Čuvanje baterija Baterije su klasifikovane kao "pokvarljivi" proizvodi koji počinju da se kvare čim su proizvedeni. Iako je stepen degradacije nekih tipova baterija prilično nizak, ipak se ne preporučuje njihovo skladištenje

O ponovnoj proizvodnji baterija Procenat obnovljenih baterija kada se koriste kontrolisani ciklusi pražnjenja/punjenja zavisi od tipa elektrohemijskog sistema, broja već završenih ciklusa, načina održavanja i starosti baterije.Ni-Cd. Najbolji

4.2. Izbor rezervoara za skladištenje Postoji svakodnevno pravilo: "Što je veća zapremina rezervoara, to bolje." Istovremeno, postoje metode za tačan odabir i izračunavanje zapremine rezervoara na osnovu evropskih standarda UNI 9182. Metoda se koristi za izračunavanje zapremine hidrauličnog akumulatora na osnovu

49. Hemijski sastav, metode za dobijanje prahova, svojstva i metode za njihovu kontrolu Praškasti materijali - materijali dobijeni presovanjem metalnih prahova u proizvode potrebnog oblika i veličine i naknadnim sinterovanjem oblikovanih proizvoda u vakuumu.

Uređaji i metode Koja je prva asocijacija na riječ "mjera"? Imam voltmetar, neki imaju metar. To je "centimetar". Ne, ne onaj kojih ima stotinu ovih u jednom tomu, nego koji je, prema sartorijalnom meraču, metarskom lenjiru ili rječnicima štapića, koji "metar", i metar, metar, metar, traka -line je

Opseg primjene električnih baterija je prilično širok. Male baterije opremljene su svima poznatim kućanskim aparatima, baterija je malo velike veličine automobili su opremljeni, a vrlo velike i kapacitivne baterije montirane su u industrijske stanice opterećene poslom. Čini se da pored namjene korisnika, različite vrste baterija mogu imati nešto zajedničko? Međutim, u stvari, takve baterije imaju više nego dovoljno sličnosti. Možda je jedna od glavnih među mogućim sličnostima baterija princip organizacije njihovog rada. U današnjem materijalu, naš resurs odlučio je razmotriti samo jedan od njih. Da budemo precizniji, u nastavku ćemo govoriti o funkcionisanju i pravilima rada nikl-metal hidridnih baterija.

Povijest pojave nikl-metal hidridnih baterija

Stvaranje nikl-metal hidridnih baterija počelo je izazivati ​​značajan interes među predstavnicima inženjeringa prije više od 60 godina, odnosno 50-ih godina 20. stoljeća. Naučnici specijalizovani za proučavanje fizičkih i hemijskih svojstava baterija ozbiljno su razmišljali o tome kako da prevaziđu nedostatke nikl-kadmijumskih baterija popularnih u to vreme. Možda je jedan od glavnih ciljeva naučnika bio stvoriti takvu bateriju koja bi mogla ubrzati i pojednostaviti proces svih reakcija povezanih s elektrolitičkim prijenosom vodika.

Kao rezultat toga, tek krajem 70-ih stručnjaci su uspjeli prvo dizajnirati, a zatim stvoriti i u potpunosti testirati više ili manje visokokvalitetne nikl-metal hidridne baterije. Glavna razlika između novog tipa baterija i njegovih prethodnika bila je u tome što je imao strogo određena mjesta za akumulaciju najveće količine vodonika. Preciznije, do nakupljanja materije došlo je u legurama nekoliko metala koji se nalaze na elektrodama baterije. Sastav legura imao je takvu strukturu da je jedan ili više metala akumulirali vodik (ponekad nekoliko hiljada puta veći od svog volumena), dok su ostali metali djelovali kao katalizatori elektrolitičkih reakcija, osiguravajući prijelaz vodikove tvari u mrežu metalnih elektroda.

Izrađena baterija, koja ima hidrogen-metal-hidridnu anodu i nikl katodu, dobila je skraćenicu "Ni-MH" (od naziva provodnih, akumulirajućih supstanci). Takve baterije rade na alkalnom elektrolitu i pružaju odličan ciklus punjenja-pražnjenja - do 2.000 tisuća za jednu punopravnu bateriju. Uprkos tome, put do dizajna Ni-MH baterija nije bio lak, a trenutno postojeći dizajni se i dalje nadograđuju. Glavni vektor modernizacije usmjeren je na povećanje gustoće energije baterija.

Napominjemo da se danas nikl-metal hidridne baterije uglavnom proizvode na bazi legure metala LaNi5. Prvi uzorak takvih baterija patentiran je 1975. godine i počeo se aktivno koristiti u općoj industriji. Moderne nikl-metal hidridne baterije imaju visoku gustoću energije i sastoje se od potpuno netoksičnih sirovina, što ih čini lakim za odlaganje. Možda su upravo zbog ovih prednosti postali vrlo popularni u mnogim područjima gdje je potrebno dugotrajno skladištenje električnog punjenja.

Uređaj i princip rada nikl-metal hidridne baterije

Nikl-metal hidridne baterije svih dimenzija, kapaciteta i namena proizvode se u dva glavna tipa oblika - prizmatični i cilindrični. Bez obzira na oblik, takve baterije se sastoje od sljedećih obaveznih elemenata:

• metal-hidridne i nikl elektrode (katode i anode), koje čine galvanski element strukture mreže, koji je odgovoran za kretanje i akumulaciju električnog naboja;
• separatorske oblasti koje odvajaju elektrode i takođe učestvuju u procesu elektrolitičkih reakcija;
• izlazni kontakti koji odaju akumulirani naboj u vanjsko okruženje;
• poklopci sa ugrađenim ventilom, neophodnim za otpuštanje viška pritiska iz šupljina akumulatora (pritisak preko 2-4 megapaskala);
• toplotno zaštitno i snažno kućište koje sadrži gore opisane baterije.

Dizajn nikl-metal hidridnih baterija, kao i mnogih drugih tipova ovog uređaja, prilično je jednostavan i ne predstavlja posebne poteškoće u razmatranju. Ovo je jasno prikazano na sljedećim dijagramima dizajna baterija:

Principi rada razmatranih baterija, za razliku od njihove opće sheme dizajna, izgledaju nešto složenije. Da bismo razumjeli njihovu suštinu, obratimo pažnju na fazno funkcioniranje nikl-metal hidridnih baterija. U tipičnoj izvedbi, faze rada ovih baterija su sljedeće:

1. Pozitivna elektroda - anoda, provodi oksidativnu reakciju uz apsorpciju vodika;
2. Negativna elektroda, katoda, provodi reakciju redukcije u disapsorpciji vodika.

Jednostavno rečeno, elektrodna mreža organizira uređeno kretanje čestica (elektroda i jona) kroz specifične kemijske reakcije. Istovremeno, elektrolit ne sudjeluje direktno u glavnoj reakciji proizvodnje električne energije, već se uključuje u rad samo pod određenim okolnostima rada Ni-MH baterija (na primjer, prilikom punjenja, realizacije reakcije cirkulacije kisika) . Nećemo detaljnije razmatrati principe rada nikl-metal hidridnih baterija, jer to zahtijeva posebno kemijsko znanje, koje mnogi čitatelji našeg resursa nemaju. Ako želite detaljnije saznati o principima rada baterija, trebali biste pogledati tehničku literaturu, koja u najvećoj mogućoj mjeri pokriva tok svake reakcije na krajevima elektroda, kako kada su baterije napunjene tako i kada su napunjene. se otpuštaju.

Specifikacije standardne Ni-MH baterije mogu se vidjeti u sljedećoj tabeli (srednja kolona):

Pravila rada

Svaka baterija je relativno nepretenciozan uređaj u održavanju i radu. Unatoč tome, njegova cijena je često visoka, pa je svaki vlasnik određene baterije zainteresiran za produženje njenog vijeka trajanja. Što se tiče baterija Ni-MH formacije, nije tako teško produžiti radni period. Za ovo je dovoljno:

• Prvo, slijedite pravila za punjenje baterije;
• Drugo, ispravno je rukovati i skladištiti kada je u stanju mirovanja.

O prvom aspektu održavanja baterija govorit ćemo malo kasnije, ali sada obratimo pažnju na glavnu listu pravila za rad s nikl-metal hidridnim baterijama. Lista šablona ovih pravila je sljedeća:

• Skladištenje nikl-metal hidridnih baterija treba vršiti samo u napunjenom stanju na nivou od 30-50%;
• Strogo je zabranjeno pregrijavanje Ni-MH baterija, jer su u poređenju sa istim nikl-kadmijum baterijama, one koje razmatramo mnogo osetljivije na toplotu. Preopterećenje radom negativno utiče na sve procese koji se dešavaju u šupljinama i na izlazima baterije. Strujni izlaz je posebno pogođen;
• Nikada ne punite nikl-metal hidridne baterije. Uvijek se pridržavajte pravila punjenja koja su opisana u ovom članku ili navedena u tehničkoj dokumentaciji za bateriju;
• U toku loša eksploatacija ili dugotrajno skladištenje "trenira" bateriju. Često je dovoljan periodično vođen ciklus "punjenja-pražnjenja" (otprilike 3-6 puta). Poželjno je i nove Ni-MH baterije podvrgnuti takvoj "obuci";
• Nikl-metal hidridne baterije moraju se čuvati na sobnoj temperaturi. Optimalna temperatura je 15-23 stepena Celzijusa;
• Pokušajte ne isprazniti bateriju do minimalnih granica - napon manji od 0,9 volti za svaki par katoda-anoda. Naravno, nikl-metal hidridne baterije se mogu vratiti, ali je preporučljivo da ih ne dovodite u "mrtvo" stanje (o tome kako vratiti bateriju ćemo također govoriti u nastavku);
• Pratite strukturni kvalitet baterije. Ozbiljni nedostaci, nedostatak elektrolita i slično nisu dozvoljeni. Preporučena učestalost provjera baterije je 2-4 sedmice;
• U slučaju korištenja velikih, stacionarnih baterija, također je važno pridržavati se pravila:
  • njihov tekuće popravke(barem jednom godišnje):
  • sanacija kapitala (najmanje jednom svake 3 godine);
  • pouzdano pričvršćivanje baterije na mjestu upotrebe;
  • prisustvo rasvjete;
  • korištenje ispravnih punjača;
  • i usklađenost sa sigurnosnim propisima za korištenje takvih baterija.

Važno je pridržavati se opisanih pravila ne samo zato što će takav pristup radu nikl-metal hidridnih baterija značajno produžiti njihov vijek trajanja. Oni također jamče sigurnu i općenito bezbrižnu upotrebu baterije.

Pravila punjenja

Ranije je napomenuto da pravila rada nisu jedina stvar koja je potrebna za postizanje maksimalnog radnog vijeka nikl-metal hidridnih baterija. Pored pravilne upotrebe, izuzetno je važno pravilno puniti takve baterije. Općenito, odgovor na pitanje - "Kako pravilno napuniti Ni-MH bateriju?" Prilično je težak. Činjenica je da svaka vrsta legure koja se koristi na elektrodama baterija zahtijeva određena pravila za ovaj proces.

Sumirajući ih i usrednjavajući ih, možemo razlikovati sljedeće osnovne principe punjenja nikl-metal hidridnih baterija:

• Prvo, morate pratiti tačno vrijeme punjenja. Za većinu Ni-MH baterija, to je ili 15 sati pri struji punjenja od oko 0,1 C, ili 1-5 sati pri struji punjenja u rasponu od 0,1-1 C za baterije sa visoko aktivnim elektrodama. Izuzetak su punjive baterije čije punjenje može trajati više od 30 sati;
• Drugo, važno je pratiti temperaturu baterije tokom procesa punjenja. Mnogi proizvođači ne preporučuju prekoračenje maksimalne temperature od 50-60 stepeni Celzijusa;
• I treće, redoslijed punjenja treba direktno uzeti u obzir. Ovaj pristup se smatra optimalnim kada se baterija isprazni nazivnom strujom do napona na izlazima od 0,9-1 Volt, nakon čega se puni za 75-80% svog maksimalnog kapaciteta. Istovremeno, važno je uzeti u obzir da je prilikom brzog punjenja (isporučena struja veća od 0,1) važno organizirati pretpunjenje sa visokom strujom dovoda baterije u trajanju od oko 8-10 minuta. Nakon toga, proces punjenja treba organizirati glatkim povećanjem napona koji se dovodi u bateriju na 1,6-1,8 volti. Inače, tokom normalnog punjenja nikl-metal hidridne baterije, napon se često ne mijenja i obično je 0,3-1 volti.

Bilješka! Gore navedena pravila punjenja baterije su prosječne prirode. Imajte na umu da se za određenu marku nikl-metal hidridnih baterija mogu neznatno razlikovati.

Oporavak baterije

Uz visoku cijenu i brzo samopražnjenje, Ni-MH baterije imaju još jedan nedostatak - izražen "memorijski efekat". Njegova suština leži u činjenici da se sustavnim punjenjem nepotpuno ispražnjene baterije, čini da to pamti i s vremenom značajno gubi svoj kapacitet. Kako bi neutralizirali takve rizike, vlasnici takvih baterija moraju puniti najviše ispražnjene baterije, kao i povremeno ih „trenirati“ kroz proces oporavka.

Za obnavljanje nikl-metal hidridnih baterija tokom "treninga" ili kada su jako ispražnjene potrebno je sljedeće:

1. Prije svega, morate se pripremiti. Za oporavak će biti potrebno:
   • visokokvalitetan i po mogućnosti pametan punjač;
   • Alati za mjerenje napona i struje;
   • bilo koji uređaj sposoban da crpi energiju iz baterije.
2. Nakon pripreme, već se možete pitati kako vratiti bateriju. Prvo je potrebno napuniti bateriju u skladu sa svim pravilima, a zatim je isprazniti prema naponu na izlazu baterije od 0,8-1 Volt;
3. Tada direktno počinje oporavak, koji se, opet, mora provesti u skladu sa svim pravilima za punjenje nikl-metal hidridnih baterija. Standardni proces oporavka može se provesti na dva načina:
   • Prvi je ako baterija pokazuje znakove "života" (u pravilu kada je prazna na nivou od 0,8-1 Volt). Punjenje se odvija uz konstantno povećanje dovedenog napona od 0,3 do 1 Volt sa strujom od 0,1 C tokom 30-60 minuta, nakon čega napon ostaje nepromijenjen, a struja se povećava na 0,3-0,5 C;
   • Drugi - ako baterija ne pokazuje znakove "života" (sa pražnjenjem manjim od 0,8 volti). U ovom slučaju, punjenje se vrši 10-minutnim pretpunjenjem visoke struje u trajanju od 10-15 minuta. Nakon toga se provode gore navedeni koraci.

Treba shvatiti da je restauracija nikl-metal hidridnih baterija postupak koji se mora periodično provoditi za apsolutno sve baterije (i "naponske" i "nenaponske"). Samo će takav pristup radu ove vrste baterija pomoći da se iz njih "iscijedi" maksimum.

Možda se ova priča o današnjoj temi može dovršiti. Nadamo se da vam je gore predstavljeni materijal bio koristan i dao odgovore na vaša pitanja.

Ako imate bilo kakvih pitanja - ostavite ih u komentarima ispod članka. Mi ili naši posjetioci rado ćemo im odgovoriti.

Nikl-metal hidridne baterije (ni mh) pripadaju alkalnoj grupi. Takvi uređaji hemijskog tipa proizvode struju, gdje nikl oksid djeluje kao katoda, a vodikova elektroda od metal-hidrida djeluje kao anoda. Ovi uređaji su po strukturi slični uređajima sa nikl-vodikom, ali su po kapacitetu nekoliko puta bolji od metal-hidridnih uređaja.

Istorija stvaranja i razvoja

Nikl-metal hidridne baterije se proizvode od 1960-ih. I proizvodnja je počela zbog značajne nedostatke njihovi prethodnici - nikl-kadmijum uređaji. Metal-hidridne baterije mogu koristiti različite skupove metala. Posebne legure razvijene su za masovnu proizvodnju koji bi mogao raditi na sobnoj temperaturi.

Ozbiljna masovna proizvodnja počela je 1980-ih. Iako se poboljšanje takvih uređaja nastavlja i danas. Moderna Nikl-metal hidridne baterije mogu osigurati do 500 ciklusa punjenja i pražnjenja korištenjem legura nikla i drugih rijetkih zemnih metala.

U takvim uređajima tipa Krohn, napon je u početku 8,2 V. Vremenom se postepeno smanjuje na 7,4 V. Nakon duže upotrebe, naknadno smanjenje je mnogo brže. Metal-hidridne baterije imaju veći kapacitet (otprilike 20% veći) od kadmijumskih uređaja, ali kraći životni vek (200-500 ciklusa punjenja/pražnjenja). Takođe imaju veću stopu samopražnjenja, otprilike 1,5-2 puta.

Ako govorimo o takvom faktoru kao što je "efekat pamćenja", onda je on ovdje gotovo nevidljiv. Ako baterija se stalno koristi, možete je puniti čak i kada je već napola napunjena, ali kada se neko vrijeme nije koristio, onda je potrebno izvršiti njegovu prevenciju punim pražnjenjem, a zatim punjenjem.

Takvi izvori napajanja se često koriste za razne opreme kojoj je potreban autonoman rad. U pravilu se takve tehnologije koriste u AAA ili AA baterijama, ali postoje i druge opcije, na primjer, baterije za industriju. Područja upotrebe takvih izvora napajanja su mnogo veća od njihovih prethodnika. Ni Mh baterije nemaju toksične sastojke zbog toga se koriste za mnoge zadatke.

Do danas postoje 2 vrste takvih uređaja:

1. 1500-3000 miliampera na sat. Ova grupa se koristi za uređaje koji imaju povećanu potrošnju energije u kratkom vremenskom periodu. Video kamere i foto kamere, uređaji uključeni daljinski upravljač i drugi uređaji koji zahtijevaju puno energije.
2. 300-1000 miliampera na sat. Takve baterije se koriste za uređaje koji koriste električnu energiju nakon određenog vremenskog perioda, na primjer, voki-toki baterijske lampe ili igračke. Oni troše energiju veoma sporo.

Možete ih puniti metodom kapanja i to brzo. Ali u uputama, u pravilu, proizvođač navodi da se ne preporučuje punjenje na prvi način, jer može biti teško odrediti trenutak kada se struja napajanja uređaja zaustavlja.

Ako ih napunite na ovaj način, može doći do jakog prepunjavanja, a to će dovesti do djelomičnog kvara uređaja ili smanjenja njegovog kapaciteta. Morate napuniti ni mh bateriju brzom metodom. Učinkovitost će u ovom slučaju biti nešto veća nego kod verzije kapanja.

Proces punjenja baterije može se podijeliti u nekoliko točaka:

• ugradnja baterije u punjač;
• Tip baterije;
• početno punjenje;
• brzo punjenje;
• punjenje;
• podrška za punjenje.

Ako je brzo punjenje nestalo, poželjno je da baterija ima dobro napajanje. U nikl-kadmijum baterijama, delta kontrola je dovoljna. Nimh baterije treba da imaju barem temperaturu i delta kontrolu.

Kako biste osigurali dug životni vijek ni mh punjivih baterija, morate znati i slijediti nekoliko savjeta čija redovita upotreba može jamčiti dugotrajnu upotrebu. Da biste to učinili, morate znati samo nekoliko stvari.

U početku se morate pripremiti na činjenicu da se baterije ne bi trebale pregrijavati, jako isprazniti i napuniti. Pod ovim uslovima, trajanje rada se može povećati nekoliko puta.

Za dugotrajan rad koriste se sljedeće metode:

Da biste pravilno izračunali formulu za punjenje ni mh baterije, potrebno je primijeniti sljedeću formulu: vrijeme punjenja je jednako kapacitetu podijeljenom sa strujom punjača. Na primjer, postoji baterija kapaciteta 4000 miliampera na sat. Punjač ima struju od 1000 miliampera na sat: 4000 / 1000 = 4.

Neophodna pravila koja se moraju poštovati tokom rada baterije:

1. Takvi uređaji su vrlo osjetljivi na pregrijavanje, a to će se jako loše odraziti na njihov rad. Gube strujni izlaz i sposobnost davanja raspoloživog naboja.
2. Prije aktivnog rada baterijske ćelije, za najbolje performanse, može se izvršiti nekoliko ciklusa pražnjenja i punjenja uređaja. Time će se postići maksimalni kapacitet koji je izgubljen tokom transporta i skladištenja nakon proizvodnje.
3. Prilikom dugotrajnog skladištenja bez upotrebe u radu, bateriju treba ostaviti napunjenu ne više od 30-40% maksimalnog kapaciteta.
4. Nakon punjenja ili pražnjenja baterije ostavite da se ohladi.
5. Preporučuje se s vremena na vrijeme (svakih 8-10 ciklusa punjenja) da se baterija isprazni na 0,98 i do kraja napuni. Ovo će produžiti njegovo radno vrijeme.
6. Takve baterije treba isprazniti do maksimalno 0,98. Ako je ova brojka manja, uređaj može jednostavno prestati da se puni.

Zbog fenomena “memorijskog efekta”, baterije s vremena na vrijeme gube neke startne performanse i karakteristike. Takav efekat je posljedica višestrukih ciklusa nepotpunog punjenja i pražnjenja.

Istovremeno, baterija pamti manje (gornje i donje) granice i značajno smanjuje svoj kapacitet.

Ali ako se problem već pojavio, potrebno je pravilno obučiti i vratiti bateriju da biste ga riješili. Ove radnje se izvode na sljedeći način:

• pomoću punjača ili sijalice potrebno je isprazniti bateriju na 0,801 V;
• napunjeno.

Ako određena baterija dugo nije bila podvrgnuta takvoj profilaksi, onda se mora uraditi nekoliko postupaka. Preporučljivo je trenirati punjenjem i pražnjenjem jednom u 3-4 sedmice.

Proizvođači Ni Mh baterija tvrde da takav efekat ne može zauzeti više od 5% kapaciteta. Prilikom treninga ostaje važno koristiti punjače sa mogućnošću pražnjenja sa zadatim minimalnim pragom. To je neophodno kako se baterija ne bi potpuno ispraznila, jer se kasnije uopće ne može napuniti. Takav punjač je vrlo koristan kada je stanje napunjenosti baterije nepoznato i ne može se procijeniti.

Ako je nivo napunjenosti nepoznat, tada se pražnjenje mora obaviti pod pažljivim nadzorom punjača, jer to može dovesti do dubokog pražnjenja. Prilikom održavanja cijele baterije, prvo je morate potpuno napuniti kako biste izjednačili kapacitet.

U slučaju kada je baterija već dugo radila (2-3 godine), njeno vraćanje na ovaj način može biti beskorisno. Takve radnje mogu pomoći samo u procesu rada baterije. Tokom rada baterije, osim memorijskog efekta, količina napunjenog elektrolita također se mijenja naniže. Važno je napomenuti da je bolje spriječiti svaki element posebno nego cijelu bateriju odjednom. Ovo će pojačati efekat. Takve baterije mogu raditi 1-5 godina. Zavisi od konkretnog proizvođača i modela.

Prednosti i nedostaci metal-hidridnih uređaja

Ako uporedimo nikl-metal hidridne baterije sa kadmijumskim baterijama, onda značajna prednost u opskrbi električnom energijom prvih nije samo jedna od njihovih prednosti. Proizvođači baterija su napravili veliki korak ka korištenju ekološki prihvatljivih materijala odbijajući korištenje kadmija.

To znatno olakšava rješavanje problema odlaganja rabljenih proizvoda.

Zbog prednosti trajnosti, ekološke prihvatljivosti, visokih performansi i upotrebe materijala kao što je nikl, Ni Mh baterije svakim danom postaju sve popularnije. Dobre su i po tome što uz često punjenje i pražnjenje, profilaksu za obnavljanje kapaciteta treba provoditi svake 3-4 sedmice.

Imaju i svoje nedostatke:

1. Proizvođači takvih baterija ograničili su jedan set na 10 ćelija zbog činjenice da se mogućnost obrnutog polariteta uređaja povećava s vremenom.
2. Takve baterije rade pod nižim temperaturnim uslovima. Već na -10 °S ili +40 °S gube svoju efikasnost.
3. Ove baterije stvaraju mnogo topline kada se pune, pa su im potrebni posebni osigurači kako bi se spriječilo pregrijavanje.
4. Često se nepotrebno samopražnjenje. To se događa zbog reakcije nikalne elektrode s vodikom elektrolita.

Tokom ciklusa punjenja/pražnjenja, količina kristalne rešetke se vremenom smanjuje. To doprinosi pojavi hrđe i pukotina tokom interakcije s elektrolitom.

Prednosti velikog i malog kapaciteta

Prilikom kupovine takvih baterija nije uvijek potrebno gledati njihov kapacitet. Kako se kapacitet baterije povećava, tako se povećava i njeno samopražnjenje. Primjer je baterija kapaciteta 2400 mAh i 1500 mAh. Nakon nekoliko mjeseci korištenja, jača baterija će izgubiti više kapaciteta od slabe. Baterija od 2400 mAh za nekoliko mjeseci bit će uporediva po kapacitetu sa uređajem od 1500 mAh, a nakon nekog vremena čak će imati niže punjenje od slabije baterije.

Ako uzmemo u obzir praksu korištenja takvih uređaja, onda se koristi u uređajima kojima je potrebna velika potrošnja energije u kratkom vremenu. Na primjer, to mogu biti igrači, radio kontrolisani modeli ili videorekorderima.

NiMH je skraćenica od Nickel Metal Hydride. Pravilno punjenje je ključno za održavanje performansi i dugovječnost. Morate poznavati ovu tehnologiju kako biste punili NiMH. Obnavljanje NiMH ćelija je prilično komplikovan proces, jer su pik napona i kasniji pad manji, a samim tim i indikatore je teže odrediti. Prekomjerno punjenje dovodi do pregrijavanja i oštećenja ćelije, nakon čega se gubi kapacitet, nakon čega slijedi gubitak funkcionalnosti.

Baterija je elektrohemijski uređaj u kojem se električna energija pretvara i pohranjuje u hemijskom obliku. Hemijska energija se lako pretvara u električnu energiju. NiMH radi na principu apsorpcije, oslobađanja i transporta vodonika unutar dvije elektrode.

NiMH baterije se sastoje od dvije metalne trake koje djeluju kao pozitivna i negativna elektroda i izolacijskog separatora između njih. Ovaj energetski "sendvič" se namotava i stavlja u bateriju zajedno sa tečnim elektrolitom. Pozitivna elektroda je obično napravljena od nikla, negativna elektroda je obično napravljena od metal-hidrida. Otuda i naziv "NiMH", ili "nikl metal hidrid".

Prednosti:

1. Sadrži manje toksina i ekološki je prihvatljiv, reciklira se.
2. Memorijski efekat je veći od Ni-Cad.
3. Mnogo sigurnije od litijumskih baterija.

Nedostaci:

1. Duboko pražnjenje skraćuje životni vek i stvara toplotu tokom brzog punjenja i velikog opterećenja.
2. Samopražnjenje je veće od ostalih baterija i mora se uzeti u obzir prije punjenja NiMH.
3. Zahtijeva visok nivo Održavanje. Baterija mora biti potpuno ispražnjena kako bi se spriječilo stvaranje kristala tokom procesa punjenja.
4. Skuplji od Ni-Cad baterije.

Nikl-metal hidridna ćelija ima mnoge karakteristike slične NiCd, kao što je kriva pražnjenja (koja omogućava dodatno punjenje) koju baterija može prihvatiti. Ne podnosi prekomjerno punjenje koje uzrokuje degradaciju kapaciteta, što je veliki problem za dizajnere punjača.

Trenutne karakteristike koje su potrebne za pravilno punjenje NiMH baterije:

1. Nazivni napon - 1.2V.
2. Specifična energija - 60-120 Wh / kg.
3. Gustoća energije - 140-300 Wh / kg.
4. Specifična snaga - 250-1000 W / kg.
5. Efikasnost punjenja/pražnjenja - 90%.

Efikasnost punjenja nikl baterija kreće se od 100% do 70% punog kapaciteta. U početku dolazi do blagog povećanja temperature, ali kasnije, kada se nivo punjenja podigne, efikasnost opada, stvarajući toplotu, što se mora uzeti u obzir prije punjenja NiMH.

Kada se NiCD baterija isprazni do određenog minimalnog napona, a zatim napuni, moraju se preduzeti koraci da se smanji efekat kondicioniranja (otprilike svakih 10 ciklusa punjenja/pražnjenja), inače će početi da gubi kapacitet. Za NiMH ovaj zahtjev nije potreban, jer je efekat za njega zanemarljiv.

Međutim, takav proces oporavka je pogodan i za NiMH uređaje, preporuča se uzeti u obzir prije punjenja NiMH baterija. Proces se ponavlja tri do pet puta prije nego što dostignu puni kapacitet. Proces kondicioniranja punjivih baterija osigurava da će trajati dugi niz godina.

Postoji nekoliko metoda punjenja koje se mogu koristiti s NiMH baterijama. Oni, kao i NiCds, zahtijevaju izvor jednosmerna struja. Brzina je obično naznačena na tijelu ćelije. Ne bi trebalo da prelazi tehnološke standarde. Granice granica punjenja jasno su regulisane od strane proizvođača. Prije korištenja baterija, morate jasno znati kojom strujom puniti NiMH baterije. Postoji nekoliko metoda koje se koriste za sprječavanje kvara:

Paralelno punjenje baterija otežava kvalitativno određivanje kraja procesa. To je zato što se ne može biti siguran da svaka ćelija ili paket ima isti otpor i stoga će neki crpiti više struje od drugih. To znači da se za svaku liniju u paralelnoj jedinici mora koristiti poseban krug za punjenje. Trebalo bi utvrditi koliko struje napuniti NiMH balansiranjem, na primjer, korištenjem otpornika takve vrijednosti da će dominirati kontrolnim parametrima.

Moderni algoritmi su razvijeni kako bi se osiguralo precizno punjenje bez upotrebe termistora. Ovi uređaji su slični Delta V, ali imaju posebne metode mjerenja za otkrivanje punog napunjenosti, koje obično uključuju neku vrstu ciklusa gdje se napon mjeri u vremenskom intervalu i između impulsa. Za pakete sa više elemenata, ako nisu u istom stanju i nisu izbalansirani u kapacitetu, mogu se puniti jedan po jedan, signalizirajući kraj faze.

Biće potrebno nekoliko ciklusa da se uravnoteže. Kada baterija dođe do kraja napunjenosti, kisik se počinje stvarati na elektrodama i rekombinirati na katalizatoru. Nova hemijska reakcija stvara toplotu koja se lako može izmeriti termistorom. Ovo je najsigurniji način da otkrijete kraj procesa tokom brzog vraćanja.

Punjenje preko noći je najjeftiniji način za punjenje NiMH baterije na C/10, što je ispod 10% nominalnog kapaciteta po satu. Ovo se mora uzeti u obzir kako bi se pravilno napunio NiMH. Dakle, baterija od 100 mAh će se puniti na 10 mA 15 sati. Ova metoda ne zahtijeva senzor na kraju procesa i omogućava potpuno punjenje. Moderne ćelije imaju katalizator recirkulacije kisika koji sprječava oštećenje baterije kada je izloženo električnoj struji.

Ova metoda se ne može koristiti ako brzina punjenja prelazi C/10. Minimalni napon potreban za kompletnu reakciju zavisi od temperature (najmanje 1,41V po ćeliji na 20 stepeni), što se mora uzeti u obzir da bi se NiMH pravilno napunio. Produženi oporavak ne uzrokuje ventilaciju. Lagano zagrijava bateriju. Kako bi se očuvao radni vijek, preporučuje se korištenje tajmera s rasponom od 13 do 15 sati. Ni-6-200 punjač ima mikroprocesor koji javlja stanje napunjenosti preko LED diode i također obavlja funkciju sinhronizacije.

Brzi proces punjenja

Koristeći tajmer, možete puniti C/3.33 5 sati. Ovo je pomalo rizično jer se baterija prvo mora potpuno isprazniti. Jedan od načina da osigurate da se to ne dogodi je da punjač baterije automatski isprazni bateriju, što zatim započinje proces oporavka u trajanju od 5 sati. Prednost ove metode je da eliminiše svaku mogućnost stvaranja negativne memorije baterije.

Trenutno ne proizvode svi proizvođači takve punjače, ali mikroprocesorska ploča se koristi, na primjer, u C/10 /NiMH-NiCad-solar-charge-controller punjaču i može se lako modificirati za obavljanje pražnjenja. Disipator snage će biti neophodan za rasipanje energije delimično napunjene baterije u razumnom vremenskom periodu.

Ako se koristi temperaturni monitor, NiMH baterije se mogu puniti do 1C, drugim riječima, 100% kapaciteta amper sata 1,5 sata. PowerStream kontroler punjenja baterije to radi u kombinaciji s kontrolnom pločom koja je sposobna mjeriti napon i struju za složenije algoritme. Kada temperatura poraste, proces treba prekinuti, a kada vrijednost dT/dt postaviti na 1-2 stepena u minuti.

Postoje novi algoritmi koji koriste mikroprocesorsku kontrolu kada koriste -dV signal za određivanje kraja punjenja. U praksi funkcionišu veoma dobro, zbog čega savremeni uređaji koriste ovu tehnologiju koja uključuje procese uključivanja i isključivanja za merenje napona.

Specifikacije adaptera

Važno pitanje je trajanje baterije ili ukupni životni trošak sistema. U ovom slučaju, proizvođači nude uređaje s mikroprocesorskom kontrolom.

Algoritam za idealan punjač:

1. Meki start. Ako je temperatura iznad 40 stepeni ili ispod nule, počnite punjenjem C/10.
2. Opcija. Ako je napon ispražnjene baterije veći od 1,0 V po ćeliji, ispraznite bateriju na 1,0 V po ćeliji, a zatim pređite na brzo punjenje.
3. Brzo punjenje. Na 1 stepen dok temperatura ne dostigne 45 stepeni ili dT označava potpuno punjenje.
4. Nakon što se brzo punjenje završi, punite na C/10 4 sata kako biste osigurali potpuno punjenje.
5. Ako napon napunjene NiMH baterije poraste na 1,78 V po ćeliji, zaustavite rad.
6. Ako vrijeme brzog punjenja prijeđe 1,5 sati bez prekida, ono se zaustavlja.

U teoriji, protočno punjenje je brzina punjenja koja je dovoljno brza da baterija bude potpuno napunjena, ali dovoljno niska da se izbjegne prekomjerno punjenje. Određivanje optimalne brzine punjenja za određenu bateriju je malo teško opisati, ali je općenito prihvaćeno da se radi o oko deset posto kapaciteta baterije, na primjer, za Sanyo 2500 mAh AA NiMH, optimalna brzina punjenja je 250 mA ili niže. Mora se uzeti u obzir kako bi se NiMH baterije pravilno punile.

Najčešći uzrok preranog kvara baterije je prekomjerno punjenje. Tipovi punjača koji ga najčešće uzrokuju su takozvani "brzi punjači" na 5 ili 8 sati. Problem sa ovim instrumentima je što oni zapravo nemaju mehanizam kontrole procesa.

Većina njih ima jednostavnu funkcionalnost. Pune se punom brzinom u određenom vremenskom periodu (obično pet ili osam sati), a zatim se isključuju ili prelaze na nižu "ručnu" brzinu. Ako se pravilno koriste, onda je sve u redu. Ako se nepravilno primjenjuju, vijek trajanja baterije se smanjuje na nekoliko načina:

1. Ako se u uređaj umetnu potpuno napunjene ili djelomično napunjene baterije, uređaj to ne može osjetiti, pa u potpunosti puni baterije za koje je dizajniran. Dakle, kapacitet baterije opada.
2. Druga uobičajena situacija je prekid ciklusa punjenja u toku. Međutim, nakon toga slijedi ponovno povezivanje. Nažalost, ovo dovodi do ponovnog pokretanja punog ciklusa punjenja, čak i ako je prethodni ciklus skoro završen.

Najlakši način da izbjegnete ove scenarije je korištenje pametnog punjača koji kontrolira mikroprocesor. Može otkriti kada je baterija potpuno napunjena, a zatim - ovisno o njegovom dizajnu - ili se potpuno isključiti ili prebaciti u način punjenja.

Da biste napunili NiMH iMax, trebat će vam namjenski punjač, ​​jer korištenje pogrešne metode može učiniti bateriju beskorisnom. Mnogi korisnici smatraju iMax B6 najbolji izbor za punjenje NiMH. Podržava proces do 15 ćelijskih baterija, kao i mnoge postavke i konfiguracije za različite vrste baterije. Preporučeno vrijeme punjenja ne bi trebalo da prelazi 20 sati.

Po pravilu, proizvođač garantuje 2000 ciklusa punjenja/pražnjenja iz standardne NiMH baterije, iako ovaj broj može varirati u zavisnosti od uslova rada.

Algoritam rada:

1. Punjenje NiMH iMax B6. Potrebno je priključiti kabl za napajanje u utičnicu na lijevoj strani uređaja, vodeći računa o obliku na kraju kabela kako bi se osiguralo ispravno povezivanje. Ubacujemo ga do kraja i prestajemo pritiskati kada se na ekranu pojavi zvučni signal i poruka dobrodošlice.
2. Upotrijebite srebrno dugme krajnje lijevo da skrolujete kroz prvi meni i odaberete vrstu baterije koju želite puniti. Pritiskom na krajnje lijevo dugme potvrdit ćete izbor. Dugme sa desne strane će se kretati kroz opcije: punjenje, pražnjenje, balans, brzo punjenje, skladištenje i druge.
3. Dva centralna kontrolna dugmeta pomoći će vam da odaberete željeni broj. Pritiskom na krajnje desno dugme za ulazak, možete ići na postavku napona ponovnim skrolovanjem sa dva centralna dugmeta i pritiskom na enter.
4. Koristite više kablova za povezivanje baterije. Prvi set izgleda kao laboratorijska žičana oprema. Često dolazi u paketu sa krokodilskim kopčama. Priključne utičnice se nalaze na desna strana uređaja blizu dna. Dovoljno ih je lako uočiti. Ovako možete puniti NiMH sa iMax B6.
5. Zatim trebate spojiti besplatni kabel baterije na kraj crvenih i crnih stezaljki, stvarajući zatvorenu petlju. Ovo može biti malo rizično, posebno ako korisnik napravi pogrešne postavke po prvi put. Pritisnite i držite tipku enter tri sekunde. Ekran bi tada trebao obavijestiti da testira bateriju, nakon čega će se od korisnika tražiti da potvrdi postavku načina rada.
6. Dok se baterija puni, možete se kretati kroz različite ekrane pomoću dva centralna dugmeta koja pružaju informacije o procesu punjenja u različitim režimima.

Najstandardniji savjet je da potpuno ispraznite baterije, a zatim ih napunite. Iako se radi o tretmanu "memorijskog efekta", kod nikl-kadmijum baterija se mora paziti, jer ih je lako oštetiti zbog prekomjernog pražnjenja, što dovodi do "okretanja polova" i ireverzibilnih procesa. U nekim slučajevima, elektronika baterija je dizajnirana da spriječi negativne procese isključivanjem prije nego što se dogode, ali jednostavniji uređaji kao što su baterijske svjetiljke to ne čine.

potrebno:

1. Budite spremni da ih zamijenite. Nikl-metal hidridne baterije ne traju vječno. Nakon završetka resursa, oni će prestati s radom.
2. Kupite "pametni" punjač koji elektronski kontroliše proces i sprečava prekomerno punjenje. Ne samo da je ovo bolje za baterije, već i troši manje energije.
3. Uklonite bateriju kada je punjenje završeno. Nepotrebno vrijeme na uređaju znači da se za njegovo punjenje koristi više "mlazne" energije, pa se trošenje povećava i više energije se gubi.
4. Nemojte potpuno prazniti baterije da biste produžili njihov vijek trajanja. Unatoč svim savjetima koji govore suprotno, potpuno pražnjenje će im zapravo skratiti život.
5. Čuvajte NiMH baterije na sobnoj temperaturi na suvom mestu.
6. Pretjerana toplina može oštetiti baterije i uzrokovati njihovo brzo pražnjenje.
7. Razmislite o korištenju modela sa niskom baterijom.

Tako se može povući linija. Zaista, nikl-metal hidridne baterije su od strane proizvođača spremnije za rad u modernim uvjetima, a pravilno punjenje baterija pomoću pametnog uređaja osigurat će njihove performanse i dugovječnost.

Od 1932. godine, pokušaji su da se nastave eksperimenti. Tada je predložena ideja da se unutra uvede porozna pločasta niklova elektroda od aktivnih metala, koja bi omogućila bolje kretanje punjenja i značajno smanjila troškove proizvodnje baterije.

Ali tek nakon Drugog svjetskog rata (1947.), programeri su došli do gotovo moderne sheme zapečaćenih Ni-Cd baterija.

Šta trebate znati o Ni-MH baterijama

Kod ovog dizajna, unutrašnji gasovi koji se oslobađaju tokom punjenja su apsorbovani neizreagiranim delom katode, a nisu ispuštani van, kao u prethodnim verzijama.

Ako je iz nekog razloga (premašavanje struje punjenja, snižavanje temperature) brzina stvaranja anodnog kisika veća od brzine njegove katodne ionizacije, tada nagli porast unutarnjeg tlaka može dovesti do eksplozije baterije. Da bi se to spriječilo, kućište baterije je izrađeno od čelika, a ponekad postoji čak i sigurnosni ventil.

Od tada se dizajn Ni-Cd baterija nije značajno promijenio (slika 2).

Slika 2 - Struktura Ni-Cd baterije

Osnova svake baterije su pozitivne i negativne elektrode.

U ovoj shemi, pozitivna elektroda (katoda) sadrži nikl hidroksid NiOOH sa grafitnim prahom (5-8%), a negativna elektroda (anoda) sadrži metalni kadmijum Cd u obliku praha.

Baterije ovog tipa često se nazivaju valjanim baterijama, jer su elektrode umotane u cilindar (rolna) zajedno sa slojem za razdvajanje, smeštene u metalno kućište i napunjene elektrolitom. Separator (separator), navlažen elektrolitom, izoluje ploče jednu od druge. Izrađen je od netkanog materijala, koji mora biti otporan na alkalije. Najčešći elektrolit je kalijum hidroksid KOH sa dodatkom litijum hidroksida LiOH, koji pospešuje stvaranje litijum nikelata i povećava kapacitet za 20%.

Slika 3 - Napon na bateriji tokom punjenja ili pražnjenja, u zavisnosti od trenutnog nivoa napunjenosti.

Prilikom pražnjenja aktivni nikl i kadmijum se transformišu u hidrokside Ni(OH)2 i Cd(OH)2.

Glavne prednosti Ni-Cd baterija su:

- jeftino;

- rad u širokom temperaturnom rasponu i otpornost na njegove razlike (na primjer, Ni-Cd baterije se mogu puniti na negativnoj temperaturi, što ih čini nezamjenjivim pri radu na krajnjem sjeveru);

- mogu isporučiti mnogo veću struju do opterećenja od drugih vrsta baterija;

- otpornost na velike struje punjenja i pražnjenja;

- relativno kratko vrijeme punjenja;

- veliki broj ciklusa "punjenje-pražnjenje" (sa ispravan rad izdržavaju više od 1000 ciklusa);

— lako se obnavljaju nakon dugotrajnog skladištenja.

Nedostaci Ni-Cd baterija:

- prisutnost memorijskog efekta - ako nepotpuno ispražnjenu bateriju redovito stavljate na punjenje, njen kapacitet će se smanjiti zbog rasta kristala na površini ploča i drugih fizičkih i kemijskih procesa. Kako baterija ne bi "odustala" prije vremena, mora se "obučiti" barem jednom mjesečno, kao što je objašnjeno u nastavku;

- Kadmijum je veoma toksična supstanca, pa je proizvodnja Ni-Cd baterija loša za životnu sredinu.

Postoje i problemi sa recikliranjem i odlaganjem samih baterija.

— nizak specifični kapacitet;

- velika težina i dimenzije u odnosu na druge tipove baterija istog kapaciteta;

- visoko samopražnjenje (nakon punjenja, u prva 24 sata rada gube i do 10%, a za mjesec dana - do 20% pohranjene energije).

Slika 4 - Samopražnjenje Ni-Cd baterija

Trenutno, broj proizvedenih Ni-Cd baterija naglo opada, zamijenjene su, posebno, Ni-MH baterijama.

3. Nikl-metal hidridne baterije

Nekoliko desetljeća, nikl-kadmijum baterije su bile prilično široko korištene, ali visoka toksičnost proizvodnje prisilila je potragu za alternativnim tehnologijama. Kao rezultat, nastale su nikl-metal hidridne baterije koje se proizvode i danas.

Unatoč činjenici da je rad na stvaranju Ni-MH baterija počeo 1970-ih, stabilna metal-hidridna jedinjenja sposobna da vežu velike količine vodonika pronađena su tek deset godina kasnije.

Prvu Ni-MH bateriju, koja je koristila LaNi5 kao glavni aktivni materijal metal-hidridne elektrode, Will je patentirao 1975. U ranim eksperimentima sa legurama metal-hidrida, nikl-metal hidridne baterije su bile nestabilne, a potreban kapacitet baterije je mogao ne može se postići. Stoga je industrijska upotreba Ni-MH baterija počela tek sredinom 80-ih godina nakon stvaranja legure La-Ni-Co, koja omogućava elektrohemijski reverzibilnu apsorpciju vodonika u više od 100 ciklusa. Od tada je dizajn Ni-MH baterija kontinuirano unapređivan u pravcu povećanja njihove energetske gustine.

Nikl-metal hidridne baterije po svom dizajnu su analogne nikl-kadmijum baterijama, au elektrohemijskim procesima - nikl-hidridnim baterijama. Specifična energija Ni-MH baterije je mnogo veća od specifične energije Ni-Cd i Ni-H2 baterija (tabela 1).

Tabela 1

Značajan rasipanje nekih parametara u tabeli 1 povezano je sa različitim namenama (dizajn) baterija. Prepoznatljive karakteristike NM baterije su velikog kapaciteta, velike snage (kritične) karakteristike (sposobnost punjenja i pražnjenja velikim strujama), sposobnost da izdrže prekomjerno punjenje i ultra-duboko pražnjenje (promjena polariteta), te odsustvo dendritskih formacija. Vrlo važna prednost NM baterije u odnosu na NK bateriju je odsustvo ekološki vrlo štetnog elementa - kadmijuma. Po naponu, veličini, dizajnu i tehnologiji NM baterija odgovara NK bateriji i mogu se mijenjati kako u proizvodnji tako iu radu.

Zamjena negativne elektrode omogućila je povećanje opterećenja aktivnih masa pozitivne elektrode za 1,3-2 puta, što određuje kapacitet baterije. Stoga, Ni-MH baterije imaju znatno veće specifične energetske karakteristike u odnosu na Ni-Cd baterije.

Kao rezultat toga, polje primene NM baterija je blisko polju primene NK baterija, NM baterije se koriste u mobilnim telefonima, pejdžerima, bežičnim telefonima, skenerima, baterijskim lampama, radio stanicama, električnim biciklima, električnim vozilima, hibridnim automobilima , elektronski tajmeri i dekadni brojači, rezervni uređaji za skladištenje (MBU) i centralne procesorske jedinice (CP) računara i laptopa, uređaji za detekciju požara i dima, alarmi protiv provale, uređaji za analizu vode i vazduha, memorijske jedinice elektronski kontrolisanih mašina za obradu, radio , diktafoni, kalkulatori, električni brijači, slušni aparati, električne igračke itd.

Za razliku od Ni-Cd, Ni-MH baterije koriste leguru metala koja apsorbuje vodonik kao anodu. Alkalni elektrolit i dalje ne učestvuje u reakciji koja se zasniva na kretanju vodikovih jona između elektroda. Tokom punjenja, nikl hidroksid Ni(OH)2 se pretvara u oksihidrit NiOOH, donirajući vodonik leguri negativne elektrode. Apsorpcija vodika nije izotermna reakcija, stoga su metali za leguru uvijek odabrani na takav način da jedan od njih oslobađa toplinu pri vezivanju plina, a drugi, naprotiv, apsorbira toplinu. U teoriji, ovo je trebalo da obezbedi termičku ravnotežu, međutim, nikl-metal hidridne baterije se zagrevaju znatno više od nikl-kadmijuma.

Uspjeh distribucije nikl-metal hidridnih baterija osiguran je visokom gustoćom energije i netoksičnošću materijala korištenih u njihovoj proizvodnji.

4. Osnovni procesi Ni-MH baterija

Ni-MH baterije koriste nikl-oksidnu elektrodu kao pozitivnu elektrodu, poput nikl-kadmijumske baterije, i elektrodu od legure nikl-retke zemlje koja apsorbuje vodonik umjesto negativne kadmijumske elektrode.

Detaljan opis nikl-metal hidridnih baterija

Svi smo navikli da se uglavnom koriste automobili olovne baterije.

AA držači elemenata. Pokušaj obnavljanja kapaciteta rabljenih NiCd i NiMh baterija.

Ali postoje i druge vrste baterija koje čine da se automobil pokrene i kreće, a jedna od njih je nikl-metal hidridna baterija o čijim prednostima i nedostacima ćemo danas razgovarati s vama.

Uglavnom se koriste u hibridnim ili električnim automobilima. Dakle, šta trebate znati o svojstvima ove vrste baterija?

Prednosti nikl-metal hidridnih baterija

• velike snage baterije (u poređenju sa nikl-kadmijum baterijama). Razlika je i do 40%. Istovremeno, ova baterija je lagana.
• Za nikl-metal hidridne baterije veoma nizak memorijski efekat, što znači da korisnik može lako napuniti baterije bez čekanja da se potpuno isprazne
• NiMH baterija ima visoka mehanička pouzdanost
• Kompletni ciklusi punjenja-pražnjenja takve baterije se izvode mnogo rjeđe od NiCd baterija
• Nikl metal hidridne baterije ne zahtevaju posebne uslove transporta
• Ove baterije ekološki prihvatljivo, nakon isteka radnog vijeka mogu se bez problema zbrinuti

Nedostaci nikl metal hidridnih baterija

Nažalost, ova vrsta baterija ima i nedostatke. A najvažniji od njih je veoma visoko samopražnjenje. Drugim riječima, čak i ako automobil miruje i nije u upotrebi, baterija je prazna.

Da biste produžili vijek trajanja baterije, ako baterija nije korištena duži vremenski period, treba je potpuno isprazniti prije punjenja. Tako ćete produžiti njegov vijek trajanja.

Sljedeći nedostatak nikl-metal hidridne baterije je relativno mali (oko 600) ciklusa punjenja.

Gore opisana baterija ne podnosi visoke temperature (od 25 stepeni toplote), pa ga čuvajte u hladnom okruženju. Ovdje je također potrebno uzeti u obzir činjenicu da držanje baterije u ispražnjenom stanju ubrzava njeno starenje. Prosječan rok trajanja je 3 godine.

Također je važno uzeti u obzir vrstu punjača koji ćete koristiti za punjenje NiMH baterije. Trebao bi biti sa stepenastim algoritmom punjenja, kako biste izbjegli pregrijavanje i prepunjavanje baterije, što negativno utiče na njene kvalitetne karakteristike.

Još jedan faktor koji treba uzeti u obzir kada eksploatacije nikl-metal hidridne baterije - vrlo važne ovdje ne prekoračujte maksimalno dozvoljeno opterećenje preporučeno od strane proizvođača.

I na kraju: uz poštovanje svih pravila i propisa za upotrebu, kao i skladištenje nikl-metal hidridnih baterija, oni će vam služiti jako dugo.

FONAREVKA.RU — Sve o baterijskim lampama i rasvjetnoj opremi > Napajanja i punjači > Sekundarne baterije (baterije) > Pravilan oporavak NI-MH baterija

Pogledajte punu verziju: Ispravan oporavak NI-MH baterija

Dobar dan.
Naslov je izašao malo žut, da. Sadržaj je prije suprotan - pitanje, a ne narativ, kako biste očekivali. Ali kako se tema popunjava, mislim da bi čitaocima mogla biti korisna kasnije.

Zapravo, dobio sam takav zoološki vrt baterija (Prilog 1), koje su ljudi bacili.
Nešto mi govori da su skoro svi bili napunjeni glupim jeftinim punjačima za 50 rubalja, nisu bili napunjeni na vrijeme i pogrešno uskladišteni, a od toga su mnogo izgubili na kapacitetu.
I ovo nešto mi također govori da se skoro svi mogu reanimirati i bezbedno koristiti u svim vrstama uređaja koji nemaju jaku struju, kao što su slabe baterijske lampe, plejeri, satovi, daljinski upravljači itd.

Imam LaCrosse punjač koji može trenirati limenke, i kao što svi vjerovatno već znaju, radi. Tu je i imax.
Od lično iskustvo- Našao sam najstariju nikl-kadmijum bateriju (oko 2), kupio sam je pre više od 10 godina za mp3 plejer, tada je bila najkapacantnija. Dakle, nakon godinu dana korištenja i 9 godina valjanja u lacrosse stolu, pokazao je kapacitet od ludih 120 mAh. Nakon 7 ciklusa punjenja-pražnjenja u načinu oporavka, kapacitet pri pražnjenju od 250 mA je 650 mAh. Nije loše, zar ne?

Dakle, u stvari, ono u čemu sam imao zamku: punjenje nikla strujama većim od 0,7C i ispod 0,2C je štetno. I kakvom strujom da ih tjera na pražnjenje-punjenje za optimalan, recimo, oporavak?

Princip rada nikl-metal hidridnih baterija i mogućnost njihove zamjene

Internet je pun oprečnih informacija: neko savetuje 1C, neko 0.1.

Bio bih zahvalan na savjetima upućenih ljudi.

05.03.2014, 19:20

I kakvom strujom da ih tjera na pražnjenje-punjenje za optimalan, recimo, oporavak?
Duc lyakruza nema tako širok izbor 🙂 Punjenje/pražnjenje: 200/100mA, 500/250, 750/350, itd.
Ako su potpuno mrtvi, počeo bih sa 200/100, pa 500/250. Pa treba paziti da se ne pregriju i da nema prepunjavanja, ako Cruz ne uhvati deltu, to se može dogoditi s polumrtvim.

Pa, kao što rekoh, postoji i imax, mogu da pušu mnogo veće struje.
Ali pitanje je uglavnom o lacrosseu, da.

05.03.2014, 20:59

mogu da izduvaju mnogo veće struje.
Moje misljenje je da ne treba duvati velike struje u poluslane baterije, one se od ovoga zagreju i nabubre: LaughOutLoudBulb: Ali, mozda ima ljudi koji misle suprotno.

Da je potpuno mrtav, počeo bih sa 200/100, pa 500/250
Upravo.
750/350 je pogodan samo za svježe moderne baterije, kao što je Enelups. Takvu struju, naravno, možete ubaciti u ovo smeće (kako će to uticati na baterije - xs, ovdje je već individualno), ali punjenje će se smanjiti pregrijavanjem - neće biti dobitka na vremenu.

ako se zagrevaju strujama iznad 0,2-0,3C, vreme je za dolivanje vode (http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=20:29955:1018#1018).
ili bacite već nafik, a ne bavite se nekrofilijom.

punjenje nikla strujama iznad 0,7C i ispod 0,2C je štetno
Bog ga blagoslovio sa 0,7, ali zašto je ispod 0,2C štetno? ako se preporučuje 0.1C?

Nije loše, zar ne?
usput, najvjerovatnije, nećete postići tako divan rezultat kao s kadmijumom, s metalnim hidridom. jednostavno zato što je njihov memorijski efekat slabiji od degradacije.

07.03.2014, 14:05

ali zašto je temperatura ispod 0,2C štetna?
Mislim da zbog punjenja najvjerovatnije ΔV neće uhvatiti i zaustaviti punjenje. Ali pri takvim strujama ovo je već punjenje kap po kap.

Mislim da punjenje najvjerovatnije neće uhvatiti ΔV
zatim manje od 0,3C
a manje od 0,2S delta više nije potrebna, tu nije bitno

Jednom sam razmišljao o dolivanju vode, ali nisam probao :)), ali treninzi nisu dali smisla, ali da, kapacitet se vratio, ali ne zadugo. Prelaskom na litijum napustio sam celu ovu temu. Fujicell 2800mA vjerovatno živi u mišu više od godinu dana, memorija integrirana u miš se puni dok ja spavam sa oprugom od 1.39V na kraju pada na 20mA.

mislio ali nisam pokušao
Pokušao sam. kapacitet naravno nije obnovljen, zašto bi se oporavio.
ali unutrašnji otpor dramatičnog pada 🙂
8 komada od 0,5-1 (!) Ohma palo je u prosjeku na 60-100 mOhm

Ali potrošnja vode za vodene elektrolite je onakva kakva bi trebala biti, sve baterije pate od toga. Da, obdukcija je pokazala da su svi Ni-Mhs bili veoma suvi.

Znam da je u Ni-Ca tecnim rezervoarima ranije menjan elektrolit i da su radili 15 godina.

Nikl-kadmijum baterije

Zapečaćene Ni-Cd baterije karakteriše horizontalna kriva pražnjenja, velike brzine pražnjenje i sposobnost rada na niskim temperaturama. Koriste se za napajanje prijenosne opreme, električnih alata, kućanskih aparata, igračaka itd. Ovo je vrsta baterije koja može da radi u najtežim uslovima.

Za nikl-kadmijumske baterije potrebno je potpuno periodično pražnjenje: ako se to ne učini, na pločama ćelija se formiraju veliki kristali, značajno smanjujući njihov kapacitet (tzv. "memorijski efekat").
Nominalni napon zatvorenih Ni-Cd baterija je 1,2 V.
Nominalni (standardni) način punjenja - struja 0,1C za 16 sati.
Nazivni način pražnjenja je sa strujom od 0,2C do napona od 1V.

Neposredno nakon punjenja nikl-kadmijumske baterije mogu imati napon do 1,44 V., ali on prilično brzo opada i dostiže stacionarni 1,2 V. Takve baterije mogu izdržati 1000 ciklusa punjenja-pražnjenja, ali samo uz ispravan način punjenja. Prednosti Ni-Cd baterija:

• mogućnost brzog i jednostavnog punjenja, čak i nakon dugotrajnog skladištenja baterije;
• veliki broj ciklusa punjenja / pražnjenja: uz pravilan rad - više od 1000 ciklusa;
• dobra nosivost i sposobnost rada na niskim temperaturama;
• dugi periodi skladištenja pri bilo kom stepenu punjenja;
• očuvanje standardnog kapaciteta na niskim temperaturama;
• opseg radne temperature od -40 do +60 ?C.
• najveća pogodnost za upotrebu u teškim uslovima rada;
• jeftino;

Nedostaci Ni-Cd baterija:

• relativno niska gustoća energije u odnosu na druge tipove baterija;
• memorijski efekat koji je svojstven ovim baterijama i potreba za periodični radovi da ga eliminiše;
• toksičnost upotrijebljenih materijala, koja negativno utječe na okoliš, a neke zemlje ograničavaju korištenje baterija ovog tipa;
• relativno visoko samopražnjenje - nakon skladištenja neophodan je ciklus punjenja.

Moderne cilindrične Ni-Cd baterije sa valjanim elektrodama omogućavaju velike struje pražnjenja, za neke tipove baterija maksimalna dugotrajna struja je 7-10C.

Performanse zatvorenog Ni-Cd tokom rada određene su postepenim promjenama koje se javljaju u baterijama tokom ciklusa i dovode do neizbježnog smanjenja kapaciteta pražnjenja i napona. Temperatura okoline je jedan od najznačajnijih faktora spoljašnjeg uticaja, koji određuje trajanje radnog stanja zatvorenih baterija. Na procese starenja baterija najviše utiču visoke temperature, na kojima se ubrzavaju sve hemijske reakcije (2-4 puta na svakih 10°C), uključujući i one koje dovode do oštećenja baterije. Na niskim temperaturama tokom punjenja povećava se rizik od evolucije vodonika. Način rada ima snažan uticaj: način i dubina pražnjenja, način punjenja, trajanje pauze između punjenja i pražnjenja tokom kontinuiranog ciklusa, periodi rada i skladištenja.

Nikl-metal hidridne baterije

Specifični kapacitet i energija nikl-metal hidridnih baterija je 1,5-2 puta veća od specifične energije nikl-kadmijum baterija, osim toga, ne sadrže otrovni kadmijum, što im omogućava da značajno zamene nikl-kadmijum baterije u mnogim oblastima tehnologije. Izrađuju se u hermetički zatvorenim cilindričnim, prizmatičnim i diskastim oblicima. Koriste se za napajanje prijenosnih uređaja i opreme, kako domaćih tako i industrijskih.
Nazivni napon baterija je 1,2-1,25 V.
Nazivni (standardni) način punjenja - struja 0,1C za 15 sati.
Nazivni način pražnjenja je sa strujom od 0,1-0,2C do napona od 1 V.
Ni-MH baterije nemaju "memorijski efekat" Ni-Cd, ali se zadržavaju efekti povezani sa prepunjavanjem. Smanjenje napon pražnjenja, posmatrano kod čestih i dugih punjenja na isti način kao i kod Ni-Cd baterija, može se eliminisati periodičnim izvođenjem nekoliko pražnjenja do 1 V. Dovoljno je takva pražnjenja vršiti jednom mesečno. U zavisnosti od vrste Ni-MH baterija, načina rada i uslova rada, baterije obezbeđuju od 500 do 1000 ciklusa pražnjenja-punjenja pri dubini pražnjenja od 80% i imaju radni vek od 3 do 5 godina.

Međutim, nikl-metal hidridne baterije su inferiorne od nikl-kadmijum baterija u nekim karakteristikama performansi:

• Ni-MH baterije rade efikasno u užem opsegu radnih struja.
• Ni-MH baterije imaju uži raspon radnih temperatura: većina njih ne radi na temperaturama ispod -10 °C i iznad +40 °C, iako su u nekim serijama baterija temperaturne granice proširene.
• prilikom punjenja Ni-MH baterija oslobađa se više topline nego pri punjenju Ni-Cd baterija, stoga, kako bi se spriječilo pregrijavanje baterije iz Ni-MH baterija tokom brzog punjenja i/ili značajnog prepunjavanja, toplinski osigurači ili termalni releji su ugrađene u njih, koje se nalaze na zidu jedne od baterija u središnjem dijelu baterije.
• Ni-MH baterije imaju visoko samopražnjenje.
• rizik od pregrijavanja pri punjenju jedne od Ni-MH baterija baterije, kao i preokretanja baterije nižeg kapaciteta kada se baterija isprazni, raste sa neusklađenošću parametara baterije kao rezultatom dugog ciklusa, tako da stvaranje baterija od više od 10 baterija ne preporučuju svi proizvođači.
• strožiji zahtjevi za izbor baterija u bateriji i kontrolu procesa pražnjenja nego u slučaju korištenja Ni-Cd baterija.

Kriva pražnjenja Ni-MH baterije je slična onoj kod Ni-Cd baterije.

Vreme rada (broj ciklusa pražnjenje-punjenje) i radni vek Ni-MH baterije su takođe u velikoj meri determinisani radnim uslovima. Vrijeme rada se smanjuje s povećanjem dubine i brzine pražnjenja. Vrijeme rada ovisi o brzini punjenja i načinu kontrole njegovog završetka. Najveću pažnju treba obratiti na temperaturni režim, kako bi se izbjegla prekomjerna pražnjenja (ispod 1V) i kratki spojevi. Preporučljivo je koristiti Ni-MH baterije za njihovu namjenu, izbjegavati miješanje korištenih i neiskorištenih baterija i ne lemiti žice ili druge dijelove direktno na bateriju. Tokom skladištenja, Ni-MH baterija se samoprazni. Nakon mjesec dana na sobnoj temperaturi gubitak kapaciteta je 20-30%, a daljim skladištenjem gubitak se smanjuje na 3-7% mjesečno.

Punjenje nikl baterija

Prilikom punjenja zatvorene baterije, osim problema povrata utrošene energije, važno je ograničiti njeno prekomjerno punjenje, jer je proces punjenja praćen povećanjem tlaka unutar baterije.

Kako treba obnoviti Ni─MH bateriju i zašto je to važno?

Značajan faktor u vanjskom utjecaju na električne karakteristike baterija je temperatura okoline. Kapacitet koji se može dobiti iz baterije na 20°C je najveći. Gotovo da se ne smanjuje čak ni pri pražnjenju na višoj temperaturi. Ali na temperaturama ispod 0 ° C, kapacitet pražnjenja se smanjuje, a što je više, to je veća struja pražnjenja.

Nominalni (standardni) način punjenja je način u kojem se baterija, ispražnjena na 1V, puni strujom od 0,1C tokom 16 sati (za Ni-Mh 15 sati). Baterije se mogu puniti na temperaturama od 0 do +40°C, najefikasnije u temperaturnom opsegu od +10 do +30°C. Ubrzano (za 4 - 5 sati) i brzo (za 1 sat) punjenje je moguće za Ni-MH baterije sa visoko aktivnim elektrodama. Kod ovakvih naelektrisanja proces se kontroliše promenama temperature T i napona U i drugih parametara. Preporučuje se i trostepena metoda punjenja: prva faza brzog punjenja (struja do 1C), punjenje brzinom od 0,1C za 0,5-1 h za konačno punjenje i punjenje brzinom od 0,05 -0,02C kao naknada za kompenzaciju. Napon punjenja Uz na Iz=0,3-1C nalazi se u rasponu od 1,4-1,5V. Kako bi se spriječilo prekomjerno punjenje baterija, mogu se koristiti sljedeće metode kontrole punjenja s odgovarajućim senzorima ugrađenim u baterije ili punjače:

• metoda prekida punjenja apsolutnom temperaturom Tmax.
• metoda prekida punjenja zasnovana na brzini promjene temperature?T/?t.
• metoda prekida punjenja negativnim naponom delta -?U.
• način prestanka punjenja po maksimalnom vremenu punjenja t.
• način prekida punjenja maksimalnim pritiskom Pmax. (0,05-0,8 MPa).
• način prekida punjenja maksimalnim naponom Umax.

Punjenje konstantnim naponom se ne preporučuje za Ni-MH baterije jer može doći do "termalnog kvara" baterija. Rasipanje toplote u zatvorenoj Ni-Cd bateriji zavisi od nivoa njenog napunjenosti. Do kraja punjenja u standardnom režimu, temperatura baterije može porasti za 10-15 °C. Uz brzo punjenje, zagrijavanje je veće (do 40-45 °C).

Pravila za rad sa NiCd/NiMh baterijama

• Pokušajte koristiti samo standardne punjače
• Kada koristite neautomatske punjače, nemojte puniti bateriju duže od vremena navedenog u uputama. Prekomjerno punjenje uvelike ubrzava proces starenja baterije.
• Ne ostavljajte ispražnjenu bateriju u uključenoj opremi. Dalje nekontrolisano pražnjenje* potpuno onesposobljava bateriju.
• Izbjegavajte punjenje nepotpuno ispražnjene baterije.
• Potpuno ispraznite* bateriju u opremi svake 3-4 sedmice
• Obratite pažnju na opseg radne temperature
• NiCd baterija se mora isprazniti* prije skladištenja duže od 1 mjeseca. NiMh baterijačuvajte na 30-50% napunjenosti. Čuvati na +5°S…+20°S. Rok trajanja - do 4 godine.
• Svakih 6 mjeseci za NiMh i 12 mjeseci za NiCd skladištenje, preporučuje se najmanje 3 ciklusa punjenja-pražnjenja u standardnom načinu rada.

*Napomena: Baterija je potpuno ispražnjena kada njen napon padne na 83% nominalnog napona. Na primjer, baterija od 1,2 V će se potpuno isprazniti kada napon na bateriji dostigne 1 V dok oprema radi. Obično se ovaj nivo napona poklapa sa pragom isključivanja opreme.

PAŽNJA! Tokom rada NEMOJTE:

• upotreba punjača koji nisu dizajnirani za punjenje baterija ovog hemijskog sistema
• kratki spoj između kontakata akumulatora
• spoljno zagrevanje iznad 100°S i izlaganje otvorenoj vatri
• bilo kakvo fizičko oštećenje kućišta baterije
• punjenje hladne baterije (ispod 0°C)
• prodiranje tečnosti u kućište baterije.