Kako napolniti akumulatorske baterije nimh: metode in navodila

Kako polniti baterije NiMH? To vprašanje in številna druga, ki so z njim tesno povezana, bodo obravnavana v tem članku. Tema je pomembna, ker je zdaj na voljo veliko električnih naprav na baterije.

Različne vrste baterij

Električne baterije so na voljo v različnih zmogljivostih polnjenja. So različnih velikosti, od tistih, ki niso večji od gumba, do velikanov, ki se uporabljajo na industrijski obrati. Zdi se, da nekatere baterije, ki se med seboj močno razlikujejo po videzu in velikosti, nimajo nič skupnega.

Vendar to ne drži. Vsi delujejo po podobnem načelu in so izdelani iz enakih materialov.

Nekaj zgodovine

Prve baterije so se pojavile v 19. stoletju. Izdelani so iz niklja in kadmija. Zato so takšne baterije ustrezno poimenovane. Sprva so bili uporabniki z njihovim delovanjem zelo zadovoljni. Vendar se je sčasoma pojavila potreba po baterijah z daljšo življenjsko dobo. Poleg tega so strokovnjaki na področju električnih naprav začeli razmišljati o tem, kako pospešiti proces polnjenja. Nikelj in kovinski hidrid sta bila prepoznana kot materiala, ki bi lahko zagotovila te lastnosti za baterije.

Vendar je postopek razvoja nove vrste baterije trajal več desetletij. O novi generaciji baterij se je začelo govoriti v petdesetih letih, vendar so bili poskusni vzorci na voljo šele v poznih sedemdesetih letih.

Značilnosti

Konstrukcija nikelj-metalhidridne baterije omogoča kopičenje vodika, katerega prostornina je nekajkrat večja od velikosti baterije. Vedno se oblikuje v določenem delu izdelka. V nikelj-metalhidridnih baterijah se nabira bližje priključkom.

Te in številne druge funkcije omogočajo, da se te naprave napolnijo do več tisočkrat. Vendar imajo nikelj-metalhidridne baterije tudi svoje slabosti, ki jih bomo obravnavali v naslednjem razdelku.

Hitro segrevanje

Nikelj-metalhidridne baterije so zaradi svoje konstrukcije in značilnosti materiala, iz katerih so izdelani, imajo visoko stopnjo toplotne odpornosti. Zato je za njihovo polnjenje potreben poseben, bolj "občutljiv" pristop kot njihovi predhodniki, ki vsebujejo kadmij. Strokovnjaki priporočajo, da si izberete nikelj-metalhidridne baterije za ponovno polnjenje polnilci.

Pozorni morate biti na nekaj stvari

Polnjenje nikelj-metalhidridnih baterij lahko tako kot vse druge postopke ocenimo glede na učinkovitost. Kako se izračuna v tem primeru? Pri polnjenju nikelj-metalhidridnih baterij električna energija, porabljena pri tem, povzroča toploto. Spodbuja tudi nekatere kemijske reakcije. Učinkovitost polnjenja nikelj-metalhidridnih baterij je količina energije, ki se porabi pri kemičnih procesih. Treba je omeniti, da ta koeficient nikoli ni 100-odstoten, tudi z najnaprednejšimi baterijami in najnaprednejšimi ojačevalniki.

Prav tako je treba omeniti, da je stopnja v kadmijevih baterijah precej višja kot v sodobnejših baterijah.

Hitrost polnjenja je odvisna od količine toka. Zanjo so bile izumljene ločene enote - delček celotnega. Te so označene z latinico C. Obstajajo tri vrste polnjenja baterij Ni-MH:

1. Kapljanje.
2. Hitro.
3. Z večjo hitrostjo.

Pravzaprav lahko govorimo le o dveh vrstah, saj se prva in druga med seboj le malo razlikujeta.

Trikle polnjenje je opredeljeno kot polnjenje s hitrostjo 0,1 C. Pri hitri različici je ta številka višja.

Za slednje so potrebne kompleksnejše naprave, ki lahko zaznajo konec postopka in se samodejno izklopijo. Preprečuje pregrevanje in poškodbe baterij. Kapljično polnjenje zaradi uporabljene nizke napetosti ne povzroča pretiranega dviga temperature izdelka. To pomeni, da ne more povzročiti deformacije baterij Ni-MH.

Vsaka vrsta polnjenja ima svoje prednosti in slabosti. Nekatere od njih so opisane v nadaljevanju.

Hitro polnjenje

Ta različica ohranja uporabnost baterij dlje časa. Kot pove že ime, je hitrost tega postopka precej visoka. Zato je v primerjavi z načinom polnjenja po principu "trickle" potreben krajši čas polnjenja. Vendar pa ta scenarij zahteva uporabo naprednejše naprave z vgrajenimi senzorji, ki zaznavajo stopnjo napolnjenosti baterij. Takšne naprave, primerne za hitro polnjenje, so pogosto opremljene z zaslonom, ki prikazuje čas, potreben za dokončanje polnjenja, uporabljeno napetost in nekatere druge informacije.

To pomeni, da so stroški takšne tehnike višji od stroškov, ki so potrebni za trikle polnjenje.

počasnejša različica

Zaradi počasnega postopka ni potrebno, da imajo baterije Ni-MH AA indikator konca polnjenja.

Zato je običajno cenejši. Z njim se baterije dodatno napolnijo. Ta metoda ima še eno resno pomanjkljivost. Dlje ko je baterija izpostavljena električnemu toku, hitreje odpove. Prihranek denarja za polnilec baterij pomeni, da vam morda ne bo treba pogosto kupovati novih baterij.

Za kadmijeve baterije je najprimernejša ta možnost. Učinkovitost te vrste polnjenja pogosto ne presega 70 %. Zaradi negativni učinek Večina proizvajalcev baterij AA NiMH ali katere koli druge vrste baterij ga ne priporoča zaradi zmogljivosti baterije.

Vendar se v najnovejši literaturi o elektroniki vse pogosteje pojavljajo članki o neškodljivosti počasnega polnjenja vseh vrst akumulatorskih baterij, izdelanih z novimi tehnologijami.

Tehnologija polnjenja

Kako polniti baterije Ni-MH?

Večina proizvajalcev takšnih izdelkov v svojih navodilih navaja naslednje podatke, v katerem kako naj se postopek izvede. Izbrani tok ne sme presegati 1C. Neupoštevanje tega predpisa lahko povzroči izklop zasilnega ventila, ki zadržuje previsok tlak, in okvaro baterije.

Pri polnjenju akumulatorskih baterij je treba paziti, da se ohrani enakomeren temperaturni profil. V navodilih je običajno navedeno območje od 0 do 40 stopinj Celzija. Če je temperatura v tem območju, bo polnjenje verjetno potekalo varno. To opozorilo pa velja za uporabo industrijskih baterij. Malo verjetno je, da se baterija za običajne gospodinjske aparate pogosto polni pri temperaturah nad 40 stopinj Celzija in pod 0 stopinj Celzija.

O napetosti in drugih parametrih

Napetost, ki se uporablja pri polnjenju baterij, ne sme presegati 0,8 do 8 voltov. Učinkovitost hitre različice tega postopka je približno 90 %, kar se šteje za visoko. Toda proti koncu se učinkovitost močno zmanjša, saj se za proizvedeno toploto porabi vedno več energije. Zato je pomembno, da napravo izklopite pravočasno, brez velike zamude. V nasprotnem primeru obstaja velika nevarnost, da se aktivira varnostni ventil.

Stopnje polnjenja

Za boljše razumevanje načina polnjenja Ni-Cd baterij je treba najprej podrobno pregledati, kako se to zgodi ta postopek se izvede s posebno električno napravo.

Najprej naprava ugotovi, ali je baterija prisotna ali ne. Nato ugotovi raven napolnjenosti baterije. Temu sledi pred polnjenje, ki vodi v hitro in dodatno polnjenje.

Vsak od teh korakov je podrobno razložen v nadaljevanju.

Baterija je prisotna

Za ugotavljanje, ali je baterija vstavljena v ustrezne vtičnice v napravi, naprava na kontakte dovede napetost 0,1 C. Za začetek polnjenja napetost ne sme presegati 1,8 volta. Če je višja, naprava zazna to je način, kako Če ni baterije ali če je baterija izpraznjena. Med polnjenjem naprava večkrat preveri, ali so baterije prisotne. Zakaj se to počne? Včasih uporabniki ne počakajo, da se postopek konča, in odstranijo baterije. V takem primeru naprava izklopi napajanje, da ne bi izgubljala energije. Obstaja še en razlog za prekinitev povezave. Če je baterija okvarjena, lahko nadaljnje polnjenje povzroči neželene posledice, na primer požar. To bo povzročilo predčasno izključitev baterije.

Določanje stopnje napolnjenosti

To dejanje izvede tudi naprava, da prepreči morebitne poškodbe. Znano je, da hitrega polnjenja ni mogoče aktivirati, če je raven napolnjenosti nizka. Če naprava ugotovi, da je zmogljivost baterije dovolj visoka, najprej zažene pripravljalni način. To običajno ni potrebno. Najpogosteje se baterija ne izprazni do meje, pri kateri se aktivira pripravljalna faza. Morda bo to potrebno, če baterije že dolgo niste uporabljali ali če je obrabljena in ne zadržuje dovolj naboja.

Predhodna faza

Kot je bilo že navedeno, je to potrebno le, če je akumulatorska baterija NiMH močno izpraznjena. Ta postopek traja največ pol ure. Če baterija v tem času ne zbere ustrezne količine energije, se prepozna kot okvarjena. Če je tako, se preneha zaračunavati.

Glavni oder

Prehod v to fazo ni takojšen, temveč postopen. To običajno traja največ pet minut. Tako kot pri vsakem polnjenju baterije NiMH se tudi tu meri temperatura. Če preseže kritično vrednost, se naprava izklopi. Najpomembnejša stvar, ki se zgodi v tej fazi, je postopno povečevanje polnilnega toka.

V glavni fazi se neprekinjeno spremlja raven napolnjenosti. To je je potreben za čas odklopa in zaključka postopka. Za določitev stopnje napolnjenosti baterije v določenem trenutku se uporablja več meril.

Različno od vzorcev niklja in kadmija

Stopnja izpraznjenosti Ni-Cd baterij je običajno določena z diagramom napetosti. Znano je, da se na začetku in sredi procesa poveča, proti koncu pa začne slabeti. Ko napetost doseže vnaprej določen minimum, naprava preneha delovati. To se zgodi pri polnjenju baterij NiCd. Vendar v primeru nikelj-metalhidridnih vzorcev ta možnost ni primerna. Natančneje, pri merjenju polnjenja se upošteva tudi padec napetosti, vendar se temu parametru doda temperatura baterije. Da bi preprečili pregrevanje baterije, se ta ne izklopi pri določeni temperaturi, temveč takrat, ko se temperatura dvigne nad 1 stopinjo na minuto.

Vendar tudi takšna zaustavitev polnjenja ni idealna.

V zadnjem času so se pojavili nekateri modeli polnilnikov, ki ne uporabljajo navadnega toka, temveč impulzni tok. Strokovnjaki pravijo, da imajo takšne naprave številne prednosti, med drugim enakomerno porazdelitev naboja po bateriji. Aktivne snovi, ki se kopičijo zaradi tega procesa, ne tvorijo prevelikih kristalov.

Kako polniti baterije NiMH? Najbolje je uporabiti napravo, opremljeno z zgoraj opisanimi metodami preverjanja. Poleg tega je koristno imeti časovnik za odplačilo, ki je včasih vključen v take naprave. Potrebni čas lahko preprosto izračunate, če poznate zmogljivost baterije, trenutno vrednost in učinkovitost naprave. Pridobljenemu času se običajno doda varnostna rezerva v višini 5 do 10 odstotkov. Izklop se izvede, če nobena od drugih metod nadzora predhodno ni prekinila delovanja aparata.

Dodatno plačilo

Ta korak se izvede po koncu testa glavnega procesa. Zagotoviti je treba, da so vse akumulatorske baterije NiMH v opremi enako napolnjene. Zaradi tega so naprave na baterije stabilnejše.

Polnjenje v sili

Kaj pa, če ste se v zadnjem trenutku spomnili, da delati Za vsako napravo boste potrebovali baterije? Pospešeno polnjenje se lahko uporablja.

Kako polniti baterije NiMH s to metodo? Strokovnjaki trdijo, da je učinkovitost postopka skoraj 100-odstotna, dokler stopnja napolnjenosti ne doseže 70 odstotkov. To pomeni, da se energija porablja predvsem za kopičenje aktivnih snovi v bateriji in ne za dvig temperature. Na tej stopnji je torej mogoče povečati tok. Vendar pa ni priporočljivo, da bi presegli temperaturo 10C. Pri tej vrsti polnjenja je težko ugotoviti, kdaj lahko dosežete 70-odstotno stopnjo. Zato morate pred začetkom pospeševanja natančno vedeti, koliko je baterija napolnjena. Takšna možnost je seveda primerna le za ljudi, ki so dobri v elektroniki.

Kako shranjevati baterije Ni-MH? To vprašanje si zastavljajo tudi številni uporabniki baterijskih električnih naprav. Znano je, da baterije med daljšo neuporabo degenerirajo - zmanjša se njihova sposobnost zadrževanja naboja. Strokovnjaki o tem dajejo naslednje nasvete.

Najprej pustite neuporabljene le baterije, ki so več kot do polovice izpraznjene. Drugič, med skladiščenjem velja sobna temperatura za optimalno. Najbolje je, da ne čakate, da se baterija popolnoma izprazni, preden jo morate ponovno vzpostaviti v delovno stanje.

Druga življenjska doba baterije

Kako popraviti nikelj-metalhidridne baterije?

Mnogi verjetno že poznajo približno načelo. Cikel polnjenja in skoraj popolnega praznjenja (ne pod 0,9 volta) je treba večkrat ponoviti. Vendar ima to pravilo nekaj odtenkov. Najboljše od vsega za izvedbo takšnega "Usposabljanje" za vsako baterijo posebej. Ker je na podlagi proizvodne značilnosti teh izdelkov, se lahko lastnosti posameznih baterij med seboj razlikujejo. Zato jih je mogoče polniti in prazniti z različnimi hitrostmi. Ta nasvet velja zlasti za nikelj-metalhidridne baterije za izvijač.

Takšne električne naprave običajno ne uporabljajo ene same baterije, temveč niz več baterij. Te baterije je najbolje obnavljati posamično. Treba je omeniti, da obstajajo modeli polnilnikov, ki lahko izpraznijo baterije. Vendar so takšni modeli dražji od enostavnejših modelov. Uporabnik sam odloča, ali bo varčeval z baterijami ali polnilniki.

Zaključek

Ta članek je bil posvečen vprašanju "kako pravilno za polnjenje nikelj-metalhidridne baterije". Obravnava nekatere zapletene vidike postopka. Navedene so tudi glavne razlike med akumulatorji NiMH.