ yếu là về mật độ năng lượng. Các nhà phát triển của họ lưu ý rằng công nghệ NiMH có tiềm năng đạt được mật độ năng lượng cao hơn nữa.

Tùy chọn

• Hàm lượng năng lượng lý thuyết (Wh/kg): 300 Wh/kg.
• Cường độ năng lượng riêng: khoảng - 60-72 Wh/kg.
• Mật độ năng lượng riêng (Wh/dm³): khoảng - 150 Wh/dm³.
• EMF: 1,25.
• Nhiệt độ hoạt động: −60…+55 °C .(-40… +55)
• Tuổi thọ sử dụng: khoảng 300-500 chu kỳ sạc/xả.

Sự miêu tả

Pin hydrua kim loại niken thuộc hệ số dạng Krona, thường bắt đầu ở mức 8,4 volt, giảm dần điện áp xuống 7,2 volt, và sau đó, khi pin cạn kiệt năng lượng, điện áp sẽ giảm nhanh chóng. Loại pin này được thiết kế để thay thế pin niken-cadmium. Pin hydrua kim loại niken có công suất lớn hơn khoảng 20% ​​với cùng kích thước nhưng tuổi thọ sử dụng ngắn hơn - từ 200 đến 300 chu kỳ sạc/xả. Khả năng tự phóng điện cao hơn khoảng 1,5-2 lần so với pin niken-cadmium.

Pin NiMH thực tế không có “hiệu ứng bộ nhớ”. Điều này có nghĩa là bạn có thể sạc pin chưa xả hết nếu pin không được bảo quản ở tình trạng này trong hơn một vài ngày. Nếu pin đã xả một phần và không sử dụng trong thời gian dài (hơn 30 ngày) thì phải xả pin trước khi sạc.

Thân thiện với môi trường.

Chế độ hoạt động thuận lợi nhất: dòng điện thấp, công suất định mức 0,1, thời gian sạc - 15-16 giờ (khuyến nghị điển hình của nhà sản xuất).

Kho

Pin nên được bảo quản khi đã sạc đầy trong tủ lạnh nhưng không được dưới 0 độ. Trong quá trình bảo quản nên kiểm tra điện áp thường xuyên (1-2 tháng một lần). Nó không được giảm xuống dưới 1,37. Nếu điện áp giảm, bạn cần sạc lại pin. Loại pin duy nhất có thể lưu trữ khi xả hết là pin Ni-Cd.

Pin NiMH tự xả thấp (LSD NiMH)

Pin hydrua kim loại niken tự xả thấp (LSD NiMH) được Sanyo giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 11 năm 2005 dưới thương hiệu Eneloop. Sau đó, nhiều nhà sản xuất toàn cầu đã giới thiệu pin LSD NiMH của họ.

Loại pin này đã giảm khả năng tự xả, đồng nghĩa với việc nó có thời hạn sử dụng lâu hơn so với NiMH thông thường. Pin được bán dưới dạng "sẵn sàng để sử dụng" hoặc "sạc trước" và được bán trên thị trường dưới dạng thay thế cho pin kiềm.

So với pin NiMH thông thường, NiMH LSD hữu ích nhất khi thời gian sạc và sử dụng pin có thể kéo dài hơn ba tuần. Pin NiMH thông thường mất tới 10% dung lượng sạc trong 24 giờ đầu sau khi sạc, sau đó dòng tự xả sẽ ổn định ở mức tối đa 0,5% dung lượng mỗi ngày. Đối với LSD NiMH, công suất này thường nằm trong khoảng từ 0,04% đến 0,1% công suất mỗi ngày. Các nhà sản xuất tuyên bố rằng bằng cách cải tiến chất điện phân và điện cực, họ có thể đạt được những ưu điểm sau của LSD NiMH so với công nghệ cổ điển:

Trong số những nhược điểm, cần lưu ý rằng công suất tương đối nhỏ hơn một chút. Hiện tại (2012) dung lượng định mức tối đa đạt được của LSD là 2700 mAh.

Tuy nhiên, khi thử nghiệm pin Sanyo Eneloop XX có dung lượng trên bảng tên là 2500mAh (tối thiểu 2400mAh), hóa ra tất cả pin trong lô 16 chiếc (sản xuất tại Nhật Bản, bán ở Hàn Quốc) đều có dung lượng thậm chí còn cao hơn - từ 2550mAh đến 2680mAh. Đã thử nghiệm với bộ sạc LaCrosse BC-9009.

Danh sách một phần pin có tuổi thọ cao (khả năng tự xả thấp):

• Tăng sinh của Fujicell
• Ready2Sử dụng Accu từ Varta
• AccuEvolution của AccuPower
• Hybrid, Platinum và OPP được sạc sẵn từ Rayovac
• eneloop của Sanyo
• eniTime của Yuasa
• Infinium của Panasonic
• ReCyko của Gold Peak
• Ngay lập tức bởi Vapex
• Hybrio từ Uniross
• Chu kỳ năng lượng từ Sony
• MaxE và MaxE Plus từ Ansmann
• EnergyOn từ NexCell
• ActiveCharge/StayCharged/Pre-Charged/Accu từ Duracell
• Được tính phí trước bởi Kodak
• nx sẵn sàng từ năng lượng ENIX
• Imedion từ
• Khóa điện tử Pleomax của Samsung
• Centura của Tenergy
• Ecomax của CDR King
• R2G từ Lenmar
• LSD sẵn sàng để sử dụng từ Turnigy

Các lợi ích khác của pin NiMH tự xả thấp (LSD NiMH)

Pin NiMH tự xả thấp thường có điện trở trong thấp hơn đáng kể so với pin NiMH thông thường. Điều này có tác động rất tích cực trong các ứng dụng có mức tiêu thụ dòng điện cao:

• Điện áp ổn định hơn
• Giảm sinh nhiệt, đặc biệt ở chế độ sạc/xả nhanh
• Hiệu quả cao hơn
• Có khả năng tạo ra dòng điện xung cao (Ví dụ: đèn flash của máy ảnh sạc nhanh hơn)
• Khả năng hoạt động lâu dài trên các thiết bị có mức tiêu thụ điện năng thấp (Ví dụ: điều khiển từ xa, đồng hồ.)

Phương thức tính phí

Quá trình sạc được thực hiện bằng dòng điện có điện áp trên phần tử lên tới 1,4 - 1,6 V. Điện áp trên phần tử được sạc đầy không tải là 1,4 V. Điện áp khi có tải thay đổi từ 1,4 đến 0,9 V. Điện áp không tải hoàn toàn pin đã xả là 1,0 - 1,1 V (xả thêm có thể làm hỏng pin). Để sạc pin, người ta sử dụng dòng điện một chiều hoặc xung có xung âm ngắn hạn (để khôi phục hiệu ứng “bộ nhớ”, phương pháp “Sạc xung âm FLEX” hoặc “Sạc phản xạ”).

Giám sát việc kết thúc sạc bằng cách thay đổi điện áp

Một trong những phương pháp xác định điểm cuối của điện tích là phương pháp -ΔV. Hình ảnh hiển thị biểu đồ điện áp trên tế bào khi sạc. Bộ sạc sạc pin với dòng điện không đổi. Sau khi pin được sạc đầy, điện áp bắt đầu giảm. Hiệu ứng chỉ được quan sát thấy ở dòng sạc đủ cao (0,5C..1C). Bộ sạc sẽ phát hiện sự sụt giảm này và tắt sạc.

Ngoài ra còn có cái gọi là "inflexion" - một phương pháp xác định thời điểm kết thúc sạc nhanh. Bản chất của phương pháp này là nó không phân tích điện áp tối đa trên pin mà là đạo hàm tối đa của điện áp theo thời gian. Tức là quá trình sạc nhanh sẽ dừng ở thời điểm tốc độ tăng điện áp đạt mức tối đa. Điều này cho phép giai đoạn sạc nhanh được hoàn thành sớm hơn, khi nhiệt độ pin chưa tăng đáng kể. Tuy nhiên, phương pháp này yêu cầu đo điện áp với độ chính xác cao hơn và một số phép tính toán học (tính đạo hàm và lọc số của giá trị thu được).

Giám sát việc kết thúc sạc dựa trên sự thay đổi nhiệt độ

Khi sạc pin bằng dòng điện một chiều, phần lớn năng lượng điện được chuyển thành năng lượng hóa học. Khi pin được sạc đầy, năng lượng điện được cung cấp sẽ được chuyển thành nhiệt. Với dòng sạc đủ lớn, bạn có thể xác định thời điểm kết thúc quá trình sạc bằng cách tăng mạnh nhiệt độ của bộ phận bằng cách lắp cảm biến nhiệt độ pin. Nhiệt độ tối đa cho phép của pin là 60°C.

Lĩnh vực sử dụng

Thay thế pin điện tiêu chuẩn, xe điện, máy khử rung tim, công nghệ tên lửa và vũ trụ, hệ thống cung cấp điện tự động, thiết bị vô tuyến, thiết bị chiếu sáng.

Lựa chọn dung lượng pin

Khi sử dụng pin NiMH, bạn không nên luôn hướng tới dung lượng cao. Pin càng có dung lượng lớn thì dòng điện tự xả của nó càng cao (các yếu tố khác bằng nhau). Ví dụ: hãy xem xét pin có dung lượng 2500 mAh và 1900 mAh. Ví dụ, pin được sạc đầy và không được sử dụng trong một tháng sẽ mất một phần dung lượng điện do tự phóng điện. Pin có dung lượng lớn hơn sẽ mất điện nhanh hơn nhiều so với pin có dung lượng thấp hơn. Do đó, chẳng hạn như sau một tháng, pin sẽ có mức sạc gần như bằng nhau và thậm chí sau nhiều thời gian hơn, pin ban đầu có dung lượng lớn hơn sẽ chứa ít điện tích hơn.

Từ quan điểm thực tế, pin dung lượng cao (1500-3000 mAh đối với pin AA) có ý nghĩa khi được sử dụng trong các thiết bị có mức tiêu thụ năng lượng cao trong thời gian ngắn và không cần lưu trữ trước. Ví dụ:

• Trong các mô hình điều khiển bằng sóng vô tuyến;
• Trong máy ảnh - để tăng số lượng ảnh được chụp trong một khoảng thời gian tương đối ngắn;
• Trong các thiết bị khác mà điện tích sẽ được tạo ra trong một khoảng thời gian tương đối ngắn.

Pin dung lượng thấp (300-1000 mAh đối với pin AA) phù hợp hơn cho các trường hợp sau:

• Khi việc sử dụng sạc không bắt đầu ngay sau khi sạc mà sau một khoảng thời gian đáng kể;
• Để sử dụng không thường xuyên trong các thiết bị (đèn pin cầm tay, thiết bị định vị GPS, đồ chơi, bộ đàm);
• Để sử dụng lâu dài trên một thiết bị có mức tiêu thụ điện năng vừa phải.

Nhà sản xuất của

Pin hydrua kim loại niken được sản xuất bởi nhiều công ty, bao gồm:

• Lạc đà
• Lenmar
• Sức mạnh của chúng ta
• NGUỒN NIAI
• Không gian

Xem thêm

Văn học

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

Ghi chú

Liên kết

• GOST 15596-82 Nguồn dòng hóa chất. Điều khoản và định nghĩa
• GOST R IEC 61436-2004 Pin hydrua kim loại niken kín
• GOST R IEC 62133-2004 Pin sạc và pin có chứa chất điện phân kiềm và không axit khác. Yêu cầu an toàn đối với pin kín di động và pin được làm từ chúng để sử dụng di động

Trong số các loại pin khác, pin NiMH thường được sử dụng. Những loại pin này có đặc tính kỹ thuật cao cho phép bạn sử dụng chúng hiệu quả nhất có thể. Loại pin này được sử dụng ở hầu hết mọi nơi, dưới đây chúng ta sẽ xem xét tất cả các tính năng của loại pin đó, đồng thời phân tích các sắc thái hoạt động và các nhà sản xuất nổi tiếng.

Nội dung

Pin Hyđrua kim loại Niken là gì

Để bắt đầu, điều đáng chú ý là hydrua kim loại niken là nguồn năng lượng thứ cấp. Nó không tạo ra năng lượng và cần phải sạc lại trước khi sử dụng.

Nó bao gồm hai thành phần:

• cực dương – niken-lithium hoặc niken-lanthanum hydrua;
• cực âm - niken oxit.

Một chất điện phân cũng được sử dụng để kích thích hệ thống. Kali hydroxit được coi là chất điện phân tối ưu. Đây là nguồn thực phẩm có tính kiềm theo phân loại hiện đại.

Loại pin này thay thế pin niken-cadmium. Các nhà phát triển đã cố gắng giảm thiểu những nhược điểm đặc trưng của các loại pin trước đó. Những kiểu dáng công nghiệp đầu tiên được đưa ra thị trường vào cuối những năm 80.

Hiện tại, mật độ năng lượng dự trữ đã có thể tăng đáng kể so với các nguyên mẫu đầu tiên. Một số chuyên gia tin rằng giới hạn mật độ vẫn chưa đạt được.

Nguyên lý hoạt động và thiết kế của pin Ni-Mh

Đầu tiên, cần xem xét cách thức hoạt động của pin NiMh. Như đã đề cập, pin này bao gồm một số thành phần. Chúng ta hãy xem xét chúng chi tiết hơn.

Cực dương ở đây là một chế phẩm hấp thụ hydro. Nó có khả năng hấp thụ một lượng lớn hydro, trung bình lượng nguyên tố được hấp thụ có thể vượt quá thể tích của điện cực tới 1000 lần. Để đạt được sự ổn định hoàn toàn, lithium hoặc lanthanum được thêm vào hợp kim.

Cực âm được làm từ oxit niken. Điều này cho phép bạn có được điện tích chất lượng cao giữa cực âm và cực dương. Trong thực tế, có thể sử dụng nhiều loại cực âm khác nhau tùy thuộc vào thiết kế kỹ thuật của chúng:

• lamella;
• gốm kim loại;
• nỉ kim loại;
• ép;
• bọt niken (bọt polyme).

Cực âm bằng bọt polyme và nỉ kim loại có công suất và tuổi thọ cao nhất.

Chất dẫn điện giữa chúng là chất kiềm. Kali hydroxit đậm đặc được sử dụng ở đây.

Thiết kế của pin có thể khác nhau tùy theo mục đích và nhiệm vụ. Thông thường, đây là cực dương và cực âm được cuộn thành cuộn, giữa đó có một dải phân cách. Ngoài ra còn có các tùy chọn trong đó các tấm được đặt xen kẽ, sắp xếp bằng dải phân cách. Yếu tố thiết kế bắt buộc là van an toàn, nó được kích hoạt khi áp suất bên trong pin khẩn cấp tăng lên 2-4 MPa.

Có những loại pin Ni-Mh nào và đặc tính kỹ thuật của chúng

Tất cả các loại pin Ni-Mh đều là Pin Sạc (tạm dịch là pin sạc). Pin loại này được sản xuất với nhiều chủng loại và hình dạng khác nhau. Tất cả chúng đều nhằm mục đích và nhiệm vụ khác nhau.

Có những loại pin gần như không bao giờ được sử dụng vào thời điểm hiện tại hoặc chỉ được sử dụng ở mức độ hạn chế. Những loại pin như vậy bao gồm loại “Krona”, được đánh dấu là 6KR61, chúng từng được sử dụng ở mọi nơi, giờ đây chúng chỉ có thể được tìm thấy trong các thiết bị cũ. Pin loại 6KR61 có điện áp 9v.

Chúng tôi sẽ phân tích các loại pin chính và đặc điểm của chúng hiện đang được sử dụng.

• AA.. Dung lượng dao động từ 1700-2900 mAh.
• AAA.. Đôi khi được dán nhãn MN2400 hoặc MX2400. Dung lượng – 800-1000 mAh.
• VỚI. Pin cỡ trung bình. Chúng có dung lượng trong khoảng 4500-6000 mAh.
• D. Loại pin mạnh nhất. Dung lượng từ 9000 đến 11500 mAh.

Tất cả các loại pin được liệt kê đều có điện áp 1,5v. Ngoài ra còn có một số model có điện áp 1,2v. Điện áp tối đa 12v (bằng cách đấu 10 bình ắc quy 1,2v).

Ưu và nhược điểm của pin Ni-Mh

Như đã đề cập, loại pin này thay thế các loại pin cũ hơn. Không giống như các chất tương tự, “hiệu ứng bộ nhớ” đã giảm đáng kể. Chúng tôi cũng giảm lượng chất có hại cho thiên nhiên được sử dụng trong quá trình sáng tạo.

Những lợi thế bao gồm các sắc thái sau.

• Làm việc tốt ở nhiệt độ thấp. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị sử dụng ngoài trời.
• Giảm “hiệu ứng bộ nhớ”. Nhưng anh vẫn hiện diện.
• Pin không độc hại.
• Công suất cao hơn so với các thiết bị tương tự.

Pin loại này cũng có nhược điểm.

• Giá trị tự xả cao hơn.
• Đắt hơn để sản xuất.
• Sau khoảng 250-300 chu kỳ sạc/xả, dung lượng bắt đầu giảm.
• Tuổi thọ sử dụng hạn chế.

Pin niken hiđrua kim loại được sử dụng ở đâu?

Do dung lượng lớn nên những loại pin như vậy có thể được sử dụng ở mọi nơi. Cho dù đó là tuốc nơ vít hay một thiết bị đo lường phức tạp, trong mọi trường hợp, loại pin như vậy sẽ cung cấp cho nó lượng năng lượng cần thiết mà không gặp vấn đề gì.

Trong cuộc sống hàng ngày, những loại pin như vậy thường được sử dụng trong các thiết bị chiếu sáng cầm tay và thiết bị vô tuyến. Ở đây họ cho thấy hiệu suất tốt, duy trì các đặc tính tiêu dùng tối ưu trong một thời gian dài. Hơn nữa, có thể sử dụng cả những bộ phận dùng một lần và những bộ phận có thể tái sử dụng, được sạc lại thường xuyên từ các nguồn điện bên ngoài.

Một ứng dụng khác là dụng cụ. Do có đủ công suất nên chúng cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị y tế cầm tay. Chúng hoạt động tốt trong máy đo huyết áp và máy đo đường huyết. Vì không có hiện tượng tăng điện áp nên không ảnh hưởng đến kết quả đo.

Nhiều dụng cụ đo trong công nghệ phải sử dụng ngoài trời, kể cả vào mùa đông. Ở đây pin hyđrua kim loại đơn giản là không thể thay thế được. Do phản ứng thấp với nhiệt độ âm, chúng có thể được sử dụng trong những điều kiện khó khăn nhất.

Quy tắc hoạt động

Cần phải tính đến việc pin mới có điện trở trong khá cao. Để giảm thông số này một chút, bạn nên xả pin về 0 nhiều lần khi bắt đầu sử dụng. Để làm được điều này, bạn nên sử dụng những bộ sạc có chức năng này.

Chú ý! Điều này không áp dụng cho pin dùng một lần.

Bạn thường có thể nghe thấy câu hỏi bạn có thể xả pin Ni-Mh ở mức bao nhiêu volt. Trên thực tế, nó có thể được phóng điện đến các thông số gần như bằng 0, trong trường hợp đó điện áp sẽ không đủ để duy trì hoạt động của thiết bị được kết nối. Thậm chí, đôi khi bạn nên đợi cho đến khi hết pin. Điều này giúp giảm “hiệu ứng bộ nhớ”. Tuổi thọ pin theo đó được kéo dài.

Mặt khác, hoạt động của loại pin này không khác biệt so với các loại pin tương tự.

Có cần thiết phải bơm pin Ni-Mh không?

Một giai đoạn hoạt động quan trọng là bơm pin. Pin hydrua kim loại niken cũng yêu cầu quy trình này. Điều này đặc biệt quan trọng sau khi lưu trữ lâu dài để khôi phục công suất và điện áp tối đa.

Để làm điều này, bạn cần xả pin về mức 0. Xin lưu ý rằng cần phải có điện giật. Kết quả là bạn sẽ nhận được điện áp tối thiểu. Bằng cách này, bạn có thể phục hồi pin ngay cả khi đã khá lâu kể từ ngày sản xuất. Thời gian sử dụng pin càng lâu thì càng cần nhiều chu kỳ sạc. Thông thường, phải mất 2-5 chu kỳ để khôi phục điện dung và điện trở.

Cách khôi phục pin NiMH

Bất chấp tất cả những ưu điểm và tính năng, những loại pin như vậy vẫn có “hiệu ứng bộ nhớ”. Nếu pin bắt đầu giảm hiệu suất thì cần phải khôi phục pin.

Trước khi bắt đầu công việc, bạn cần kiểm tra dung lượng pin. Đôi khi, gần như không thể cải thiện hiệu suất, trong trường hợp đó bạn chỉ cần thay pin. Chúng tôi cũng kiểm tra pin xem có trục trặc không.

Bản thân công việc cũng tương tự như việc bơm. Nhưng ở đây, chúng không đạt được mức phóng điện hoàn toàn mà chỉ giảm điện áp xuống mức 1v. Phải mất 2-3 chu kỳ. Nếu trong thời gian này không thể đạt được kết quả tối ưu thì pin được coi là không sử dụng được. Khi sạc, bạn cần duy trì thông số Delta Peak cho một loại pin cụ thể.

Lưu trữ và xử lý

Nên bảo quản pin ở nhiệt độ gần 0°C. Đây là trạng thái tối ưu. Cũng cần lưu ý rằng việc lưu trữ chỉ được thực hiện trong thời hạn sử dụng, dữ liệu này được ghi trên bao bì, nhưng việc giải mã có thể khác nhau giữa các nhà sản xuất.

Các nhà sản xuất đáng chú ý đến

Tất cả các nhà sản xuất pin đều sản xuất pin Ni-Mh. Trong danh sách dưới đây, bạn có thể thấy các công ty nổi tiếng nhất cung cấp các sản phẩm tương tự.

• Năng lượng;
• Varta;
• Duracell;
• Minamoto;
• Eneloop;
• Lạc đà;
• Panasonic;
• Tôi người máy;
• Sanyo.

Nếu bạn nhìn vào chất lượng, tất cả đều giống nhau. Nhưng chúng ta có thể làm nổi bật pin Varta và Panasonic, chúng có tỷ lệ chất lượng giá cả tối ưu nhất. Nếu không, bạn có thể sử dụng bất kỳ loại pin nào được liệt kê mà không có bất kỳ hạn chế nào.