Karikimi minimal i baterisë ni mh gjatë shkarkimit. Çfarë duhet të dini për bateritë e rikarikueshme ni mh. Modaliteti i karikimit të shpejtë për bateritë Ni-MH

Metodat për karikimin e baterive Ni-Cd dhe Ni-MH

Ka shumë metoda të ndryshme për të karikuar bateritë NiCd ose NiMH. Por të gjitha ato mund të ndahen në 4 grupe kryesore:

- karikim standard - karikoni me një rrymë konstante të barabartë me 1/10 e kapacitetit nominal të baterisë për rreth 15 orë.

- karikim i shpejtë - një karikim me një rrymë konstante të barabartë me 1/3 e kapacitetit nominal të baterisë për rreth 5 orë.

- ngarkim i përshpejtuar ose delta V - një ngarkesë me një rrymë ngarkimi fillestar të barabartë me kapacitetin nominal të baterisë, në të cilën voltazhi në bateri matet vazhdimisht dhe ngarkimi përfundon pasi bateria të jetë ngarkuar plotësisht. Koha e karikimit është afërsisht 1 orë.

- ngarkimi i kundërt - një metodë e karikimit të pulsit në të cilën pulset e shkarkimit të shkurtër shpërndahen midis pulseve të ngarkimit të gjatë.

Disa fjalë për terminologjinë. Kapaciteti i baterisë shpesh quhet "C" dhe shpesh do të shihni referenca si 1/20 C ose C/20. Kur flasim për një shkarkim të barabartë me 1/10 C, kjo do të thotë një shkarkim me një rrymë të barabartë me një të dhjetën e kapacitetit nominal të baterisë.

Për shembull, për një bateri me një kapacitet prej 600 mA * h, kjo do të jetë një shkarkim me një rrymë prej 600/10 = 60 mA.

Teorikisht, një bateri 600 mAh mund të japë 600 mA për një orë, 60 mA për 10 orë ose 6 mA për 100 orë. Në praktikë, në vlera të larta të rrymës së shkarkimit, kapaciteti i vlerësuar nuk arrihet kurrë, dhe në rryma të ulëta ai tejkalohet.

Në mënyrë të ngjashme, kur ngarkoni bateritë, një vlerë prej 1/10 C nënkupton karikim me një rrymë të barabartë me një të dhjetën e kapacitetit të deklaruar të baterisë. Një karikim i ngadaltë prej 1/10 C është zakonisht i sigurt për çdo bateri.

Metoda standarde (ose e ngadaltë) e karikimit

Kjo metodë përfshin karikimin me një rrymë prej afërsisht 50 mA (për qelizat AA) për 15 orë. Në këtë rrymë, ka më shumë se difuzion të mjaftueshëm të oksigjenit për të lejuar që të ndërmerret çdo veprim për të reduktuar rrymën pasi të arrihet ngarkimi i plotë.

Sigurisht, në këtë rast, ekziston rreziku i uljes së tensionit gjatë mbingarkesës.

Oriz. 3

Në grafikun (Fig. 3), rryma e karikimit mbahet konstante në 0.1C për 16 orë. Gjatë karikimit, ka një rritje të tensionit në qelizën e baterisë. (Në fund të karikimit dhe gjatë rikarikimit, voltazhi fillon të ulet. Shënim. Përkthyesi.)

Duhet të theksohet se bateritë NiCd dhe NiMH ngarkohen gjithmonë me rrymë konstante, ndryshe nga bateritë me acid plumbi, të cilat ngarkohen me tension konstant.

metoda e ngarkimit të shpejtë.

Një variacion i ngarkesës së ngadaltë është metoda e ngarkimit të shpejtë, e cila përdor një rrymë ngarkimi prej 0,3 deri në 1,0C. Në këtë rast, është thelbësore që bateria të shkarkohet plotësisht përpara se të karikohet, kështu që karikues të tillë shpesh fillojnë të karikohen me një cikël shkarkimi në mënyrë që të ngarkojnë baterinë në kapacitetin e saj maksimal.

Oriz. 4

Në grafikun (Fig. 4), ngarkesa me rrymë 1/3 C u mbajt nga 4 deri në 5 orë. Kjo metodë karikimi tenton të mbinxehë baterinë, veçanërisht kur karikohet në rryma afër 1C.

Metoda D V ngarkimi

Metoda më e mirë për karikimin e baterive NiCd dhe NiMH është e ashtuquajtura metoda delta V (metoda e ndryshimit të tensionit). Nëse matni tensionin në terminalet e celularit gjatë karikimit DC, do të vini re se tensioni rritet ngadalë gjatë karikimit. Në pikën e ngarkimit të plotë, voltazhi në të gjithë qelizën do të ulet shkurtimisht.

Ulja është e vogël, rreth 10 mV për element për NiCd dhe më pak për NiMH, por është e theksuar qartë. Metoda e karikimit delta V shoqërohet pothuajse gjithmonë nga një matje e temperaturës, e cila siguron një masë shtesë të gjendjes së karikimit të baterisë (dhe për të qenë të sigurt, karikuesit për bateritë e mëdha dhe me kapacitet të lartë zakonisht kanë edhe kohëmatës sigurie).

Oriz. 5

Në grafikun (Fig. 5), është përdorur një rrymë karikimi prej 1 C dhe pas arritjes së një ngarkese të plotë, rryma e ngarkimit u ul në 1/30 ... 1/50 C për të kompensuar fenomenin e vetëshkarkimit të bateri.

Ka qarqe elektronike të krijuara posaçërisht për të zbatuar metodën e ngarkimit delta V. Për shembull MAX712 dhe 713. Zbatimi i kësaj metode është më i shtrenjtë se të tjerët, por jep rezultate të riprodhueshme mirë.

Duhet të theksohet se në një bateri me të paktën një element të keq nga një zinxhir i lidhur në seri, metoda e ngarkimit delta V mund të mos funksionojë dhe të çojë në shkatërrimin e elementeve të mbetur, kështu që duhet të keni kujdes.

Një mënyrë tjetër ekonomike për të zbuluar kur një bateri është plotësisht e ngarkuar është matja e temperaturës së qelizës. Temperatura e qelizës rritet ndjeshëm kur arrin ngarkesën e plotë. Dhe kur rritet në 10°C ose shumë më lart se ambienti, ndaloni karikimin ose kaloni në karikim me avion të mirë. Me çdo metodë karikimi, nëse aplikohen rryma të larta karikimi, kërkohet një kohëmatës sigurie. Për çdo rast, mos lejoni që rryma e karikimit të jetë më shumë se vlera e kapacitetit të dyfishtë të qelizës. (d.m.th. për një qelizë me një kapacitet prej 800 mAh, jo më shumë se 1600 mAh karikim).

Bateritë NiMH kanë probleme specifike të karikimit. Vlera delta V është shumë e vogël (rreth 2 mV për qelizë) dhe më e vështirë për t'u zbuluar sesa në rastin e baterive NiCd.

Prandaj, bateritë e telefonave celularë NiMH kanë sensorë të temperaturës si një rezervë për zbulimin e delta V.

Një nga problemet specifike me karikimin me këtë metodë është se kur përdoret në automobila, zbulimi i zhurmës elektrike dhe maskës së ndërhyrjes delta V dhe telefonat janë më të prirur ndaj kontrollit të karikimit të kufizuar nga temperatura. Kjo mund të dëmtojë baterinë në një makinë ku telefoni është gjithmonë i lidhur (për shembull, kompleti i makinës) dhe ndodh ndezja dhe ndalimi i përsëritur i motorit. Sa herë që ndezja fiket për disa minuta dhe më pas ndizet përsëri, fillon një cikël i ri ngarkimi.

Kur përdorni një karikues jo të rregullueshëm që nuk siguron zbulimin e plotë të ngarkesës me ndonjë metodë të njohur, është e nevojshme të kufizoni rrymën e karikimit. Pothuajse të gjitha qelizat NiCd mund të ngarkohen me rrymë C/10 (afërsisht 50 mA për një qelizë AA) për një kohë të pacaktuar pa ftohje. Në këtë rast, natyrisht, nuk do të jetë e mundur të shmanget një ulje e tensionit pas një ngarkimi të plotë, por as bateria nuk do të përkeqësohet. Të gjithë karikuesit e integruar direkt në telefona kanë pajisje elektronike për zbulimin e plotë të ngarkimit.

Nëse dëshironi të përshpejtoni procesin, një ngarkesë aktuale C/3 do t'i ngarkojë qelizat në rreth 4 orë, dhe në këtë rrymë shumica e qelizave do të rikarikohen vetëm pak pa shumë probleme. Kjo do të thotë, nëse e përfundoni procesin e karikimit brenda një ore nga arritja e një ngarkimi të plotë, atëherë kjo është mirë. Shmangia e mbingarkimit është ajo për të cilën duhet të përpiqeni. Për rrymat e ngarkimit më të mëdha se C/2, duhet të përdoren vetëm karikues me mjete automatike për zbulimin e ngarkesës së plotë. Në këtë rrymë dhe më lart, qelizat e baterisë mund të dëmtohen lehtësisht gjatë mbingarkesës. Ata elementë që përmbajnë pastrues oksigjeni në përbërjen e tyre mund të mos ftohen, por do të jenë shumë të nxehtë.

Me një qark të mirë të kontrollit elektronik të ngarkimit, mund të përdoren rryma ngarkimi më të mëdha se 1C - problemi në këtë rast është ulja e efikasitetit të ngarkimit dhe ngrohja e brendshme nga humbjet e rezistencës së brendshme. Megjithatë, nëse nuk jeni me nxitim, shmangni karikimin më shumë se 1C.

Metoda e ngarkimit të kundërt

Analizuesit e baterive Cadex 7000 dhe CASP/2000L (H) përdorin metoda të ngarkimit me impuls të kundërt, në të cilat pulset e shkarkimit të shkurtër shpërndahen midis pulseve të ngarkimit të gjatë. Besohet se kjo metodë e karikimit përmirëson rikombinimin e gazrave që ndodhin gjatë procesit të karikimit dhe lejon karikimin me një rrymë të madhe në më pak kohë. Për më tepër, struktura kristalore e anodës së kadmiumit është restauruar, duke eliminuar kështu "efektin e kujtesës".

Figura 6 tregon skematikisht diagramin e kohës së metodës së kundërt të karikimit të baterive NiCd dhe NiMH, të implementuara në analizuesin Cadex 7000. Numri 1 tregon pulsin e ngarkesës dhe numri 2 tregon pulsin e ngarkimit.

Oriz. 6

Vlera e impulsit të ngarkesës së kundërt përcaktohet si përqindje e rrymës së ngarkesës në rangun nga 5 në 12%. Vlera optimale është 9%. Për shembull, për një bateri NiCd me një kapacitet prej 1800 mAh, rryma e karikimit prej 1C është 1800 mA. Atëherë pulsi i rrymës së ngarkesës do të jetë i barabartë me 1800 mA * 0.09 = 162 mA. Zgjidhni një vlerë prej 5% për NiCd me një kapacitet prej 500 mAh ose më pak.

Shënim i përkthyesit:

Një eksperiment i vetëm u krye për të matur parametrat e metodës së ngarkimit të kundërt për bateritë NiCd dhe NiMH me një kapacitet 1000 mAh.

Matjet u kryen duke përdorur një oshiloskop, duke matur parametrat e pulsit të tensionit në rezistencën C5 -16V - 0,2 Ohm + -1%, të lidhur në seri me qarkun pozitiv të ngarkesës së baterisë. Sipas rezultateve të matjeve, rezultoi:

Kohëzgjatja e pulsit "1" është ~ 30 ms, dhe periudha e përsëritjes është ~ 200 ms;

Amplituda e impulseve aktuale "1" dhe "2" janë afërsisht të njëjta dhe të barabarta me vlerën e rrymës së ngarkesës.

Informacion shtese:

Ngarkimi i shpejtë i baterive NiMH kryhet me rrymë direkte me monitorim të momentit të ngarkimit të plotë deri në momentin e fillimit të uljes së tensionit me dhe (ose) rritjen maksimale të lejueshme të temperaturës. Karakteristikat tipike të karikimit të shpejtë të baterive NiMH në varësi të rrymës së ngarkimit janë paraqitur në Fig. 7. Për më tepër, figura tregon një grafik të ndryshimeve të temperaturës brenda baterisë dhe ndryshimeve të rrymës gjatë procesit të karikimit.

Oriz. 7. Karakteristikat tipike të baterive të ngarkimit të shpejtë NiMH

Nga libri KËRKESAT E PËRGJITHSHME PËR KOMPETENCA E LABORATORIVE TË TESTIMIT DHE KALIBRIMIT autor autor i panjohur

5.4.4 Metodat jo standarde Kur do të përdoren metoda jo standarde, ato duhet të bien dakord me klientin dhe të përshkruajnë qartë kërkesat e klientit dhe qëllimin e testimit dhe/ose kalibrimit. Para përdorimit, projektuar

Nga libri SOFTWARE OF EMBEDDED SYSTEMS. Kërkesat e përgjithshme për zhvillim dhe dokumentacion autor Gosstandart i Rusisë

Nga libri Metrologjia, Standardizimi dhe Certifikimi: Shënime Leksioni autori Demidov N V

4.2.1 Metodat e zhvillimit të softuerit Zhvilluesi duhet të përdorë metoda sistematike dhe të dokumentuara për të gjitha aktivitetet e zhvillimit të softuerit. Plani i zhvillimit të softuerit duhet të përmbajë një përshkrim të këtyre metodave ose të përfshijë lidhje me burimet në të cilat ndodhen

Nga libri Shkenca Kompjuterike dhe Teknologjia e Informacionit autori Tsvetkov A V

10. Metodat e standardizimit Metoda e standardizimit është një grup mjetesh për arritjen e qëllimeve të standardizimit.Të shqyrtojmë metodat kryesore të standardizimit.1. Renditja e objekteve të standardizimit është një metodë universale për standardizimin e mallrave, punëve dhe shërbimeve. Të

Nga libri Metrologjia, Standardizimi dhe Certifikimi autori Demidov N V

Nga libri Krijo një robot android, bëje vetë autori Lovin John

43. Metodat e standardizimit Metoda e standardizimit është një grup mjetesh për arritjen e qëllimeve të standardizimit. Shqyrtoni metodat kryesore të standardizimit.1. Renditja e objekteve të standardizimit është një metodë universale për standardizimin e mallrave, punëve dhe shërbimeve. Të

Nga libri Gjithçka për parangrohësit dhe ngrohësit autor Naiman Vladimir

Bërja e një karikuesi (ngarkuesi) për bateritë NiCd Karikuesit për bateritë NiCd janë mjaft të lirë. Zakonisht, bërja e një karikuesi të jashtëm për madhësitë e baterive të njohura, si AAA, AA, C dhe D, nuk kërkon shumë përpjekje dhe kohë. Shkathtësi

Nga libri Steganografia dixhitale autor Gribunin Vadim Gennadievich

Instalimi i akumulatorëve të nxehtësisë Në instalimin e HE në çdo automjet, mund të dallohen grupet e mëposhtme të operacioneve: përcaktimi i vendndodhjes së HE; instalimi i qarkut hidraulik; lidhja e njësisë së kontrollit; pompimi i sistemit të ftohjes; verifikimi dhe

Nga libri Burimet e Energjisë dhe Ngarkuesit e autorit

7.4. Metodat e maskimit DWM Metodat që përdorin jo vetëm veçoritë strukturore të sinjaleve audio, por edhe sistemi i dëgjimit të njeriut përfshin gjithashtu metodën e maskimit të sinjalit. Maskimi është efekti në të cilin bëhet një valë zanore e dobët, por e dëgjueshme

Nga libri Akumulatorët hidraulikë dhe rezervuarët e zgjerimit autor Belikov Sergej Evgenievich

Llojet e baterive dhe metodat e karikimit Bateritë me nikel kadmium Teknologjia e baterive alkaline të nikelit u prezantua në vitin 1899 kur Waldmar Jungner shpiku baterinë e parë të nikelit kadmium (NiCd). Materialet e përdorura në to ishin të shtrenjta në atë kohë dhe të tyre

Nga libri Shkenca e Materialeve. Krevat fëmijësh autor Buslaeva Elena Mikhailovna

Ngarkimi i baterive me jon litium (Li-jon) Karikuesi i baterisë Li-jon është i ngjashëm me ngarkuesin e baterisë me acid plumbi (SLA) për sa i përket kufizimit të tensionit të baterisë. Dallimi kryesor midis tyre është se karikuesi

Nga libri Metrologji shumë e përgjithshme autor Ashkinazi Leonid Alexandrovich

Ruajtja e baterive Bateritë klasifikohen si produkte "të prishura" që fillojnë të përkeqësohen sapo prodhohen. Edhe pse shkalla e degradimit për disa lloje baterish është mjaft e ulët, ende nuk rekomandohet ruajtja e tyre

Nga libri i autorit

Rreth riprodhimit të baterive Përqindja e baterive të riprodhuara gjatë përdorimit të cikleve të kontrolluara të shkarkimit/karikimit varet nga lloji i sistemit elektrokimik, numri i cikleve tashmë të përfunduara, mënyra e mirëmbajtjes dhe vjetërsia e baterisë.Ni-Cd. Më e mira

Nga libri i autorit

4.2. Zgjedhja e rezervuarëve të magazinimit Ekziston një rregull i përditshëm: "Sa më i madh të jetë vëllimi i rezervuarit, aq më mirë". Në të njëjtën kohë, ekzistojnë metoda për zgjedhjen dhe llogaritjen e saktë të vëllimit të rezervuarëve bazuar në standardet evropiane UNI 9182. Metoda përdoret për llogaritjen e vëllimit të një akumulatori hidraulik bazuar në

Nga libri i autorit

49. Përbërja kimike, metodat për marrjen e pluhurave, vetitë dhe metodat për kontrollin e tyre Materialet pluhur - materiale të përftuara nga shtypja e pluhurave metalike në produkte të formës dhe madhësisë së kërkuar dhe shkrirja e mëvonshme e produkteve të derdhura në vakum

Nga libri i autorit

Pajisjet dhe metodat Cila është lidhja e parë me fjalën "masë"? Unë kam një voltmetër, disa kanë një metër. Ky është "centimetri". Jo, jo ai prej të cilit janë njëqind të tilla në një vëllim, por që sipas fjalorëve sartorial, vizore metërshe ose metërshkop, është ai “metër”, dhe matës shiriti, matës shirit metër, shirit. -linja është

Shtrirja e aplikimit të baterive elektrike është mjaft e gjerë. Bateritë e vogla janë të pajisura me pajisje shtëpiake të njohura për të gjithë, bateria është paksa madhësive të mëdha makinat janë të pajisura dhe bateritë shumë të mëdha dhe me kapacitet janë montuar në stacione industriale të ngarkuara me punë. Do të duket se përveç qëllimit të përdoruesit, lloje të ndryshme baterish mund të kenë diçka të përbashkët? Sidoqoftë, në fakt, bateritë e tilla kanë më shumë se mjaft ngjashmëri. Ndoshta një nga ngjashmëritë kryesore të baterive është parimi i organizimit të punës së tyre. Në materialin e sotëm, burimi ynë vendosi të marrë në konsideratë vetëm një prej tyre. Për të qenë më të saktë, më poshtë do të flasim për rregullat e funksionimit dhe funksionimit të baterive hidride nikel-metal.

Historia e shfaqjes së baterive hidride nikel-metal

Krijimi i baterive hidride nikel-metal filloi të ngjallte interes të konsiderueshëm midis përfaqësuesve inxhinierikë më shumë se 60 vjet më parë, domethënë në vitet '50 të shekullit të 20-të. Shkencëtarët e specializuar në studimin e vetive fizike dhe kimike të baterive menduan seriozisht se si të kapërcenin mangësitë e baterive nikel-kadmium të njohura në atë kohë. Ndoshta një nga qëllimet kryesore të shkencëtarëve ishte krijimi i një baterie të tillë që mund të përshpejtonte dhe thjeshtonte procesin e të gjitha reaksioneve që lidhen me transferimin elektrolitik të hidrogjenit.

Si rezultat, vetëm nga fundi i viteve 70, specialistët arritën së pari të projektonin, dhe më pas të krijonin dhe testonin plotësisht bateritë hidride nikel-metal me cilësi të lartë pak a shumë. Dallimi kryesor midis llojit të ri të baterisë dhe paraardhësve të tij ishte se kishte vende të përcaktuara rreptësisht për akumulimin e pjesës më të madhe të hidrogjenit. Më saktësisht, akumulimi i materies ndodhi në lidhjet e disa metaleve të vendosura në elektrodat e baterisë. Përbërja e lidhjeve kishte një strukturë të tillë që një ose më shumë metale grumbullonin hidrogjen (nganjëherë disa mijëra herë më shumë se vëllimi i tyre), ndërsa metalet e tjera vepronin si katalizatorë për reaksionet elektrolitike, duke siguruar kalimin e substancës së hidrogjenit në rrjetën e elektrodës metalike.

Bateria e bërë, e cila ka një anodë hidride hidrogjen-metal dhe një katodë nikeli, mori shkurtesën "Ni-MH" (nga emri i substancave përcjellëse, grumbulluese). Bateritë e tilla punojnë në një elektrolit alkalik dhe sigurojnë një cikël të shkëlqyeshëm ngarkimi-shkarkimi - deri në 2000 mijë për një bateri të plotë. Përkundër kësaj, rruga drejt dizajnimit të baterive Ni-MH nuk ishte e lehtë dhe modelet ekzistuese aktualisht janë ende duke u përmirësuar. Vektori kryesor i modernizimit ka për qëllim rritjen e densitetit të energjisë së baterive.

Vini re se sot bateritë hidride nikel-metal prodhohen kryesisht në bazë të aliazhit metalik LaNi5. Mostra e parë e baterive të tilla u patentua në 1975 dhe filloi të përdoret në mënyrë aktive në industrinë e përgjithshme. Bateritë moderne të hidridit të nikel-metalit kanë një densitet të lartë energjie dhe përbëhen nga lëndë të para plotësisht jo toksike, gjë që i bën ato të lehta për t'u asgjësuar. Ndoshta është pikërisht për shkak të këtyre avantazheve që ato janë bërë shumë të njohura në shumë zona ku kërkohet ruajtja afatgjatë e një ngarkese elektrike.

Pajisja dhe parimi i funksionimit të baterisë hidride nikel-metal

Bateritë hidride nikel-metal të të gjitha dimensioneve, kapaciteteve dhe qëllimeve prodhohen në dy lloje kryesore të formave - prizmatike dhe cilindrike. Pavarësisht nga forma, bateritë e tilla përbëhen nga elementët e mëposhtëm të detyrueshëm:

  • Hidridi i metalit dhe elektrodat e nikelit (katodat dhe anoda), të cilat formojnë një element galvanik të strukturës së rrjetit, i cili është përgjegjës për lëvizjen dhe akumulimin e ngarkesës elektrike;
  • zonat ndarëse që ndajnë elektrodat dhe gjithashtu marrin pjesë në procesin e reaksioneve elektrolitike;
  • kontaktet e daljes që lëshojnë ngarkesën e akumuluar në mjedisin e jashtëm;
  • mbulon me një valvul të integruar në të, i nevojshëm për të lehtësuar presionin e tepërt nga zgavrat e akumulatorit (presion mbi 2-4 megapascals);
  • një kuti termike mbrojtëse dhe e fortë që përmban qelizat e baterisë të përshkruara më sipër.

Dizajni i baterive hidride nikel-metal, si shumë lloje të tjera të kësaj pajisjeje, është mjaft i thjeshtë dhe nuk paraqet ndonjë vështirësi të veçantë në konsideratë. Kjo tregohet qartë në diagramet e mëposhtme të dizajnit të baterisë:

Parimet e funksionimit të baterive të konsideruara, në kontrast me skemën e tyre të përgjithshme të projektimit, duken pak më të komplikuara. Për të kuptuar thelbin e tyre, le t'i kushtojmë vëmendje funksionimit në faza të baterive hidride nikel-metal. Në një mishërim tipik, fazat e funksionimit për këto bateri janë si më poshtë:

  1. Elektroda pozitive - anodë, kryen një reaksion oksidativ me thithjen e hidrogjenit;
  2. Elektroda negative, katoda, zbaton një reaksion reduktimi në disabsorbimin e hidrogjenit.

Me fjalë të thjeshta, rrjeti i elektrodës organizon lëvizjen e urdhëruar të grimcave (elektrodave dhe joneve) përmes reaksioneve kimike specifike. Në të njëjtën kohë, elektroliti nuk merr pjesë drejtpërdrejt në reagimin kryesor të prodhimit të energjisë elektrike, por përfshihet në punë vetëm në rrethana të caktuara të funksionimit të baterive Ni-MH (për shembull, kur rimbushni, realizoni reagimin e qarkullimit të oksigjenit) . Ne nuk do të shqyrtojmë më në detaje parimet e funksionimit të baterive hidride nikel-metal, pasi kjo kërkon njohuri të veçanta kimike, të cilat shumë lexues të burimit tonë nuk i kanë. Nëse dëshironi të mësoni më hollësisht mbi parimet e funksionimit të baterive, duhet t'i referoheni literaturës teknike, e cila mbulon rrjedhën e çdo reagimi në skajet e elektrodave në sa më shumë detaje që të jetë e mundur kur bateritë janë duke u ngarkuar dhe kur ato janë duke u shkarkuar.

Specifikimet e një baterie standarde Ni-MH mund të shihen në tabelën e mëposhtme (kolona e mesme):

Rregullat e funksionimit

Çdo bateri është një pajisje relativisht jo modeste në mirëmbajtje dhe funksionim. Përkundër kësaj, kostoja e saj është shpesh e lartë, kështu që çdo pronar i një baterie të veçantë është i interesuar të rrisë jetën e tij të shërbimit. Për sa i përket baterive të formacionit Ni-MH, nuk është aq e vështirë të zgjatet periudha e funksionimit. Për këtë mjafton:

  • Së pari, ndiqni rregullat për karikimin e baterisë;
  • Së dyti, është e saktë ta përdorni dhe ta ruani kur është në punë.

Ne do të flasim për aspektin e parë të mirëmbajtjes së baterisë pak më vonë, por tani le t'i kushtojmë vëmendje listës kryesore të rregullave për funksionimin e baterive hidride nikel-metal. Lista e modeleve të këtyre rregullave është si më poshtë:

  • Ruajtja e baterive hidride nikel-metal duhet të kryhet vetëm në gjendjen e tyre të ngarkuar në një nivel prej 30-50%;
  • Ndalohet rreptësisht mbinxehja e baterive Ni-MH, pasi në krahasim me të njëjtat bateri nikel-kadmiumi, ato që po shqyrtojmë janë shumë më të ndjeshme ndaj nxehtësisë. Mbingarkesa e punës ka një efekt negativ në të gjitha proceset që ndodhin në zgavrat dhe në daljet e baterisë. Prodhimi aktual ndikohet veçanërisht;
  • Asnjëherë mos i rikarikoni bateritë hidride nikel-metal. Ndiqni gjithmonë rregullat e karikimit të përshkruara në këtë artikull ose të pasqyruara në dokumentacionin teknik për baterinë;
  • Në vazhdim shfrytëzimi i dobët ose ruajtja afatgjatë "stërvit" baterinë. Shpesh, mjafton një cikël i kryer periodikisht "ngarkim-shkarkim" (rreth 3-6 herë). Është gjithashtu e dëshirueshme që bateritë e reja Ni-MH t'i nënshtrohen një "trajnimi" të tillë;
  • Bateritë e hidridit të nikel-metalit duhet të ruhen në temperaturën e dhomës. Temperatura optimale është 15-23 gradë Celsius;
  • Mundohuni të mos e shkarkoni baterinë në kufijtë minimalë - një tension më i vogël se 0,9 volt për çdo palë katodë-anodë. Sigurisht, bateritë e hidridit të nikelit-metal mund të restaurohen, por këshillohet që të mos i çoni në një gjendje "të vdekur" (do të flasim gjithashtu për mënyrën e rivendosjes së baterisë më poshtë);
  • Mbani gjurmët e cilësisë strukturore të baterisë. Defektet serioze, mungesa e elektrolitit dhe të ngjashme nuk lejohen. Frekuenca e rekomanduar e kontrolleve të baterisë është 2-4 javë;
  • Në rastin e përdorimit të baterive të mëdha, të palëvizshme, është gjithashtu e rëndësishme të ndiqni rregullat:
    • e tyre riparim aktual(të paktën një herë në vit):
    • restaurimi i kapitalit (të paktën një herë në 3 vjet);
    • fiksim i besueshëm i baterisë në vendin e përdorimit;
    • prania e ndriçimit;
    • duke përdorur karikuesit e duhur;
    • dhe pajtueshmërinë me rregullat e sigurisë për përdorimin e baterive të tilla.

Është e rëndësishme t'i përmbaheni rregullave të përshkruara jo vetëm sepse një qasje e tillë ndaj funksionimit të baterive hidride nikel-metal do të zgjasë ndjeshëm jetën e tyre të shërbimit. Ato garantojnë gjithashtu një përdorim të sigurt dhe përgjithësisht pa probleme të baterisë.

Rregullat e tarifimit

U vu re më herët se rregullat e funksionimit janë larg nga e vetmja gjë që kërkohet për të arritur jetëgjatësinë maksimale të funksionimit të baterive hidride nikel-metal. Përveç përdorimit të duhur, është jashtëzakonisht e rëndësishme të ngarkoni siç duhet bateritë e tilla. Në përgjithësi, përgjigjja e pyetjes - "Si të ngarkoni siç duhet një bateri Ni-MH?" Është mjaft e vështirë. Fakti është se çdo lloj aliazhi i përdorur në elektrodat e baterisë kërkon rregulla të caktuara për këtë proces.

Duke i përmbledhur dhe mesatarizuar ato, mund të dallojmë parimet themelore të mëposhtme të karikimit të baterive hidride nikel-metal:

  • Së pari, duhet të vëzhgoni kohën e duhur të karikimit. Për shumicën e baterive Ni-MH, është ose 15 orë me një rrymë karikimi prej rreth 0,1 C, ose 1-5 orë me një rrymë karikimi në intervalin 0,1-1 C për bateritë me elektroda me aktivitet të lartë. Përjashtim bëjnë bateritë e rikarikueshme, të cilat mund të marrin më shumë se 30 orë për t'u ngarkuar;
  • Së dyti, është e rëndësishme të monitoroni temperaturën e baterisë gjatë procesit të karikimit. Shumë prodhues nuk rekomandojnë tejkalimin e temperaturës maksimale prej 50-60 gradë Celsius;
  • Dhe së treti, rendi i tarifimit duhet të merret parasysh drejtpërdrejt. Kjo qasje konsiderohet optimale kur bateria shkarkohet me një rrymë nominale në një tension në daljet 0,9-1 Volt, pas së cilës ngarkohet me 75-80% të kapacitetit të saj maksimal. Në të njëjtën kohë, është e rëndësishme të merret parasysh se gjatë karikimit të shpejtë (rryma e furnizuar është më shumë se 0.1), është e rëndësishme të organizoni para-karikimin me një furnizim të lartë të rrymës në bateri për rreth 8-10 minuta. Pas kësaj, procesi i karikimit duhet të organizohet me një rritje të qetë të tensionit të furnizuar në bateri në 1.6-1.8 volt. Nga rruga, gjatë rimbushjes normale të një baterie hidride nikel-metal, voltazhi shpesh nuk ndryshon dhe normalisht është 0.3-1 volt.

Shënim! Rregullat e karikimit të baterisë të përmendura më sipër janë të një natyre mesatare. Mbani në mend se për një markë të veçantë të baterive hidride nikel-metal, ato mund të ndryshojnë pak.

Rikuperimi i baterisë

Së bashku me koston e lartë dhe vetë-shkarkimin e shpejtë, bateritë Ni-MH kanë një pengesë tjetër - një "efekt memorie" të theksuar. Thelbi i saj qëndron në faktin se me karikimin sistematik të një baterie të shkarkuar jo plotësisht, duket se e mban mend këtë dhe, me kalimin e kohës, humbet ndjeshëm kapacitetin e saj. Për të neutralizuar rreziqe të tilla, pronarët e baterive të tilla duhet të ngarkojnë bateritë më të shkarkuara, si dhe t'i "trajnojnë" ato periodikisht gjatë procesit të rikuperimit.

Për të rivendosur bateritë hidride nikel-metal gjatë "stërvitjes" ose kur ato shkarkohen fort, është e nevojshme si më poshtë:

  1. Para së gjithash, ju duhet të përgatiteni. Rimëkëmbja do të kërkojë:
    • karikues me cilësi të lartë dhe, mundësisht, inteligjent;
    • vegla për matjen e tensionit dhe rrymës;
    • çdo pajisje që mund të marrë energji nga një bateri.
  2. Pas përgatitjes, tashmë mund të pyesni veten se si ta rivendosni baterinë. Së pari, është e nevojshme të ngarkoni baterinë në përputhje me të gjitha rregullat, dhe më pas ta shkarkoni sipas tensionit në daljet e baterisë prej 0,8-1 Volt;
  3. Pastaj fillon drejtpërdrejt rikuperimi, i cili, përsëri, duhet të kryhet në përputhje me të gjitha rregullat për karikimin e baterive hidride nikel-metal. Procesi standard i rikuperimit mund të kryhet në dy mënyra:
    • E para është nëse bateria tregon shenja "jete" (si rregull, kur shkarkohet në një nivel prej 0,8-1 Volt). Ngarkimi bëhet me një rritje të vazhdueshme të tensionit të furnizuar nga 0,3 në 1 volt me ​​një rrymë prej 0,1 C për 30-60 minuta, pas së cilës voltazhi mbetet i pandryshuar, dhe rryma rritet në 0,3-0,5 C;
    • E dyta - nëse bateria nuk tregon shenja "jete" (me një shkarkim më pak se 0.8 volt). Në këtë rast, karikimi kryhet me një parambushje 10-minutëshe me rrymë të lartë për 10-15 minuta. Pas kësaj, kryhen hapat e mësipërm.

Duhet të kuptohet se restaurimi i baterive hidride nikel-metal është një procedurë që duhet të kryhet periodikisht për absolutisht të gjitha bateritë (si "të gjalla" dhe "jo të gjalla"). Vetëm një qasje e tillë ndaj funksionimit të këtij lloji të baterisë do të ndihmojë në "shtrydhjen" maksimale prej tyre.

Ndoshta, kjo histori në temën e sotme mund të përfundojë. Shpresojmë që materiali i paraqitur më sipër ishte i dobishëm për ju dhe ju dha përgjigje pyetjeve tuaja.

Nëse keni ndonjë pyetje - lini ato në komentet poshtë artikullit. Ne ose vizitorët tanë do të jemi të lumtur t'u përgjigjemi atyre.

Bateritë hidride nikel-metal (ni mh) i përkasin grupit alkaline. Pajisjet e tilla të tipit kimik prodhojnë rrymë, ku oksidi i nikelit vepron si katodë dhe një elektrodë hidrogjeni nga hidridi i metalit vepron si anodë. Këto pajisje janë të ngjashme në strukturë me pajisjet nikel-hidrogjen, por ato janë disa herë më të larta se pajisjet hidride metalike për nga kapaciteti.

Historia e krijimit dhe zhvillimit

Bateritë e hidridit të nikelit-metalit janë prodhuar që nga vitet 1960. Dhe prodhimi filloi për shkak të mangësi të konsiderueshme paraardhësit e tyre - pajisjet nikel-kadmium. Bateritë e hidridit të metalit mund të përdorin grupe të ndryshme metalesh. Janë zhvilluar lidhje speciale për prodhim masiv që mund të funksionojë në temperaturën e dhomës.

Prodhimi masiv serioz filloi në vitet 1980. Edhe pse përmirësimi i pajisjeve të tilla vazhdon edhe sot. Moderne Bateritë e hidridit nikel-metal mund të ofrojnë deri në 500 cikle ngarkimi dhe shkarkimi nëpërmjet përdorimit të lidhjeve të nikelit dhe metaleve të tjera të tokës së rrallë.

Në pajisje të tilla të tipit Krona, tensioni fillimisht është 8.2 V. Me kalimin e kohës, gradualisht zvogëlohet në 7.4 V. Pas përdorimit të zgjatur, ulja e mëvonshme është shumë më e shpejtë. Bateritë e hidridit të metalit kanë një kapacitet më të lartë (afërsisht 20% më i lartë) se pajisjet me kadmium, por një jetë më të shkurtër (200-500 cikle ngarkimi / shkarkimi). Ata gjithashtu kanë një shkallë më të lartë të vetëshkarkimit, afërsisht 1.5-2 herë.

Nëse flasim për një faktor të tillë si "efekti i kujtesës", atëherë ai është pothuajse i padukshëm këtu. Nëse bateria përdoret vazhdimisht, mund ta karikoni edhe kur është gjysmë e ngarkuar, por kur nuk është përdorur për disa kohë, atëherë është e nevojshme të bëhet parandalimi i tij me një shkarkim të plotë, dhe më pas një karikim.

Furnizimet e tilla të energjisë shpesh përdoren për pajisje të ndryshme që kanë nevojë për funksionim autonom. Si rregull, teknologji të tilla përdoren në bateritë AAA ose AA, por ka mundësi të tjera, për shembull, bateritë për industrinë. Zonat e përdorimit të furnizimeve të tilla me energji elektrike janë shumë më të mëdha se paraardhësit e tyre. Bateritë Ni Mh nuk kanë përbërës toksikë për shkak të kësaj ato përdoren për shumë detyra.


Deri më sot, ekzistojnë 2 lloje të pajisjeve të tilla:

  1. 1500-3000 miliamps në orë. Ky grup përdoret për pajisjet që kanë një konsum të rritur të energjisë në një periudhë të shkurtër kohe. Videokamera dhe fotokamera, pajisje të ndezura telekomandë dhe pajisje të tjera që kërkojnë shumë energji.
  2. 300-1000 miliamps në orë. Bateri të tilla përdoren për pajisjet që përdorin energji elektrike pas një periudhe të caktuar kohore, për shembull, elektrik dore ose lodra. Ata e përdorin energjinë shumë ngadalë.

Mund t'i karikoni duke përdorur metodën e pikave dhe shpejt. Por në udhëzimet, si rregull, prodhuesi tregon se nuk rekomandohet të ngarkoni në mënyrën e parë, pasi mund të jetë e vështirë të përcaktohet momenti kur ndalon furnizimi aktual me pajisjen.

Nëse i ngarkoni në këtë mënyrë, atëherë mund të ndodhë një mbingarkesë e fortë dhe kjo do të çojë në një prishje të pjesshme të pajisjes ose në ulje të kapacitetit të saj. Ju duhet të karikoni baterinë ni mh duke përdorur metodën e shpejtë. Efikasiteti në këtë rast do të jetë pak më i lartë se me versionin e pikave.

Procesi i karikimit të baterisë mund të ndahet në disa pika:

  • instalimi i baterisë në karikues;
  • Lloji i Baterisë;
  • tarifa fillestare;
  • karikimi i shpejtë;
  • rimbushje;
  • mbështet karikimin.

Nëse karikimi i shpejtë ka shkuar, është e dëshirueshme që bateria të ketë furnizim të mirë. Në bateritë nikel-kadmium, kontrolli delta është i mjaftueshëm. Bateritë Ni mh duhet të kenë të paktën kontrollin e temperaturës dhe delta.

Për të siguruar jetëgjatësinë e baterive të rikarikueshme ni mh, duhet të dini dhe të ndiqni disa këshilla, përdorimi i rregullt i të cilave mund të garantojë përdorim afatgjatë. Për ta bërë këtë, ju duhet të dini vetëm disa gjëra.

Fillimisht, duhet të përgatiteni për faktin që bateritë nuk duhet të mbinxehen, të shkarkohen shumë dhe gjithashtu të ringarkohen. Në këto kushte, kohëzgjatja e punës mund të rritet disa herë.

Për punë afatgjatë, përdoren metodat e mëposhtme:

Për të llogaritur saktë formulën për karikimin e një baterie ni mh, duhet të aplikoni formulën e mëposhtme: koha e karikimit është e barabartë me kapacitetin e ndarë me rrymën e ngarkuesit. Për shembull, ekziston një bateri me një kapacitet prej 4000 milliamps në orë. Karikuesi ka një rrymë prej 1000 miliamps në orë: 4000 / 1000 = 4.

Rregullat e nevojshme që duhet të respektohen gjatë funksionimit të baterisë:

  1. Pajisjet e tilla janë shumë të ndjeshme ndaj mbinxehjes dhe kjo do të ketë një efekt shumë të keq në funksionimin e tyre. Ata humbasin prodhimin aktual dhe aftësinë për të dhënë ngarkesën në dispozicion.
  2. Përpara funksionimit aktiv të qelizës së baterisë, për performancën më të mirë të saj, mund të kryhen disa cikle shkarkimi dhe karikimi të pajisjes. Kjo do të arrijë kapacitetin maksimal që ka humbur gjatë transportit dhe ruajtjes pas prodhimit.
  3. Gjatë ruajtjes afatgjatë pa përdorim në punë, bateria duhet të lihet e ngarkuar jo më shumë se 30-40% e kapacitetit maksimal.
  4. Pasi të keni ngarkuar ose shkarkuar baterinë, lëreni të ftohet.
  5. Rekomandohet herë pas here (çdo 8-10 cikle karikimi) të shkarkohet bateria në 0,98 dhe ta ngarkoni plotësisht. Kjo do të zgjasë kohën e tij të funksionimit.
  6. Bateritë e tilla duhet të shkarkohen në një maksimum prej 0,98. Nëse kjo shifër është më e vogël, atëherë pajisja thjesht mund të ndalojë karikimin.

Për shkak të fenomenit të "efektit të kujtesës", bateritë humbasin disa nga performanca dhe karakteristikat fillestare herë pas here. Ekziston një efekt i tillë si pasojë e cikleve të shumta të karikimit dhe shkarkimit jo të plotë.

Në të njëjtën kohë, bateria kujton kufijtë më të vegjël (të sipërm dhe të poshtëm) dhe zvogëlon ndjeshëm kapacitetin e saj.

Por nëse një problem tashmë është shfaqur, duhet të stërvitni dhe rivendosni siç duhet baterinë për ta zgjidhur atë. Këto veprime kryhen si më poshtë:

  • duke përdorur një karikues ose një llambë, është e nevojshme të shkarkoni baterinë në 0,801 V;
  • i ngarkuar plotësisht.

Nëse një bateri e caktuar nuk i është nënshtruar një profilaksi të tillë për një kohë të gjatë, atëherë duhet të bëhen disa procedura. Këshillohet që të stërviteni duke karikuar dhe shkarkuar një herë në 3-4 javë.

Prodhuesit e baterive Ni Mh pretendojnë se një efekt i tillë nuk mund të marrë më shumë se 5% të kapacitetit. Gjatë stërvitjes, mbetet e rëndësishme të përdorni karikues me aftësinë për të shkarkuar me një prag minimal të caktuar. Kjo është e nevojshme në mënyrë që bateria të mos shkarkohet plotësisht, pasi më pas mund të mos ngarkohet fare. Një karikues i tillë është shumë i dobishëm kur gjendja e ngarkimit të baterisë është e panjohur dhe nuk mund të vlerësohet.

Nëse niveli i karikimit është i panjohur, atëherë shkarkimi duhet të kryhet nën mbikëqyrjen e kujdesshme të karikuesit, pasi kjo mund të çojë në shkarkim të thellë. Kur kryeni mirëmbajtjen e një baterie të tërë, fillimisht duhet ta karikoni plotësisht në mënyrë që të barazoni kapacitetin.

Në rastin kur bateria ka punuar tashmë për një kohë të gjatë (2-3 vjet), atëherë rivendosja e saj në këtë mënyrë mund të jetë e padobishme. Veprime të tilla mund të ndihmojnë vetëm në procesin e funksionimit të baterisë. Gjatë funksionimit të baterisë, përveç efektit të memories, sasia e elektrolitit të mbushur gjithashtu ndryshon në rënie. Është e rëndësishme të theksohet se është më mirë të parandaloni secilin element veç e veç sesa të gjithë baterinë menjëherë. Kjo do të rrisë efektin. Bateritë e tilla mund të funksionojnë 1-5 vjet. Varet nga prodhuesi dhe modeli specifik.

Të mirat dhe të këqijat e pajisjeve të hidridit metalik

Nëse krahasojmë bateritë e hidridit të nikelit-metalit me bateritë e kadmiumit, atëherë avantazhi i rëndësishëm në furnizimin me energji elektrike të të parëve nuk është vetëm një nga avantazhet e tyre. Prodhuesit e baterive kanë bërë një hap të madh drejt përdorimit të materialeve miqësore me mjedisin duke refuzuar përdorimin e kadmiumit.

Kjo e bën shumë më të lehtë trajtimin e asgjësimit të produkteve të përdorura.

Për shkak të avantazheve të qëndrueshmërisë, mirëdashjes mjedisore, performancës së lartë dhe përdorimit të materialeve të tilla si nikeli, bateritë Ni Mh po fitojnë popullaritet çdo ditë. Ata janë gjithashtu të mirë në atë që me karikim dhe shkarkim të shpeshtë, profilaksia për të rivendosur kapacitetin duhet të kryhet çdo 3-4 javë.

Ata gjithashtu kanë të metat e tyre:

  1. Prodhuesit e baterive të tilla kanë kufizuar një grup në 10 qeliza për faktin se mundësia e polaritetit të kundërt të pajisjes rritet me kalimin e kohës.
  2. Bateri të tilla funksionojnë në kushte më të ngushta të temperaturës. Tashmë në -10 °С ose +40 °С humbasin efikasitetin e tyre.
  3. Këto bateri gjenerojnë shumë nxehtësi kur karikohen, kështu që kanë nevojë për siguresa speciale për të parandaluar mbinxehjen.
  4. Shpesh vetë-shkarkimi i panevojshëm. Kjo ndodh për shkak të reagimit të elektrodës së nikelit me hidrogjenin e elektrolitit.

Gjatë ciklit të ngarkimit / shkarkimit, sasia e grilës kristal zvogëlohet me kalimin e kohës. Kjo kontribuon në shfaqjen e ndryshkut dhe çarjeve gjatë ndërveprimit me elektrolitin.

Avantazhet e kapacitetit të madh dhe të vogël

Kur blini bateri të tilla, nuk është gjithmonë e nevojshme të shikoni kapacitetin e tyre. Me rritjen e kapacitetit të baterisë, rritet edhe vetë-shkarkimi i saj. Një shembull është një bateri me një kapacitet prej 2400 mAh dhe 1500 mAh. Pas disa muajsh përdorimi, një bateri më e fortë do të humbasë më shumë kapacitet sesa një e dobët. Një bateri 2400 mAh në pak muaj do të jetë e krahasueshme në kapacitet me një pajisje 1500 mAh dhe pas një kohe do të ketë edhe një ngarkesë më të ulët se një bateri më e dobët.

Nëse marrim parasysh praktikën e përdorimit të pajisjeve të tilla, atëherë përdoret në pajisjet që kanë nevojë për konsum të lartë të energjisë në një kohë të shkurtër. Për shembull, mund të jenë lojtarë, Modele të kontrolluara me radio ose VCR.

NiMH do të thotë Nikel Metal Hidride. Karikimi i duhur është çelësi për ruajtjen e performancës dhe jetëgjatësisë. Ju duhet ta njihni këtë teknologji për të karikuar NiMH. Rikuperimi i qelizave NiMH është një proces mjaft i ndërlikuar, sepse kulmi i tensionit dhe rënia pasuese janë më të vogla, dhe për këtë arsye, treguesit janë më të vështirë për t'u përcaktuar. Mbingarkimi çon në mbinxehje dhe dëmtim të qelizës, pas së cilës humbet kapaciteti, e ndjekur nga humbja e funksionalitetit.

Një bateri është një pajisje elektrokimike në të cilën energjia elektrike konvertohet dhe ruhet në formë kimike. Energjia kimike shndërrohet lehtësisht në energji elektrike. NiMH punon në parimin e thithjes, lëshimit dhe transportimit të hidrogjenit brenda dy elektrodave.

Bateritë NiMH përbëhen nga dy shirita metalikë që veprojnë si elektroda pozitive dhe negative, dhe një ndarës me fletë izoluese ndërmjet tyre. Ky "sanduiç" energjie plagoset dhe vendoset në një bateri së bashku me elektrolitin e lëngshëm. Elektroda pozitive është zakonisht prej nikeli, elektroda negative është bërë zakonisht nga hidridi metalik. Prandaj emri "NiMH", ose "hidrid i metalit të nikelit".

Përparësitë:

  1. Përmban më pak toksina dhe është miqësore me mjedisin, e riciklueshme.
  2. Efekti i kujtesës është më i lartë se Ni-Cad.
  3. Shumë më të sigurta se bateritë e litiumit.

Të metat:

  1. Shkarkimi i thellë shkurton jetën dhe gjeneron nxehtësi gjatë karikimit të shpejtë dhe ngarkesës së lartë.
  2. Vetë-shkarkimi është më i lartë se bateritë e tjera dhe duhet të merret parasysh përpara se të karikoni NiMH.
  3. Kërkon një nivel të lartë Mirëmbajtja. Bateria duhet të shkarkohet plotësisht për të parandaluar formimin e kristaleve gjatë procesit të karikimit.
  4. Më e shtrenjtë se bateria Ni-Cad.

Qeliza nikel-hidrid metalik ka shumë karakteristika të ngjashme me NiCd, të tilla si kurba e shkarkimit (që lejon karikim shtesë) që bateria mund të pranojë. Është intolerant ndaj ngarkimit të tepërt duke shkaktuar degradim të kapacitetit, i cili është një problem madhor për projektuesit e karikuesve.

Karakteristikat aktuale që nevojiten për të ngarkuar siç duhet një bateri NiMH:

  1. Tensioni nominal - 1.2V.
  2. Energjia specifike - 60-120 Wh / kg.
  3. Dendësia e energjisë - 140-300 Wh / kg.
  4. Fuqia specifike - 250-1000 W / kg.
  5. Efikasiteti i karikimit / shkarkimit - 90%.

Efikasiteti i karikimit të baterive të nikelit varion nga 100% në 70% të kapacitetit të plotë. Fillimisht ka një rritje të lehtë të temperaturës, por më vonë, kur niveli i karikimit rritet, efikasiteti bie, duke gjeneruar nxehtësi, e cila duhet të merret parasysh përpara se të karikoni NiMH.

Kur një bateri NiCD shkarkohet në një tension minimal të caktuar dhe më pas ngarkohet, duhet të ndërmerren hapa për të reduktuar efektin e kondicionimit (rreth çdo 10 cikle ngarkimi/shkarkimi), përndryshe do të fillojë të humbasë kapacitetin. Për NiMH, kjo kërkesë nuk kërkohet, pasi efekti është i papërfillshëm për të.

Sidoqoftë, një proces i tillë rikuperimi është gjithashtu i përshtatshëm për pajisjet NiMH, rekomandohet të merret parasysh përpara se të ngarkoni bateritë NiMH. Procesi përsëritet tre deri në pesë herë para se të arrijnë kapacitetin e plotë. Procesi i kondicionimit të baterive të rikarikueshme siguron që ato të zgjasin për shumë vite.

Ka disa metoda karikimi që mund të përdoren me bateritë NiMH. Ata, si NiCds, kërkojnë një burim rrymë e vazhdueshme. Shpejtësia zakonisht tregohet në trupin e qelizës. Nuk duhet të tejkalojë standardet teknologjike. Kufijtë e kufijve të tarifimit rregullohen qartë nga prodhuesit. Përpara se të përdorni bateritë, duhet të dini qartë se me çfarë rryme duhet të ngarkoni bateritë NiMH. Ka disa metoda që përdoren për të parandaluar dështimin:

Ngarkimi paralel i baterive e bën të vështirë përcaktimin cilësor të përfundimit të procesit. Kjo është për shkak se nuk mund të jetë i sigurt se çdo qelizë ose paketë ka të njëjtën rezistencë dhe për këtë arsye disa do të tërheqin më shumë rrymë se të tjerët. Kjo do të thotë që një qark i veçantë karikimi duhet të përdoret për secilën linjë në njësinë paralele. Duhet të përcaktohet se sa rrymë duhet të ngarkohet NiMH duke balancuar, për shembull, duke përdorur rezistorë të një vlere të tillë që ato të dominojnë parametrat e kontrollit.

Janë zhvilluar algoritme moderne për të siguruar karikim të saktë pa përdorimin e një termistori. Këto pajisje janë të ngjashme me Delta V, por kanë metoda të veçanta matëse për zbulimin e ngarkesës së plotë, zakonisht duke përfshirë një lloj cikli ku voltazhi matet gjatë intervalit kohor dhe midis pulseve. Për paketat me shumë elementë, nëse nuk janë në të njëjtën gjendje dhe nuk janë të balancuara në kapacitet, ato mund të mbushen një nga një, duke sinjalizuar përfundimin e një faze.

Do të duhen disa cikle për t'i balancuar ato. Kur bateria arrin fundin e ngarkimit të saj, oksigjeni fillon të formohet në elektroda dhe të rikombinohet në katalizator. Reaksioni i ri kimik krijon nxehtësi që mund të matet lehtësisht me një termistor. Kjo është mënyra më e sigurt për të zbuluar përfundimin e një procesi gjatë një rivendosjeje të shpejtë.

Karikimi gjatë natës është mënyra më e lirë për të ngarkuar një bateri NiMH në C/10, e cila është nën 10% të kapacitetit të vlerësuar në orë. Kjo duhet të merret parasysh për të ngarkuar siç duhet NiMH. Pra, një bateri 100 mAh do të karikojë në 10 mA për 15 orë. Kjo metodë nuk kërkon një sensor të fundit të procesit dhe siguron një karikim të plotë. Qelizat moderne kanë një katalizator të riqarkullimit të oksigjenit që parandalon dëmtimin e baterisë kur ekspozohet ndaj rrymës elektrike.

Kjo metodë nuk mund të përdoret nëse shkalla e tarifimit tejkalon C/10. Tensioni minimal i kërkuar për një reaksion të plotë varet nga temperatura (të paktën 1.41 V për qelizë në 20 gradë), e cila duhet të merret parasysh për të ngarkuar siç duhet NiMH. Rikuperimi i zgjatur nuk shkakton ventilim. Ngroh pak baterinë. Për të ruajtur jetën e shërbimit, rekomandohet të përdorni një kohëmatës me një interval prej 13 deri në 15 orë. Karikuesi Ni-6-200 ka një mikroprocesor që raporton gjendjen e ngarkimit nëpërmjet një LED dhe gjithashtu kryen një funksion sinkronizimi.

Procesi i karikimit të shpejtë

Duke përdorur kohëmatësin, mund të karikoni C/3.33 për 5 orë. Kjo është paksa e rrezikshme pasi bateria duhet të shkarkohet plotësisht së pari. Një mënyrë për t'u siguruar që kjo të mos ndodhë është që karikuesi i baterisë të shkarkojë automatikisht baterinë, e cila më pas fillon procesin e rikuperimit për 5 orë. Avantazhi i kësaj metode është eliminimi i çdo mundësie të krijimit të memories negative të baterisë.

Aktualisht, jo të gjithë prodhuesit prodhojnë karikues të tillë, por bordi i mikroprocesorit përdoret, për shembull, në ngarkuesin C/10 /NiMH-NiCad-solar-charge-kontroller dhe mund të modifikohet lehtësisht për të kryer një shkarkim. Një shpërndarës i energjisë do të kërkohet për të shpërndarë energjinë e një baterie të ngarkuar pjesërisht brenda një kohe të arsyeshme.

Nëse përdoret një monitor i temperaturës, bateritë NiMH mund të karikohen deri në 1C, me fjalë të tjera, kapaciteti 100% amp-orë për 1,5 orë. Kontrolluesi i ngarkimit të baterisë PowerStream e bën këtë në lidhje me një tabelë kontrolli që është në gjendje të matë tensionin dhe rrymën për algoritme më komplekse. Kur temperatura rritet, procesi duhet të ndërpritet, dhe kur vlera e dT / dt duhet të vendoset në 1-2 gradë në minutë.

Ka algoritme të reja që përdorin kontrollin e mikroprocesorit kur përdorin sinjalin -dV për të përcaktuar fundin e ngarkesës. Në praktikë, ato funksionojnë shumë mirë, prandaj pajisjet moderne përdorin këtë teknologji, e cila përfshin proceset e ndezjes dhe fikjes për matjen e tensionit.

Specifikimet e përshtatësit

Një çështje e rëndësishme është jetëgjatësia e baterisë ose kostoja totale e jetës së sistemit. Në këtë rast, prodhuesit ofrojnë pajisje me kontroll mikroprocesor.

Algoritmi për karikuesin ideal:

  1. Fillimi i butë. Nëse temperatura është mbi 40 gradë ose nën zero, filloni duke karikuar C/10.
  2. Opsioni. Nëse voltazhi i baterisë së shkarkuar është më i lartë se 1,0 V/qelizë, shkarkojeni baterinë në 1,0 V/qelizë dhe më pas vazhdoni me karikimin e shpejtë.
  3. Karikimi i shpejtë. Në 1 gradë derisa temperatura të arrijë 45 gradë ose dT tregon ngarkesë të plotë.
  4. Pasi të përfundojë karikimi i shpejtë, karikoni në C/10 për 4 orë për të siguruar një karikim të plotë.
  5. Nëse voltazhi i baterisë së ngarkuar NiMH rritet në 1,78 V/qelizë, ndaloni funksionimin.
  6. Nëse koha e karikimit të shpejtë i kalon 1.5 orë pa ndërprerje, ajo ndërpritet.

Në teori, ngarkimi i rrjedhjes është një shkallë karikimi që është mjaft e shpejtë për ta mbajtur baterinë plotësisht të ngarkuar, por mjaft e ulët për të shmangur mbingarkimin. Përcaktimi i shkallës optimale të rimbushjes për një bateri të caktuar është pak i vështirë për t'u përshkruar, por përgjithësisht pranohet se është rreth dhjetë përqind e kapacitetit të baterisë, për shembull, për Sanyo 2500 mAh AA NiMH, shkalla optimale e rimbushjes është 250 mA ose më të ulëta. Duhet të merret parasysh për të ngarkuar siç duhet bateritë NiMH.

Shkaku më i zakonshëm i dështimit të parakohshëm të baterisë është mbingarkesa. Llojet e karikuesve që e shkaktojnë më shpesh janë të ashtuquajturit “karikues të shpejtë” për 5 ose 8 orë. Problemi me këto instrumente është se ato nuk kanë një mekanizëm të kontrollit të procesit.

Shumica e tyre kanë funksionalitet të thjeshtë. Ata karikojnë me shpejtësi të plotë për një periudhë të caktuar kohe (zakonisht pesë ose tetë orë) dhe më pas fiken ose kalojnë në një shpejtësi "manuale" më të ulët. Nëse ato përdoren siç duhet, atëherë gjithçka është në rregull. Nëse ato aplikohen gabimisht, jeta e baterisë zvogëlohet në disa mënyra:

  1. Nëse bateritë e ngarkuara plotësisht ose të ngarkuara pjesërisht futen në pajisje, pajisja nuk mund ta kuptojë këtë dhe për këtë arsye i ngarkon plotësisht bateritë për të cilat është projektuar. Pra, kapaciteti i baterisë bie.
  2. Një situatë tjetër e zakonshme është ndërprerja e një cikli ngarkimi në vazhdim. Megjithatë, kjo pasohet nga një rilidhje. Fatkeqësisht, kjo çon në rifillimin e një cikli të plotë të ngarkimit, edhe nëse cikli i mëparshëm është pothuajse i përfunduar.

Mënyra më e lehtë për të shmangur këto skenarë është përdorimi i një karikuesi inteligjent të kontrolluar nga mikroprocesori. Mund të zbulojë kur bateria është plotësisht e ngarkuar dhe më pas - në varësi të dizajnit të saj - ose të fiket plotësisht ose të kalojë në modalitetin e karikimit me rrjedhje.

Për të karikuar NiMH iMax, do t'ju duhet një karikues i dedikuar, pasi përdorimi i metodës së gabuar mund ta bëjë baterinë të padobishme. Shumë përdorues e konsiderojnë iMax B6 zgjedhja më e mirë për ngarkimin e NiMH. Ai mbështet procesin e deri në 15 baterive celulare, si dhe shumë cilësime dhe konfigurime për tipe te ndryshme bateritë. Koha e rekomanduar e karikimit nuk duhet të kalojë 20 orë.

Si rregull, prodhuesi garanton 2000 cikle ngarkimi / shkarkimi nga një bateri standarde NiMH, megjithëse ky numër mund të ndryshojë sipas kushteve të funksionimit.

Algoritmi i punës:

  1. Karikimi i NiMH iMax B6. Është e nevojshme të lidhni kordonin e rrymës me prizën në anën e majtë të pajisjes, duke marrë parasysh formën në fund të kabllit për t'u siguruar që është bërë lidhja e saktë. E fusim deri në fund dhe ndalojmë së shtypuri kur në ekranin e ekranit shfaqen një sinjal zanor dhe një mesazh mirëseardhjeje.
  2. Përdorni butonin e argjendtë në anën e majtë për të lëvizur nëpër menynë e parë dhe për të zgjedhur llojin e baterisë që do të karikohet. Shtypja e butonit më të majtë do të konfirmojë zgjedhjen. Butoni në të djathtë do të lëvizë nëpër opsionet: ngarkim, shkarkim, ekuilibër, karikim i shpejtë, ruajtje dhe të tjera.
  3. Dy butona qendrorë të kontrollit do t'ju ndihmojnë të zgjidhni numrin e dëshiruar. Duke shtypur butonin e skajit djathtas për të hyrë, mund të shkoni te cilësimi i tensionit duke lëvizur përsëri me dy butonat qendrorë dhe duke shtypur enter.
  4. Përdorni kabllo të shumta për të lidhur baterinë. Kompleti i parë duket si pajisje me tela laboratorike. Shpesh vjen i shoqëruar me kapëse krokodili. Prizat e lidhjes janë të vendosura në anën e djathtë pajisje afër fundit. Ato janë mjaft të lehta për t'u dalluar. Kështu mund ta karikoni NiMH me iMax B6.
  5. Pastaj duhet të lidhni kabllon e lirë të baterisë në fund të kapëseve kuq e zi, duke krijuar një lak të mbyllur. Kjo mund të jetë pak e rrezikshme, veçanërisht nëse përdoruesi bën cilësimet e gabuara për herë të parë. Shtypni dhe mbani shtypur butonin e hyrjes për tre sekonda. Më pas, ekrani duhet të informojë se po teston baterinë, pas së cilës përdoruesi do t'i kërkohet të konfirmojë cilësimin e modalitetit.
  6. Ndërsa bateria është duke u ngarkuar, mund të lëvizni nëpër ekranet e ndryshme të ekranit duke përdorur dy butonat qendrorë që ofrojnë informacion rreth procesit të karikimit në mënyra të ndryshme.

Këshilla më standarde është të zbrazni plotësisht bateritë dhe më pas t'i karikoni ato. Edhe pse ky është një trajtim për “efektin e memories”, duhet pasur kujdes në bateritë nikel-kadmium, pasi dëmtimi i tyre është i lehtë për shkak të shkarkimit të tepërt, gjë që çon në “kthimin e poleve” dhe procese të pakthyeshme. Në disa raste, pajisjet elektronike të baterisë janë krijuar për të parandaluar proceset negative duke u fikur përpara se të ndodhin, por pajisjet më të thjeshta si elektrik dore nuk e bëjnë këtë.

E nevojshme:

  1. Bëhuni gati për t'i zëvendësuar ato. Bateritë hidride nikel-metal nuk zgjasin përgjithmonë. Pas përfundimit të burimit, ata do të ndalojnë së punuari.
  2. Blini një karikues "të zgjuar" që kontrollon në mënyrë elektronike procesin dhe parandalon mbingarkimin. Kjo jo vetëm që është më e mirë për bateritë, por gjithashtu përdor më pak energji.
  3. Hiqeni baterinë kur të përfundojë rikarikimi. Koha e panevojshme në pajisje do të thotë që përdoret më shumë energji "jet" për ta karikuar atë, kështu që konsumimi rritet dhe harxhohet më shumë energji.
  4. Mos i shkarkoni plotësisht bateritë për të zgjatur jetën e tyre. Pavarësisht të gjitha këshillave për të kundërtën, një shkarkim i plotë në fakt do të shkurtojë jetën e tyre.
  5. Ruani bateritë NiMH në temperaturën e dhomës në një vend të thatë.
  6. Nxehtësia e tepërt mund të dëmtojë bateritë dhe të shkaktojë shkarkimin e shpejtë të tyre.
  7. Konsideroni përdorimin e një modeli me bateri të ulët.

Kështu, mund të vizatohet një vijë. Në të vërtetë, bateritë e hidridit të nikel-metalit janë më të përgatitura nga prodhuesi për të punuar në kushte moderne dhe karikimi i duhur i baterive duke përdorur një pajisje inteligjente do të sigurojë performancën dhe jetëgjatësinë e tyre.

Që nga viti 1932, janë bërë përpjekje për të rifilluar eksperimentet. Në atë kohë, u propozua ideja për të futur një elektrodë nikeli me pllakë poroze të bërë nga metale aktive brenda, e cila do të siguronte lëvizje më të mirë të karikimit dhe do të ulte ndjeshëm koston e prodhimit të baterive.

Por vetëm pas Luftës së Dytë Botërore (në 1947), zhvilluesit arritën në një skemë pothuajse moderne të baterive të mbyllura Ni-Cd.

Çfarë duhet të dini për bateritë Ni-MH

Me këtë dizajn, gazrat e brendshëm të lëshuar gjatë ngarkimit thitheshin nga pjesa e pareaguar e katodës dhe nuk lëshoheshin jashtë, si në versionet e mëparshme.

Nëse për ndonjë arsye (tejkalimi i rrymës së karikimit, ulja e temperaturës) shkalla e formimit anodik të oksigjenit është më e lartë se shkalla e jonizimit të tij katodik, atëherë një rritje e mprehtë e presionit të brendshëm mund të çojë në një shpërthim të baterisë. Për të parandaluar këtë, kutia e baterisë është prej çeliku, dhe ndonjëherë ka edhe një valvul sigurie.

Që atëherë, dizajni i baterive Ni-Cd nuk ka ndryshuar ndjeshëm (Figura 2).

Figura 2 - Struktura e baterisë Ni-Cd

Baza e çdo baterie është elektroda pozitive dhe negative.

Në këtë skemë, elektroda pozitive (katoda) përmban hidroksid nikel NiOOH me pluhur grafit (5-8%), dhe elektroda negative (anoda) përmban kadmium metalik Cd në formë pluhuri.

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

Figura 3 - Tensioni në bateri gjatë karikimit ose shkarkimit, në varësi të nivelit aktual të karikimit.

Gjatë shkarkimit, nikeli aktiv dhe kadmiumi shndërrohen në hidrokside Ni(OH)2 dhe Cd(OH)2.

Përparësitë kryesore të baterive Ni-Cd përfshijnë:

- çmim i ulët;

- punë në një gamë të gjerë temperaturash dhe rezistencë ndaj ndryshimeve të saj (për shembull, bateritë Ni-Cd mund të ngarkohen në një temperaturë negative, gjë që i bën ato të domosdoshme kur punoni në Veriun e Largët);

- ato mund të japin shumë më tepër rrymë në ngarkesë sesa llojet e tjera të baterive;

- rezistencë ndaj rrymave të larta të ngarkesës dhe shkarkimit;

- kohë relativisht e shkurtër e ngarkimit;

- një numër i madh ciklesh "ngarkim-shkarkim" (me funksionimin e duhur ato përballojnë më shumë se 1000 cikle);

— restaurohen lehtësisht pas ruajtjes afatgjatë.

Disavantazhet e baterive Ni-Cd:

- prania e një efekti memorie - nëse vendosni rregullisht në ngarkim një bateri të shkarkuar jo plotësisht, kapaciteti i saj do të ulet për shkak të rritjes së kristaleve në sipërfaqen e pllakave dhe proceseve të tjera fizike dhe kimike. Në mënyrë që bateria të mos "heqë dorë" para kohe, ajo duhet të "stërvitet" të paktën një herë në muaj, siç diskutohet më poshtë;

- Kadmiumi është një substancë shumë toksike, kështu që prodhimi i baterive Ni-Cd është i keq për mjedisin.

Probleme ka edhe me riciklimin dhe asgjësimin e vetë baterive.

— kapacitet i ulët specifik;

- peshë dhe dimensione të mëdha në krahasim me llojet e tjera të baterive me të njëjtin kapacitet;

- vetëshkarkim i lartë (pas karikimit, në 24 orët e para të funksionimit humbasin deri në 10%, dhe në një muaj - deri në 20% të energjisë së ruajtur).

Figura 4 - Vetë-shkarkimi i baterive Ni-Cd

Aktualisht, numri i baterive Ni-Cd të prodhuara po bie me shpejtësi, ato janë zëvendësuar, veçanërisht, nga bateritë Ni-MH.

3. Bateritë hidride nikel-metal

Për disa dekada, bateritë nikel-kadmium janë përdorur mjaft gjerësisht, por toksiciteti i lartë i prodhimit detyroi kërkimin e teknologjive alternative. Si rezultat, u krijuan bateritë hidride nikel-metal, të cilat prodhohen edhe sot.

Përkundër faktit se puna për krijimin e baterive Ni-MH filloi në vitet 1970, vetëm dhjetë vjet më vonë u gjetën komponime të qëndrueshme hidride metalike të afta për të lidhur vëllime të mëdha hidrogjeni.

Bateria e parë Ni-MH, e cila përdorte LaNi5 si materialin kryesor aktiv të elektrodës së hidridit të metalit, u patentua nga Will në 1975. Në eksperimentet e hershme me lidhjet e hidridit metalik, bateritë e hidridit nikel-metal ishin të paqëndrueshme dhe kapaciteti i kërkuar i baterisë mund të të mos arrihet. Prandaj, përdorimi industrial i baterive Ni-MH filloi vetëm në mesin e viteve '80 pas krijimit të aliazhit La-Ni-Co, i cili bën të mundur thithjen e hidrogjenit elektrokimikisht në mënyrë të kthyeshme për më shumë se 100 cikle. Që atëherë, dizajni i baterive Ni-MH është përmirësuar vazhdimisht në drejtim të rritjes së densitetit të energjisë së tyre.

Bateritë e hidridit të nikel-metalit në dizajnin e tyre janë analoge me bateritë nikel-kadmium, dhe në proceset elektrokimike - bateritë nikel-hidrogjen. Energjia specifike e një baterie Ni-MH është shumë më e lartë se energjia specifike e baterive Ni-Cd dhe Ni-H2 (Tabela 1).

Tabela 1

Një shpërndarje e konsiderueshme e disa parametrave në Tabelën 1 shoqërohet me qëllime (dizajne) të ndryshme të baterive. Karakteristikat dalluese Bateritë NM janë me kapacitet të lartë, karakteristika të fuqisë së lartë (kritike) (aftësia për të ngarkuar dhe shkarkuar me rryma të larta), aftësi për t'i bërë ballë mbingarkesës dhe shkarkimit ultra të thellë (kthimi i polaritetit) dhe mungesa e formacioneve dendritike. Një avantazh shumë i rëndësishëm i baterisë NM ndaj baterisë NK është mungesa e një elementi shumë të dëmshëm për mjedisin - kadmiumi. Për sa i përket tensionit, madhësisë, dizajnit dhe teknologjisë, bateria NM korrespondon me baterinë NK dhe ato mund të ndërrohen si në prodhim ashtu edhe në funksionim.

Zëvendësimi i elektrodës negative bëri të mundur rritjen e ngarkesës së masave aktive të elektrodës pozitive me 1.3-2 herë, gjë që përcakton kapacitetin e baterisë. Prandaj, bateritë Ni-MH kanë karakteristika energjetike specifike dukshëm më të larta në krahasim me bateritë Ni-Cd.

Si rezultat, fusha e aplikimit të baterive NM është afër fushës së aplikimit të baterive NK, bateritë NM përdoren në telefona celularë, pagera, telefona pa tela, skanerë, elektrikë dore, stacione radio, biçikleta elektrike, automjete elektrike, makina hibride. , kohëmatës elektronikë dhe numërues dekadash, pajisje rezervë ruajtëse (MBU) dhe njësi përpunimi qendror (CP) të kompjuterëve dhe laptopëve, pajisje për zbulimin e zjarrit dhe tymit, alarmet e hajdutëve, pajisjet e analizës mjedisore të ujit dhe ajrit, njësitë e memories së makinerive të përpunimit të kontrolluar elektronikisht, radiot , regjistrues zëri, kalkulatorë, rroje elektrike, aparate dëgjimi, lodra elektrike etj.

Ndryshe nga Ni-Cd, bateritë Ni-MH përdorin një aliazh metalesh që thithin hidrogjenin si anodë. Elektroliti alkalik ende nuk merr pjesë në reaksionin e bazuar në lëvizjen e joneve të hidrogjenit ndërmjet elektrodave. Gjatë karikimit, hidroksidi i nikelit Ni(OH)2 shndërrohet në oksihidrit NiOOH, duke dhuruar hidrogjen në lidhjen e elektrodës negative. Thithja e hidrogjenit nuk është një reaksion izotermik, prandaj metalet për aliazh zgjidhen gjithmonë në atë mënyrë që njëri prej tyre lëshon nxehtësi kur lidh gazin, dhe tjetri, përkundrazi, thith nxehtësinë. Në teori, kjo supozohej të siguronte ekuilibër termik, megjithatë, bateritë hidride nikel-metal nxehen dukshëm më shumë se nikel-kadmiumi.

Suksesi i shpërndarjes së baterive hidride nikel-metal u sigurua nga dendësia e lartë e energjisë dhe jotoksiciteti i materialeve të përdorura në prodhimin e tyre.

4. Proceset bazë të baterive Ni-MH

Bateritë Ni-MH përdorin një elektrodë nikel-oksid si elektrodë pozitive, si një bateri nikel-kadmium, dhe një elektrodë aliazh nikel-tokë të rrallë që thith hidrogjenin në vend të elektrodës negative të kadmiumit.

Përshkrimi i detajuar i baterive nikel-hidride metalike

Të gjithë jemi mësuar me faktin që makinat përdoren kryesisht bateri plumbi.

Mbajtësit e elementeve AA. Një përpjekje për të rivendosur kapacitetin e baterive të përdorura NiCd dhe NiMh.

Por ka edhe lloje të tjera baterish që ofrojnë nisjen dhe drejtimin e një makine, dhe njëra prej tyre është një bateri nikel-metal hidride, avantazhet dhe disavantazhet e së cilës do t'ju flasim sot.

Ato përdoren kryesisht në makina hibride ose makina elektrike. Pra, çfarë duhet të dini për vetitë e këtij lloji të baterisë?

Përfitimet e baterive nikel-hidride metalike

  • fuqi të lartë bateritë (në krahasim me bateritë nikel-kadmium). Diferenca është deri në 40%. Në të njëjtën kohë, kjo bateri është e lehtë.
  • Për bateritë hidride nikel-metal efekt shumë i ulët i kujtesës, që do të thotë se përdoruesi mund t'i rikarikojë me lehtësi bateritë pa pritur që ato të shkarkohen plotësisht
  • Bateria NiMH ka besueshmëri e lartë mekanike
  • Plotësoni ciklet e ngarkimit-shkarkimit e një baterie të tillë kryhen shumë më rrallë se bateritë NiCd
  • Bateritë hidride metalike të nikelit nuk kërkojnë kushte të veçanta transporti
  • Këto bateri miqësore me mjedisin, pas skadimit të jetës së tyre të shërbimit, ato mund të asgjësohen pa probleme

Disavantazhet e baterive të nikelit me hidrohidrid metalik

Fatkeqësisht, ky lloj baterie ka edhe disavantazhe. Dhe më e rëndësishmja prej tyre është vetë-shkarkim shumë i lartë. Me fjalë të tjera, edhe nëse makina është e palëvizshme dhe nuk përdoret, bateria shkarkohet.

Për të zgjatur jetëgjatësinë e baterisë, nëse bateria nuk është përdorur për një periudhë të gjatë kohore, ajo duhet të shkarkohet plotësisht përpara se të karikohet. Kështu, ju do të zgjasni jetën e tij të shërbimit.

Disavantazhi tjetër i një baterie hidride nikel-metal është një cikël ngarkimi relativisht i vogël (rreth 600).

Bateria e përshkruar më sipër nuk toleron temperaturat e larta (nga 25 gradë nxehtësi), ndaj ruajeni në një ambient të freskët. Këtu është gjithashtu e nevojshme të merret parasysh fakti se mbajtja e baterisë në gjendje të shkarkuar përshpejton plakjen e saj. Afati mesatar i ruajtjes është 3 vjet.

Është gjithashtu e rëndësishme të merrni parasysh llojin e karikuesit që do të përdorni për të ngarkuar baterinë tuaj NiMH. Duhet të jetë me një algoritëm ngarkimi në faza, në mënyrë që të shmangni mbinxehjen dhe mbingarkimin e baterisë, gjë që ndikon negativisht në karakteristikat e saj cilësore.

Një faktor tjetër për t'u marrë parasysh kur shfrytëzimit Bateritë hidride metalike të nikelit - shumë e rëndësishme këtu mos i tejkaloni ngarkesat maksimale të lejueshme rekomanduar nga prodhuesi.

Dhe së fundi: duke iu nënshtruar të gjitha rregullave dhe rregulloreve për përdorimin, si dhe ruajtjen e baterive hidride nikel-metal, ato do t'ju shërbejnë për një kohë shumë të gjatë.

FONAREVKA.RU — Gjithçka në lidhje me elektrik dore dhe pajisjet e ndriçimit > Furnizimet me energji elektrike dhe karikuesit > Bateritë dytësore (bateritë) > Rikuperimi i duhur i baterive NI-MH

Shiko versionin e plotë: Rikuperimi i duhur i baterive NI-MH

Mirembrema.
Titulli doli pak i verdhë, po. Përmbajtja është më tepër e kundërta - një pyetje, jo një tregim, siç do të prisnit. Por ndërsa tema plotësohet, mendoj se mund të jetë e dobishme për lexuesit më vonë.

Në fakt, mora një kopsht zoologjik të tillë baterish (Shtojca 1), të cilat njerëzit i hodhën tutje.
Diçka më thotë se pothuajse të gjithë u ngarkuan me karikues budallenj të lirë për 50 rubla, nuk u ngarkuan në kohë dhe u ruajtën gabimisht, dhe nga kjo humbën shumë në kapacitet.
Dhe kjo diçka më tregon gjithashtu se pothuajse të gjitha ato mund të ringjallen dhe të përdoren në mënyrë të sigurtë në të gjitha llojet e pajisjeve me rrymë të lartë, të tilla si elektrik dore të dobët, lojtarët, orët, telekomandat, etj.

Unë kam një karikues LaCrosse që mund të trajnojë kanaçe, dhe siç ndoshta të gjithë e dinë tashmë, funksionon. Ka edhe imax.
Nga përvojë personale- Gjeta baterinë më të vjetër të nikel-kadmiumit (app. 2), e bleva më shumë se 10 vjet më parë për një mp3 player, atëherë ishte më e kapaciteti. Pra, pas një viti përdorimi dhe 9 vitesh zhytjeje në tabelën e lakrosit, ai tregoi një kapacitet prej 120 mAh të çmendur. Pas 7 cikleve të ngarkimit-shkarkimit në modalitetin e rikuperimit, kapaciteti në një shkarkim prej 250 mA është 650 mAh. Jo keq, apo jo?

Pra, në fakt, ajo që kisha një pengesë: ngarkimi i nikelit me rryma më shumë se 0,7 C dhe nën 0,2 C është e dëmshme. Dhe çfarë lloj rryme për t'i shtyrë ata në shkarkim-ngarkim për rikuperim optimal, le të themi?

Parimi i funksionimit të baterive hidride nikel-metal dhe mundësia e zëvendësimit të tyre

Interneti është plot me informacione kontradiktore: dikush këshillon 1C, dikush 0.1.

Do të isha mirënjohës për këshillat e njerëzve të ditur.

05.03.2014, 19:20

Dhe çfarë lloj rryme për t'i shtyrë ata në shkarkim-ngarkim për rikuperim optimal, le të themi?
Duc lyakruza nuk ka një zgjedhje kaq të gjerë 🙂 Karikimi / shkarkimi: 200/100mA, 500/250, 750/350, etj.
Nëse ata janë plotësisht të vdekur, unë do të filloja me 200/100, pastaj 500/250. Epo, duhet të siguroheni që ato të mos mbinxehen dhe të mos ketë mbingarkesë, nëse Cruz nuk e kap deltën, kjo mund të ndodhë me ato gjysmë të vdekura.

Epo, siç thashë, ka edhe një imax, ata mund të fryjnë rryma shumë më të mëdha.
Por pyetja ka të bëjë kryesisht me lakrosin, po.

05.03.2014, 20:59

ato mund të fryjnë rryma shumë më të mëdha.
Mendimi im është se nuk duhet të fryni rryma të larta në bateritë gjysmë të vdekura, ato nxehen dhe fryhen nga kjo: LaughOutLoudBulb: Por, ndoshta, ka njerëz që mendojnë ndryshe.

Nëse do të vdisja plotësisht, do të filloja me 200/100, pastaj 500/250
Pikërisht.
750/350 është i përshtatshëm vetëm për bateri të freskëta moderne, të tilla si Enelups. Ju, sigurisht, mund të fryni një rrymë të tillë në këtë plehra (si do të ndikojë në bateritë - xs, tashmë është individuale këtu), por karikimi do të reduktohet për shkak të mbinxehjes - nuk do të ketë fitim në kohë.

nëse ngrohen nga rryma mbi 0,2-0,3C, është koha për të shtuar ujë (http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=20:29955:1018#1018).
ose hidhni tashmë nafikun, dhe mos u përfshini në nekrofili.

ngarkimi i nikelit me rryma mbi 0,7C dhe nën 0,2C është i dëmshëm
Zoti e bekoftë me 0.7, por pse është i dëmshëm nën 0.2C? nëse rekomandohet 0.1C?

Jo keq, apo jo?
meqë ra fjala, ka shumë të ngjarë, nuk do të arrini një rezultat kaq të mrekullueshëm si me kadmiumin, me hidridin e metalit. thjesht sepse efekti i memories që ata kanë është më i dobët se degradimi.

07.03.2014, 14:05

por pse është e dëmshme nën 0.2C?
Unë mendoj se karikimi ka shumë të ngjarë që ΔV të mos kapet dhe të ndalojë karikimin. Por në rryma të tilla, kjo tashmë është karikim me pika.

Unë mendoj se karikimi ka shumë të ngjarë të mos e kapë ΔV
atëherë më pak se 0.3C
dhe më pak se 0.2С delta nuk është më e nevojshme, nuk ka rëndësi atje

Dikur mendova të mbushja ujë, por nuk u përpoqa :)), por stërvitjet nuk dhanë kuptim, por po, kapaciteti u rivendos, por jo për një kohë të gjatë. Me kalimin në litium, e braktisa gjithë këtë temë. Fujicell 2800mA ndoshta ka jetuar në maus për më shumë se një vit, memoria e integruar në maus po karikohet ndërsa unë fle me një rrymë pranvere 1.39V në fund bie në 20mA.

mendova por nuk u përpoq
u përpoqa. kapaciteti natyrisht nuk është rikthyer, pse do të rikuperohej.
por rezistenca e brendshme e dramatikes bie 🙂
8 copë nga 0,5-1 (!) Ohm ranë në një mesatare prej 60-100 mOhm

Por konsumi i ujit për elektrolitet ujore është ashtu siç duhet, të gjitha bateritë vuajnë nga kjo. Po, autopsia tregoi se të gjithë Ni-Mh-të ishin shumë të thatë.

E di që elektroliti është ndërruar më parë në rezervuarët e lëngut Ni-Ca dhe kanë punuar për 15 vjet.

Bateritë nikel-kadmium

Bateritë e mbyllura Ni-Cd karakterizohen nga një kurbë shkarkimi horizontale, shpejtësi të lartë shkarkimin dhe aftësinë për të vepruar në temperatura të ulëta. Ato përdoren për të fuqizuar pajisjet portative, veglat elektrike, pajisjet shtëpiake, lodrat, etj. Ky është një lloj baterie që është në gjendje të punojë në kushtet më të vështira.

Për bateritë nikel-kadmium, është e nevojshme një shkarkim i plotë periodik: nëse nuk është bërë, kristale të mëdha formohen në pllakat e qelizave, duke ulur ndjeshëm kapacitetin e tyre (i ashtuquajturi "efekt i kujtesës").
Tensioni nominal i baterive të mbyllura Ni-Cd është 1.2 V.
Mënyra nominale (standarde) e karikimit - rryma 0.1C për 16 orë.
Mënyra nominale e shkarkimit është me një rrymë prej 0.2C deri në një tension prej 1 V.

Menjëherë pas karikimit, bateritë nikel-kadmium mund të kenë një tension deri në 1,44 V., por ai bie mjaft shpejt dhe arrin 1,2 V të palëvizshëm. Bateritë e tilla mund të përballojnë 1000 cikle ngarkimi-shkarkimi, por vetëm me mënyrën e duhur të karikimit. Përparësitë e baterive Ni-Cd:

  • mundësia e karikimit të shpejtë dhe të lehtë, edhe pas ruajtjes afatgjatë të baterisë;
  • një numër i madh i cikleve të ngarkimit / shkarkimit: me funksionimin e duhur - më shumë se 1000 cikle;
  • kapacitet i mirë i ngarkesës dhe aftësia për të punuar në temperatura të ulëta;
  • periudha të gjata ruajtjeje me çdo shkallë ngarkese;
  • ruajtja e kapacitetit standard në temperatura të ulëta;
  • diapazoni i temperaturës së funksionimit nga -40 në +60 ?C.
  • përshtatshmëria më e madhe për përdorim në kushte të vështira operimi;
  • çmim i ulët;

Disavantazhet e baterive Ni-Cd:

  • densitet relativisht i ulët i energjisë në krahasim me llojet e tjera të baterive;
  • efekti i kujtesës i natyrshëm në këto bateri dhe nevoja për të punime periodike për ta eliminuar atë;
  • toksiciteti i materialeve të përdorura, i cili ndikon negativisht në mjedis, dhe disa vende kufizojnë përdorimin e baterive të këtij lloji;
  • vetë-shkarkim relativisht i lartë - pas ruajtjes, është i nevojshëm një cikël ngarkimi.

Bateritë moderne cilindrike Ni-Cd me elektroda të mbështjellë lejojnë rryma të larta shkarkimi, për disa lloje baterish rryma maksimale afatgjatë është 7-10C.

Performanca e Ni-Cd të mbyllur gjatë funksionimit përcaktohet nga ndryshimet graduale që ndodhin në bateri gjatë çiklizmit dhe çojnë në një ulje të pashmangshme të kapacitetit të shkarkimit dhe tensionit. Temperatura e ambientit është një nga faktorët më të rëndësishëm të ndikimit të jashtëm, i cili përcakton kohëzgjatjen e gjendjes së funksionimit të baterive të mbyllura. Proceset e plakjes së baterive ndikohen më shumë nga temperaturat e larta, në të cilat të gjitha reaksionet kimike përshpejtohen (2-4 herë për çdo 10 ° C), përfshirë ato që çojnë në dëmtimin e baterisë. Në temperatura të ulëta gjatë karikimit, rreziku i evolucionit të hidrogjenit rritet. Mënyra e funksionimit ka një ndikim të fortë: mënyra dhe thellësia e shkarkimit, mënyra e karikimit, kohëzgjatja e pauzës midis karikimit dhe shkarkimit gjatë ciklit të vazhdueshëm, periudhat e funksionimit dhe ruajtjes.

Bateritë hidride nikel-metal

Kapaciteti dhe energjia specifike e baterive të hidridit nikel-metal është 1.5-2 herë më e lartë se energjia specifike e baterive nikel-kadmium, përveç kësaj, ato nuk përmbajnë kadmium toksik, gjë që u lejon atyre të zëvendësojnë ndjeshëm bateritë nikel-kadmium në shumë zona të teknologjisë. Ato prodhohen në forma cilindrike, prizmatike dhe disqe të mbyllura hermetikisht. Ato përdoren për të fuqizuar pajisjet dhe pajisjet portative, si shtëpiake ashtu edhe industriale.
Tensioni i vlerësuar i baterive është 1.2-1.25 V.
Modaliteti i karikimit të vlerësuar (standard) - aktuale 0,1C për 15 orë.
Mënyra nominale e shkarkimit është me një rrymë prej 0,1-0,2C deri në një tension prej 1 V.
Bateritë Ni-MH nuk kanë "efektin e kujtesës" të Ni-Cd, por efektet që lidhen me mbingarkimin ruhen. Ulje tensioni i shkarkimit, e vërejtur me rimbushje të shpeshta dhe të gjata njësoj si me bateritë Ni-Cd, mund të eliminohet duke kryer periodikisht disa shkarkime deri në 1 V. Mjafton të kryhen shkarkime të tilla një herë në muaj. Në varësi të llojit të baterive Ni-MH, mënyrës së funksionimit dhe kushteve të funksionimit, bateritë ofrojnë nga 500 deri në 1000 cikle shkarkimi-karikimi në një thellësi shkarkimi prej 80% dhe kanë një jetëgjatësi prej 3 deri në 5 vjet.

Megjithatë, bateritë nikel-metal hidride janë inferiore ndaj baterive nikel-kadmium në disa karakteristika të performancës:

  • Bateritë Ni-MH punojnë në mënyrë efektive në një gamë më të ngushtë rrymash funksionimi.
  • Bateritë Ni-MH kanë një gamë më të ngushtë të temperaturës së funksionimit: shumica e tyre nuk funksionojnë në temperatura nën -10 °C dhe mbi +40 °C, megjithëse në disa seri baterish kufijtë e temperaturës zgjerohen.
  • gjatë ngarkimit të baterive Ni-MH, lëshohet më shumë nxehtësi sesa kur ngarkohen bateritë Ni-Cd, prandaj, për të parandaluar mbinxehjen e baterisë nga bateritë Ni-MH gjatë karikimit të shpejtë dhe/ose mbingarkesës së konsiderueshme, siguresave termike ose releve termike janë instaluar në to, të cilat ndodhen në murin e njërës prej baterive në pjesën qendrore të baterisë.
  • Bateritë Ni-MH kanë një vetëshkarkim të lartë.
  • rreziku i mbinxehjes gjatë karikimit të njërës prej baterive Ni-MH të baterisë, si dhe kthimi i baterisë me kapacitet më të ulët kur bateria shkarkohet, rritet me mospërputhjen e parametrave të baterisë si rezultat i çiklizmit të gjatë, kështu që Krijimi i baterive nga më shumë se 10 bateri nuk rekomandohet nga të gjithë prodhuesit.
  • kërkesa më të rrepta për zgjedhjen e baterive në bateri dhe kontrollin e procesit të shkarkimit sesa në rastin e përdorimit të baterive Ni-Cd.
  • Kurba e shkarkimit të një baterie Ni-MH është e ngjashme me atë të një baterie Ni-Cd.

Koha e funksionimit (numri i cikleve të shkarkimit-karikimit) dhe jeta e shërbimit të një baterie Ni-MH përcaktohen gjithashtu kryesisht nga kushtet e funksionimit. Koha e funksionimit zvogëlohet me një rritje të thellësisë dhe shpejtësisë së shkarkimit. Koha e funksionimit varet nga shpejtësia e ngarkimit dhe mënyra e kontrollit të përfundimit të saj. Vëmendja më e madhe duhet t'i kushtohet regjimit të temperaturës, për të shmangur shkarkimet e tepërta (nën 1V) dhe qarqet e shkurtra. Rekomandohet të përdorni bateritë Ni-MH për qëllimin e tyre të synuar, të shmangni përzierjen e baterive të përdorura dhe të papërdorura dhe mos lidhni telat ose pjesë të tjera direkt në bateri. Gjatë ruajtjes, bateria Ni-MH shkarkohet vetë. Pas një muaji në temperaturën e dhomës, humbja e kapacitetit është 20-30%, dhe me ruajtje të mëtejshme, humbja ulet në 3-7% në muaj.

Ngarkimi i baterive të nikelit

Kur ngarkoni një bateri të mbyllur, përveç problemit të rikthimit të energjisë së shpenzuar, është e rëndësishme të kufizoni mbingarkimin e saj, pasi procesi i karikimit shoqërohet me një rritje të presionit brenda baterisë.

Si duhet të rinovohet një bateri Ni─MH dhe pse është e rëndësishme?

Një faktor i rëndësishëm në ndikimin e jashtëm në karakteristikat elektrike të baterive është temperatura e ambientit. Kapaciteti që mund të merret nga një bateri në 20°C është më i madhi. Pothuajse nuk zvogëlohet edhe kur shkarkohet në një temperaturë më të lartë. Por në temperatura nën 0 ° C, kapaciteti i shkarkimit zvogëlohet, dhe sa më shumë, aq më e madhe është rryma e shkarkimit.

Mënyra nominale (standarde) e karikimit është mënyra në të cilën bateria, e shkarkuar në 1V, ngarkohet me një rrymë prej 0,1C për 16 orë (për Ni-Mh 15 orë). Bateritë mund të karikohen në temperatura nga 0 deri në +40°C, më efektivisht në intervalin e temperaturës nga +10 deri në +30°C. Karikimet e përshpejtuara (në 4 - 5 orë) dhe të shpejta (në 1 orë) janë të mundshme për bateritë Ni-MH me elektroda shumë aktive. Me ngarkesa të tilla, procesi kontrollohet nga ndryshimet në temperaturë, T dhe tension, U dhe parametra të tjerë. Rekomandohet gjithashtu një metodë karikimi me tre faza: faza e parë e një karikimi të shpejtë (rryma deri në 1C), një karikim me një shpejtësi prej 0,1C për 0,5-1 orë për rimbushjen përfundimtare dhe një karikim me një shpejtësi prej 0,05 -0.02C si tarifë kompensimi. Tensioni i karikimit Uz në Iz=0.3-1C qëndron në intervalin 1.4-1.5V. Për të parandaluar mbingarkimin e baterive, metodat e mëposhtme të kontrollit të karikimit mund të përdoren me sensorë të përshtatshëm të instaluar në bateri ose karikues:

  • metoda e përfundimit të karikimit me temperaturë absolute Tmax.
  • metoda e përfundimit të karikimit bazuar në shkallën e ndryshimit të temperaturës?T/?t.
  • metoda e përfundimit të ngarkesës me tension negativ delta -?U.
  • mënyra e ndërprerjes së ngarkesës me kohën maksimale të karikimit t.
  • metoda e ndërprerjes së ngarkesës me presion maksimal Pmax. (0,05-0,8 MPa).
  • metoda e ndërprerjes së ngarkesës me tension maksimal Umax.

Ngarkimi i vazhdueshëm i tensionit nuk rekomandohet për bateritë Ni-MH pasi mund të ndodhë "dështimi termik" i baterive. Shpërndarja e nxehtësisë në një bateri të mbyllur Ni-Cd varet nga niveli i ngarkimit të saj. Deri në fund të karikimit në modalitetin standard, temperatura e baterisë mund të rritet me 10-15 °C. Me një karikim të shpejtë, ngrohja është më e madhe (deri në 40-45 ° C).

Rregullat për funksionimin e baterive NiCd/NiMh

  • Mundohuni të përdorni vetëm karikues standardë
  • Kur përdorni karikues joautomatikë, mos e karikoni baterinë për më shumë se koha e specifikuar në udhëzime. Mbingarkimi përshpejton shumë procesin e plakjes së baterisë.
  • Mos lini një bateri të shkarkuar në pajisjen e ndezur. Shkarkimi i mëtejshëm i pakontrolluar* e çaktivizon plotësisht baterinë.
  • Shmangni karikimin e një baterie të shkarkuar jo plotësisht.
  • Shkarkoni plotësisht* baterinë në pajisje çdo 3-4 javë
  • Vëzhgoni intervalin e temperaturës së funksionimit
  • Bateria NiCd duhet të shkarkohet* përpara se të ruhet për më shumë se 1 muaj. Bateri NiMh ruajeni në nivel karikimi 30-50%. Ruani në +5°С…+20°С. Afati i ruajtjes - deri në 4 vjet.
  • Çdo 6 muaj për NiMh dhe 12 muaj për ruajtjen e NiCd, rekomandohet të bëni të paktën 3 cikle ngarkimi-shkarkimi në modalitetin standard.

*Shënim: Një bateri shkarkohet plotësisht kur voltazhi i saj bie në 83% të tensionit të saj nominal. Për shembull, një bateri 1.2 V do të shkarkohet plotësisht kur voltazhi i baterisë arrin 1 V me pajisjen në punë. Zakonisht, ky nivel tensioni përkon me pragun e fikjes së pajisjes.

KUJDES! Gjatë funksionimit, MOS:

  • përdorimi i karikuesve që nuk janë projektuar për të ngarkuar bateritë e këtij sistemi kimik
  • qark i shkurtër midis kontakteve të baterisë
  • Ngrohja e jashtme mbi 100°С dhe ekspozimi ndaj zjarrit të hapur
  • çdo dëmtim fizik në kutinë e baterisë
  • karikimi i një baterie të ftohtë (nën 0°C)
  • depërtimi i lëngut në kutinë e baterisë.
koreada.ru - Rreth makinave - Portali informacioni