Kovinsko-hidridna baterija. Nikelj-kadmijeve baterije

Nikelj-kovinsko-hidridne baterije so tok, ki temelji na kemični reakciji. Označeno z Ni-MH. Strukturno so analogne predhodno razvitim nikelj-kadmijevim baterijam (Ni-Cd) in so po kemijskih reakcijah podobne nikelj-vodikovim baterijam. Razvrščeni so med alkalne napajalnike.

Zgodovinski izlet

Potrebe po napajalnih napajalnikih že dolgo obstajajo. Za različne vrste tehnologije so bili zelo potrebni kompaktni modeli z večjo zmogljivostjo shranjevanja naboja. Zahvaljujoč vesoljskemu programu je bila razvita metoda za shranjevanje vodika v akumulatorjih. To so bili prvi vzorci nikljevega vodika.

Glede na zasnovo so poudarjeni glavni elementi:

  1. elektroda (kovinski hidrid vodik);
  2. katoda (nikljev oksid);
  3. elektrolit (kalijev hidroksid).

Prej uporabljeni materiali za elektrode so bili nestabilni. Toda nenehni poskusi in študije so privedli do dejstva, da je bila pridobljena optimalna sestava. Trenutno se za izdelavo elektrod uporablja lantanov in nikljev hidrit (La-Ni-CO). Toda različni proizvajalci uporabljajo tudi druge zlitine, kjer nikelj ali njegov del nadomestijo aluminij, kobalt, mangan, ki zlitino stabilizirajo in aktivirajo.

Kemične reakcije

Pri polnjenju in praznjenju se znotraj baterij pojavijo kemične reakcije, povezane z absorpcijo vodika. Reakcije lahko zapišemo na naslednji način.

  • Med polnjenjem: Ni (OH) 2 + M → NiOOH + MH.
  • Med praznjenjem: NiOOH + MH → Ni (OH) 2 + M.

Naslednje reakcije potekajo na katodi s sproščanjem prostih elektronov:

  • Med polnjenjem: Ni (OH) 2 + OH → NiOOH + H2O + e.
  • Med praznjenjem: NiOOH + H2O + e → Ni (OH) 2 + OH.

Na anodi:

  • Med polnjenjem: M + H2O + e → MH + OH.
  • Med praznjenjem: MH + OH → M +. H2O + e.

Zasnova baterije

Glavna proizvodnja nikelj-kovinsko-hidridnih baterij se proizvaja v dveh oblikah: prizmatična in valjasta.

Cilindrične Ni-MH celice

Zasnova vključuje:

  • valjasto telo;
  • ovitek ohišja;
  • ventil;
  • pokrov ventila;
  • anoda;
  • anodni zbiralnik;
  • katoda;
  • dielektrični obroč;
  • separator;
  • izolacijski material.

Anoda in katoda sta ločena z ločevalnikom. Ta zasnova je zvita in postavljena v ohišje akumulatorja. Tesnjenje se izvede s pokrovom in tesnilom. Na pokrovu je nameščen varnostni ventil. Zasnovan je tako, da ko tlak v akumulatorju naraste na 4 MPa, ob sprožitvi sprosti odvečne hlapne spojine, ki nastanejo med kemičnimi reakcijami.

Številne so naleteli na mokre ali prevrnjene napajalnike. To je rezultat delovanja ventila pri prekomernem polnjenju. Značilnosti se spremenijo in njihovo nadaljnje delovanje je nemogoče. V odsotnosti baterije preprosto nabreknejo in popolnoma izgubijo svoje zmogljivosti.

Prizmatične Ni-MH celice

Zasnova vključuje naslednje elemente:

Prizmatična zasnova predvideva izmenično namestitev anod in katod z ločevanjem z ločevalnikom. Tako zbrani v bloku so postavljeni v ohišje. Telo je izdelano iz plastike ali kovine. Pokrov tesni konstrukcijo. Za varnost in nadzor nad stanjem akumulatorja sta na pokrovu nameščena tlačni senzor in ventil.

Kot elektrolit se uporablja alkalija - mešanica kalijevega hidroksida (KOH) in litijevega hidroksida (LiOH).

Za celice Ni-MH polipropilen ali netkani poliamid deluje kot izolator. Debelina materiala je 120–250 µm.

Za izdelavo anod proizvajalci uporabljajo kermeta. Toda v zadnjem času se za zmanjšanje stroškov uporabljajo polimeri iz klobučevine in pene.

Pri izdelavi katod se uporabljajo različne tehnologije:

Specifikacije

Napetost. Ko je prosti, je notranji akumulatorski krog odprt. In precej težko ga je izmeriti. Težave povzroča ravnotežje potencialov na elektrodah. Toda po popolnem polnjenju je čez en dan napetost celice 1,3-1,35V.

Razelektritvena napetost pri toku, ki ne presega 0,2A in temperaturi okolice 25 ° C, je 1,2–1,25V. Najmanjša vrednost je 1V.

Energijska zmogljivost, W ∙ h / kg:

  • teoretični – 300;
  • posebne – 60–72.

Samopraznjenje je odvisno od temperature skladiščenja. Skladiščenje pri sobni temperaturi v prvem mesecu povzroči do 30% izgube zmogljivosti. Nato se stopnja v 30 dneh upočasni na 7%.

Drugi parametri:

  • Električna pogonska sila (EMF) - 1,25 V.
  • Gostota energije - 150 W ∙ h / dm3.
  • Delovna temperatura - od -60 do + 55 ° С.
  • Trajanje delovanja - do 500 ciklov.

Pravilno polnjenje in nadzor

Polnilci se uporabljajo za shranjevanje energije. Glavna naloga poceni modelov je napajanje stabilizirane napetosti. Za polnjenje nikelj-kovinsko-hidridnih baterij je potrebna napetost približno 1,4-1,6 V. V tem primeru mora biti trenutna jakost 0,1 zmogljivosti baterije.

Če je na primer deklarirana zmogljivost 1200 mAh, je treba polnilni tok ustrezno izbrati blizu 120 mA (0,12A) ali enako.

Uporablja se hitro in pospešeno polnjenje. Postopek hitrega polnjenja traja 1 uro. Pospešeni postopek traja do 5 ur. Tako intenziven proces nadzirajo spremembe napetosti in temperature.

Običajno polnjenje traja do 16 ur. Da bi skrajšali čas polnjenja, sodobne polnilnike običajno izdelujemo v treh stopnjah. Prva stopnja je hitro polnjenje s tokom, ki je enak nazivni zmogljivosti baterije ali več. Druga stopnja je s tokom 0,1 zmogljivosti. Tretja stopnja - s tokom 0,05–0,02 zmogljivosti.

Postopek polnjenja je treba spremljati. Prekomerno polnjenje škoduje stanju baterij. Zaradi visokih plinov bo varnostni ventil deloval in elektrolit bo ušel.

Nadzor se izvaja po naslednjih metodah:

Prednosti in slabosti celic Ni-MH

Baterije najnovejše generacije ne trpijo za takšno boleznijo, kot je "spominski učinek". Toda po dolgotrajnem shranjevanju (več kot 10 dni) ga je treba pred polnjenjem še vedno popolnoma izprazniti. Verjetnost spominskega učinka izhaja iz neukrepanja.

Povečana zmogljivost shranjevanja energije

Okolju prijaznost zagotavljajo sodobni materiali. Prehod nanje je močno olajšal odstranjevanje uporabljenih elementov.

Kar zadeva pomanjkljivosti, jih je tudi veliko:

  • visoko odvajanje toplote;
  • temperaturno območje delovanja je majhno (od -10 do + 40 ° C), čeprav proizvajalci navajajo druge kazalnike;
  • majhen interval obratovalnega toka;
  • visoko samopraznjenje;
  • neupoštevanje polarnosti uniči baterijo;
  • shranite za kratek čas.

Izbira glede na zmogljivost in delovanje

Pred nakupom Ni-MH baterij se odločite za njihovo zmogljivost. Visoke zmogljivosti niso rešitev za pomanjkanje energije. Večja kot je celična zmogljivost, bolj izrazit je samopraznjenje.

Celice iz nikljevega kovinskega hidrida so na voljo v velikem številu v velikostih, ki so označene z AA ali AAA. Priljubljeno vzdevek kot prst - aaa in mezinec - aa. Kupite jih lahko v vseh trgovinah z elektriko in elektroniko.

Kot kaže praksa, se baterije z zmogljivostjo 1200-3000 mAh z velikostjo aaa uporabljajo v predvajalnikih, fotoaparatih in drugih elektronskih napravah z veliko porabo električne energije.

Baterije s kapaciteto 300–1000 mAh, običajne velikosti aa, se uporabljajo na napravah z malo ali nič porabe energije (walkie talkie, svetilka, navigator).

Prej so bile v vseh prenosnih napravah pogosto uporabljene kovinsko-hidridne baterije. Posamezni elementi so bili nameščeni v škatli, ki jo je za lažjo namestitev izdelal proizvajalec. Običajno so bili označeni z EN. Kupiti jih je bilo mogoče le pri uradnih predstavnikih proizvajalca.

Iz delovnih izkušenj

Celice NiMH se pogosto oglašujejo kot visokoenergijske celice, hladno odporne in brez spomina. Ko sem kupil digitalni fotoaparat Canon PowerShot A 610, sem ga naravno opremil z zmogljivim pomnilnikom za 500 visokokakovostnih slik, za povečanje trajanja fotografiranja pa sem od podjetja Duracell kupil 4 celice NiMH z zmogljivostjo 2500 mAh.

Primerjajmo značilnosti elementov, ki jih proizvaja industrija:

Parametri

Litijev ion
Li-ion

Nikelj-kadmij NiCd

Nikelj
kovinski hidrid NiMH

Svinčena kislina
Pb
Trajanje službe, cikli polnjenja / praznjenja

1-1,5 leta

 500-1000

3 00-5000

Energijska zmogljivost, W * h / kg
Izhodni tok, mA * zmogljivost baterije
Napetost enega elementa, V
Stopnja samopraznjenja

2-5% na mesec

10% za prvi dan,
10% za vsak naslednji mesec

2-krat višja
NiCd

40% v letu
Območje dovoljenih temperatur, stopinj Celzija polnjenje
popuščanje -20... +65
Dovoljeno napetostno območje, V

2,5-4,3 (koks), 3,0-4,3 (grafit)

5,25-6,85 (za baterije 6 B),

10,5-13,7 (za baterije 12 V)

Preglednica 1

Iz tabele vidimo, da imajo celice NiMH visoko energijsko zmogljivost, zaradi česar so prednostne izbire.

Za njihovo polnjenje je bil kupljen inteligentni polnilnik DESAY Full-Power Harger, ki omogoča polnjenje NiMH celic z njihovim treningom. Celice so bile napolnjene z visoko kakovostjo, a ... Vendar je s šestim polnjenjem ukazalo, da bodo živele dolgo. Elektronika je izgorela.

Po zamenjavi polnilnika in več ciklih polnjenja in praznjenja so se baterije začele posedati v drugi ali tretji deseti sliki.

Izkazalo se je, da imajo kljub zagotovilom tudi celice NiMH spomin.

Večina sodobnih prenosnih naprav, ki jih uporabljajo, ima vgrajeno zaščito, ki izklopi napajanje, ko je dosežena določena minimalna napetost. To preprečuje, da bi se baterija popolnoma izpraznila. Tu začne spomin na elemente igrati svojo vlogo. Nepopolnoma izpraznjene celice prejmejo nepopoln naboj in njihova zmogljivost upada z vsakim ponovnim polnjenjem.

Kakovostni polnilniki omogočajo polnjenje brez izgube zmogljivosti. Toda pri prodaji tega za celice z zmogljivostjo 2500 mAh nisem mogel najti. Še vedno jih je treba redno trenirati.

Vadba NiMH celic

Vse spodaj napisano ne velja za akumulatorske celice z močnim samopraznjenjem. ... Lahko jih samo vržemo stran, izkušnje kažejo, da jih ni mogoče usposobiti.

Vadba celic NiMH je sestavljena iz več (1-3) ciklov praznjenja in polnjenja.

Praznjenje se izvaja, dokler napetost na baterijski celici ne pade na 1V. Celice je priporočljivo izprazniti posamično. Razlog je v tem, da se sposobnost prevzemanja odgovornosti lahko razlikuje. In postane močnejši, ko polnite brez treninga. Zato pride do prezgodnjega delovanja napetostne zaščite vaše naprave (predvajalnik, kamera, ...) in naknadnega polnjenja nenapolnjenega elementa. Rezultat je vse večja izguba zmogljivosti.

Izpraznitev je treba izvesti v posebni napravi (slika 3), ki omogoča izvedbo posebej za vsak element. Če ni nadzora napetosti, je bil izpust izveden, dokler se svetlost žarnice opazno ni zmanjšala.

In če merite čas gorenja žarnice, lahko določite kapaciteto baterije, izračuna se po formuli:

Kapaciteta \u003d tok praznjenja x čas praznjenja \u003d I x t (A * ura)

Baterija z zmogljivostjo 2500 mA na uro je sposobna oddajati toku 0,75 A obremenitvi 3,3 ure, če je čas, ki je posledica praznjenja, manjši in preostala zmogljivost manjša. In z zmanjšanjem kapacitete, ki jo potrebujete, morate še naprej trenirati baterijo.

Zdaj za praznjenje baterijskih celic uporabljam napravo, izdelano po shemi, prikazani na sliki 3.

Narejen je iz starega polnilnika in je videti takole:

Šele zdaj so 4 žarnice, kot je na sliki 3. O žarnicah je treba posebej reči. Če ima žarnica izpustni tok, enak nazivnemu za to baterijo ali nekoliko manj, se lahko uporablja kot obremenitev in indikator, sicer je svetilka le indikator. Potem mora biti upor takšne vrednosti, da je skupni upor El 1-4 in vzporednega upora R 1-4 približno 1,6 ohma. Zamenjava žarnice z LED je nesprejemljiva.

Primer žarnice, ki jo lahko uporabimo kot obremenitev, je žarnica kriptonske žarnice 2,4 V.

Poseben primer.

Pozor! Proizvajalci ne jamčijo, da mora biti normalno delovanje baterij s polnilnimi tokovi, ki presegajo hitri polnilni tok, ki ga polnim, manjše od kapacitete akumulatorja. Torej, za baterije z zmogljivostjo 2500mA * uro mora biti pod 2,5A.

Zgodi se, da imajo celice NiMH po praznjenju napetost manj kot 1,1 V. V tem primeru je treba uporabiti tehniko, opisano v zgornjem članku v reviji MIR PC. Element ali vrsta elementov je prek 21 W avtomobilske žarnice priključen na vir energije.

Še enkrat vas želim opozoriti! Treba je preveriti samopraznjenje takšnih elementov! V večini primerov so elementi z zmanjšano napetostjo tisti, ki povečajo samopraznjenje. Te elemente je lažje zavreči.

Polnjenje je zaželeno posamezno za vsak element.

Za dve celici z napetostjo 1,2 V polnilna napetost ne sme presegati 5-6 V. Pri prisilnem polnjenju je lučka tudi indikator. Ko se svetlost žarnice zmanjša, lahko preverite napetost na celici NiMH. Bila bo večja od 1,1 V. Običajno ta začetni polnilni naboj traja od 1 do 10 minut.

Če celica NiMH med prisilnim polnjenjem nekaj minut ne poveča napetosti, se segreje - to je razlog, da jo odstranite iz naboja in jo zavržete.

Priporočam, da polnilnike uporabljate samo z možnostjo treniranja (regeneracije) celic med polnjenjem. Če takšnih ni, potem po 5-6 delovnih ciklih v opremi, ne da bi čakali na popolno izgubo zmogljivosti, jih usposobite in zavrnite elemente z močnim samopraznjenjem.

In ne bodo vas pustili na cedilu.

V enem od forumov, ki je komentiral ta članek "napisano neumno, ampak nič drugega". Torej to ni" neumno ", ampak preprosto in na voljo za izvedbo v kuhinji vsem, ki potrebujejo pomoč. Se pravi čim bolj preprosto. Napredno lahko postavi krmilnik, poveže računalnik, ......, ampak to je drugo zgodovino.

Da se ne zdi neumno

Obstajajo "pametni" polnilci za celice NiMH.

Tak polnilnik deluje z vsako baterijo posebej.

On lahko:

  1. individualno delajte z vsako baterijo v različnih načinih,
  2. polnite baterije v hitrem in počasnem načinu,
  3. zaslon LCD za vsak predelek za baterije,
  4. samostojno napolnite vsako baterijo,
  5. napolnite od ene do štirih baterij različnih kapacitet in velikosti (AA ali AAA),
  6. zaščitite baterijo pred pregrevanjem,
  7. zaščitite vsako baterijo pred prekomernim polnjenjem,
  8. določitev konca polnjenja s padcem napetosti,
  9. prepoznati pokvarjene baterije,
  10. predpraznite baterijo na preostalo napetost,
  11. obnovite stare baterije (trening polnjenja in praznjenja),
  12. preverite zmogljivost baterij,
  13. zaslon na LCD-prikazovalniku: - polnilni tok, napetost, odraža trenutno moč.

Najpomembneje pa je, da poudarjam, tovrstne naprave omogočajo individualno delo z vsako baterijo.

Po mnenju uporabnikov tak polnilnik omogoča obnovitev večine zanemarjenih baterij in uporabnih, da delujejo v celotni zajamčeni življenjski dobi.

Na žalost takega polnilnika nisem uporabljal, saj ga v provincah preprosto ni mogoče kupiti, na forumih pa najdete veliko mnenj.

Glavna stvar je, da se ne polnite pri močnih tokovih, kljub deklariranemu načinu s tokovi 0,7 - 1A, je to še vedno majhna naprava in lahko razprši moč 2-5 vatov.

Zaključek

Vsako obnovitev baterij NiMh je strogo individualno (z vsakim posameznim elementom). S stalnim nadzorom in zavračanjem elementov, ki ne sprejemajo polnjenja.

In najbolje je, da jih obnovite s pametnimi polnilci, ki omogočajo individualno zavrnitev in ciklično praznjenje polnjenja z vsako celico. In ker take naprave ne delujejo samodejno z baterijami katere koli zmogljivosti, so namenjene celicam strogo določene kapacitete ali pa morajo imeti nadzorovan polnilni in praznilni tok!

Zgodovina izuma

Raziskave tehnologije baterij NiMH so se začele v 70. letih 20. stoletja in so se začele kot poskus premagovanja pomanjkljivosti. Takrat uporabljene kovinsko-hidridne spojine so bile nestabilne in zahtevane lastnosti niso bile dosežene. Posledično se je razvojni razvoj baterij NiMH ustavil. Nove kovinsko-hidridne spojine, dovolj stabilne za uporabo v baterijah, so bile razvite leta 1980. Od konca osemdesetih let prejšnjega stoletja se NiMH baterije nenehno izboljšujejo, predvsem z vidika gostote energije. Njihovi razvijalci so ugotovili, da tehnologija NiMH lahko doseže še višjo gostoto energije.

Parametri

  • Teoretična poraba energije (Wh / kg): 300 Wh / kg.
  • Specifična poraba energije: približno - 60-72 Wh / kg.
  • Specifična gostota energije (W · h / dm³): približno - 150 W · h / dm³.
  • EMR: 1,25.
  • Delovna temperatura: −60 ... + 55 ° C. (- 40 ... +55)
  • Življenjska doba: približno 300-500 ciklov polnjenja / praznjenja.

Opis

Nikelj-kovinsko-hidridne baterije oblikah "Crohn", običajno z začetno napetostjo 8,4 voltov, postopoma znižujejo napetost na 7,2 volta, nato pa, ko se baterija izprazni, napetost hitro upada. Ta vrsta baterij je namenjena zamenjavi nikelj-kadmijevih baterij. Nikelj-kovinsko-hidridne baterije imajo približno 20% več zmogljivosti za enake dimenzije, vendar krajšo življenjsko dobo - od 200 do 300 ciklov polnjenja / praznjenja. Samopraznjenje je približno 1,5-2 krat večje kot pri nikelj-kadmijevih baterijah.

NiMH baterije so praktično brez "spominskega učinka". To pomeni, da lahko popolnoma izpraznjeno baterijo napolnite, če v tem stanju ni bila shranjena več kot nekaj dni. Če je bila baterija delno izpraznjena in je dolgo časa (več kot 30 dni) ni bilo treba uporabljati, jo je treba pred polnjenjem izprazniti.

Okolju prijazno.

Najugodnejši način delovanja: nizkotokovni naboj, 0,1 nominalne zmogljivosti, čas polnjenja - 15-16 ur (običajno priporočilo proizvajalca).

Skladiščenje

Baterije hranite popolnoma napolnjene v hladilniku, vendar ne pod 0 stopinjami. Med skladiščenjem je priporočljivo redno preverjati napetost (vsaka 1-2 meseca). Ne sme pasti pod 1,37. Če napetost pade, je treba baterije napolniti. Edina akumulatorska baterija, ki jo lahko shranite izpraznjene, je Ni-Cd baterija.

NiMH baterije z nizkim samopraznjenjem (LSD NiMH)

Nizkopraznilno nikelj-kovinsko-hidridno baterijo LSD NiMH je novembra 2005 prvič predstavil Sanyo pod blagovno znamko Eneloop. Kasneje so številni svetovni proizvajalci predstavili svoje LSD NiMH baterije.

Ta vrsta baterij ima zmanjšan samopraznjenje, kar pomeni, da ima daljši rok trajanja kot običajne NiMH baterije. Baterije se tržijo kot "pripravljene za uporabo" ali "prednapolnjene" in kot nadomestke za alkalne baterije.

V primerjavi z običajnimi NiMH baterijami so LSD NiMH baterije najbolj koristne, ko lahko med polnjenjem in uporabo baterije preteče več kot tri tedne. Običajne NiMH baterije izgubijo do 10% svoje polnilne kapacitete v prvih 24 urah po polnjenju, nato se tok samopraznjenja ustali na do 0,5% svoje zmogljivosti na dan. Za LSD NiMH je to običajno v območju od 0,04% do 0,1% zmogljivosti na dan. Proizvajalci trdijo, da so bile z izboljšanjem elektrolita in elektrode v primerjavi s klasično tehnologijo dosežene naslednje prednosti LSD NiMH:

Od pomanjkljivosti je treba omeniti, da ima razmeroma malo manjšo zmogljivost. Trenutno (2012) je največja dosežena potniška zmogljivost LSD 2700 mAh.

Kljub temu se je pri testiranju baterij Sanyo Eneloop XX s potnim listom z zmogljivostjo 2500mAh (min 2400mAh) izkazalo, da imajo vse baterije v seriji 16 kosov (izdelane na Japonskem, prodane v Južni Koreji) še večjo zmogljivost - od 2550 mAh do 2680 mAh. ... Preizkušeno s polnilnikom LaCrosse BC-9009.

Nepopoln seznam baterij za dolgotrajno shranjevanje (z nizkim samopraznjenjem):

  • Prolife Fujicell
  • Ready2Use Accu by Varta
  • AccuEvolution s strani AccuPower
  • Hibridni, platinasti in OPP prednapolnil Rayovac
  • eneloop Sanyo
  • eniTime avtor Yuasa
  • Infinium podjetja Panasonic
  • ReCyko by Gold Peak
  • Takoj Vapex
  • Hybrio podjetja Uniross
  • Cycle Energy podjetja Sony
  • MaxE in MaxE Plus podjetja Ansmann
  • EnergyOn proizvajalca NexCell
  • Duracell ActiveCharge / StayCharged / Pre-Charged / Accu
  • Predhodno zaračuna Kodak
  • eNX energija pripravljena za nx
  • Imedion iz
  • Pleomax E-Lock podjetja Samsung
  • Centura podjetja Tenergy
  • Ecomax CDR King
  • R2G iz Lenmarja
  • LSD pripravljen za uporabo s strani Turnigy

Druge prednosti NiMH (LSD NiMH) baterij z nizkim samopraznjenjem

Baterije iz nikelj-kovinsko-hidridnega samopraznjenja imajo na splošno bistveno nižji notranji upor kot običajne NiMH-baterije. To je zelo koristno pri aplikacijah z visokim tokom:

  • Stabilnejša napetost
  • Zmanjšana proizvodnja toplote, zlasti pri hitrem polnjenju / praznjenju
  • Večja učinkovitost
  • Zmogljivost velikega impulza (primer: bliskavica fotoaparata se hitreje polni)
  • Možnost neprekinjenega delovanja v napravah z nizko porabo energije (primer: daljinski upravljalniki, ure.)

Načini polnjenja

Polnjenje se izvaja z električnim tokom pri napetosti na celici do 1,4 - 1,6 V. Napetost na popolnoma napolnjeni celici brez obremenitve je 1,4 V. Napetost pod obremenitvijo je od 1,4 do 0,9 V. prazna baterija znaša 1,0 - 1,1 V (nadaljnje praznjenje lahko poškoduje celico). Za polnjenje akumulatorja se uporablja enosmerni ali impulzni tok s kratkotrajnimi negativnimi impulzi (za obnovitev učinka "pomnilnika" se uporablja metoda "FLEX negativno pulzno polnjenje" ali "Refleksno polnjenje").

Spremljanje konca polnjenja s spreminjanjem napetosti

Ena od metod za določanje konca polnjenja je metoda -ΔV. Slika prikazuje graf napetosti celice med polnjenjem. Polnilnik polni baterijo s konstantnim tokom. Ko se baterija popolnoma napolni, začne napetost na njej padati. Učinek opazimo le pri dovolj visokih polnilnih tokovih (0,5C..1C). Polnilnik bi moral zaznati to jesen in izklopiti polnjenje.

Obstaja tudi tako imenovano "pregibanje" - metoda za določanje konca hitrega polnjenja. Bistvo metode je, da se ne analizira največja napetost na bateriji, temveč največja napetostna izpeljanka glede na čas. To pomeni, da se bo hitro polnjenje ustavilo v trenutku, ko bo stopnja rasti napetosti največja. To omogoča, da se faza hitrega polnjenja zaključi prej, ko temperatura akumulatorja še ni imela občutnega dviga. Vendar metoda zahteva merjenje napetosti z večjo natančnostjo in nekaj matematičnih izračunov (izračun izpeljave in digitalno filtriranje dobljene vrednosti).

Nadzor konca polnjenja s spremembo temperature

Ko je celica napolnjena z enosmernim tokom, se večina električne energije pretvori v kemično energijo. Ko se baterija popolnoma napolni, se dovedena električna energija pretvori v toploto. Z dovolj velikim polnilnim tokom lahko konec polnjenja določite z močnim zvišanjem temperature celice z namestitvijo senzorja temperature akumulatorja. Najvišja dovoljena temperatura baterije je 60 ° C.

Področja uporabe

Zamenjava standardne galvanske celice, električnih vozil, defibrilatorjev, raketne in vesoljske tehnologije, avtonomnih sistemov za napajanje, radijske opreme, svetlobne opreme.

Izbira kapacitete baterije

Ko uporabljate NiMH baterije, ne smete vedno loviti velike zmogljivosti. Bolj ko je baterija prostorna, večji je (ob enakih pogojih) njen tok samopraznjenja. Kot primer si oglejmo baterije z zmogljivostjo 2500 mAh in 1900 mAh. Baterije, ki so napolnjene in se ne uporabljajo na primer en mesec, bodo zaradi samopraznjenja izgubile del električne zmogljivosti. Prostornejša baterija bo izgubila naboj veliko hitreje kot manj prostornina. Tako bodo na primer po mesecu dni baterije imele približno enak naboj, po še daljšem času pa bo prvotno prostornejša baterija vsebovala manjši naboj.

S praktičnega vidika je baterije z visoko zmogljivostjo (1500–3000 mAh za AA-baterije) smiselno uporabljati v napravah z veliko porabo energije za kratek čas in brez predhodnega shranjevanja. Na primer:

  • V radijsko vodenih modelih;
  • V fotoaparatu - za povečanje števila posnetih slik v sorazmerno kratkem času;
  • V drugih napravah, pri katerih se bo naboj v razmeroma kratkem času izpraznil.

Baterije z majhno zmogljivostjo (300-1000 mAh za AA-baterije) so primernejše za naslednje primere:

  • Kadar se polnjenje ne začne takoj po polnjenju, ampak čez precej časa;
  • Za redno uporabo v napravah (ročne svetilke, GPS navigatorji, igrače, walkie-talki);
  • Za dolgotrajno uporabo v napravi z zmerno porabo energije.

Proizvajalci

Nikelj-kovinsko-hidridne baterije proizvajajo različna podjetja, med drugim:

  • Camelion
  • Lenmar
  • Naša moč
  • NIAI VIR
  • Vesolje

Poglej tudi

Literatura

  • Khrustalev D. A. Akumulatorji. M: Smaragd, 2003.

Opombe

Povezave

  • GOST 15596-82 Kemični viri toka. Izrazi in opredelitve
  • GOST R IEC 61436-2004 Zaprte nikelj-kovinsko-hidridne baterije
  • GOST R IEC 62133-2004 Akumulatorji in akumulatorji, ki vsebujejo alkalne in druge nekisle elektrolite. Varnostne zahteve za prenosne zatesnjene akumulatorje in baterije iz njih za prenosno uporabo
Galvanska celica Daniel Galvanic Cell | Alkalni element | | Suh element | Koncentracijski element | Cinkova zračna celica | Običajni Westonov element
Električne baterije Svinčeva kislina | Srebro-cink | Nikelj-kadmij | Kovinski hidrid niklja | Nikelj-cinkova baterija | Litij-ion | Litijev polimer | Litijev železov sulfid | Litijev železov fosfat | Litijev titanat | Vanadij | Železo-nikelj
Gorivne celice Neposredni metanol | Trden oksid | Alkalna
Modeli

Nimh baterije so napajalniki, ki so razvrščeni kot alkalne baterije. Podobni so nikljevim vodikovim akumulatorjem. Toda raven njihove energetske zmogljivosti je višja.

Notranja sestava ni mh baterij je podobna sestavi nikelj-kadmijevih napajalnikov. Za pripravo pozitivnega zaključka se uporablja tak kemični element, nikelj, negativni - zlitina, ki vključuje absorpcijske vodikove kovine.

Obstaja več tipičnih izvedb nikelj-kovinsko-hidridnih baterij:

  • Cilinder. Za ločevanje prevodnih vodnikov se uporablja separator, ki dobi obliko valja. Na pokrovu je skoncentriran zasilni ventil, ki se ob občutnem dvigu tlaka rahlo odpre.
  • Prizma. V taki nikelj-kovinsko-hidridni bateriji so elektrode razporejene izmenično. Za njihovo ločevanje se uporablja ločilo. Za namestitev glavnih elementov se uporablja ohišje, pripravljeno iz plastike ali posebne zlitine. Za nadzor tlaka je v pokrov vstavljen ventil ali senzor.

Med prednostmi takšnega vira energije so:

  • Specifični energijski parametri vira energije se med delovanjem povečajo.
  • Kadmij se pri pripravi prevodnih elementov ne uporablja. Zato z odstranjevanjem akumulatorja ni težav.
  • Pomanjkanje nekakšnega "spominskega učinka". Zato ni treba povečevati zmogljivosti.
  • Da bi se spopadli z napetostjo praznjenja (jo zmanjšali), strokovnjaki enoto izpraznijo na 1 V 1-2 krat mesečno.

Med omejitvami, ki se nanašajo na nikelj-metal-hidridne baterije, so:

  • Skladnost z ustaljenim obsegom obratovalnih tokov. Preseganje teh kazalcev vodi do hitrega praznjenja.
  • Delovanje tovrstnega napajanja pri močnih zmrzalih ni dovoljeno.
  • V akumulator se vnesejo toplotne varovalke, s pomočjo katerih se ugotovi pregrevanje enote, temperatura naraste na kritični indikator.
  • Nagnjenost k samopraznjenju.

Polnjenje nikelj-metal-hidridne baterije

Postopek polnjenja nikelj-kovinsko-hidridnih baterij vključuje nekatere kemične reakcije. Za njihov normalni pretok je potreben del energije, ki jo polnilnik dovaja iz omrežja.

Učinkovitost polnilnega procesa je del energije, ki jo prejme napajalnik, ki je shranjen. Vrednost tega kazalnika se lahko razlikuje. Toda hkrati ni mogoče doseči 100-odstotne učinkovitosti.

Pred polnjenjem kovinsko-hidridnih baterij preučite glavne tipe, ki so odvisni od jakosti toka.

Polnjenje s kapljanjem

To vrsto polnjenja akumulatorjev je treba uporabljati previdno, saj vodi do zmanjšanja obdobja delovanja. Ker se odklop tovrstnega polnilnika izvaja ročno, je treba postopek stalno spremljati in regulirati. V tem primeru je nastavljen kazalnik najmanjšega toka (0,1 celotne zmogljivosti).

Ker pri takem polnjenju baterij ni mh največja napetost ni določena, jih vodi le indikator časa. Za oceno časovnega intervala se uporabljajo kapacitivni parametri, ki jih ima izpraznjen vir energije.

Učinkovitost tako napolnjenega napajalnika je približno 65–70 odstotkov. Zato proizvajalci ne priporočajo uporabe takšnih polnilcev, saj vplivajo na delovanje baterije.

Hitro polnjenje

Pri določanju, s katerim tokom lahko v hitrem načinu polnimo ni mh baterije, se upoštevajo priporočila proizvajalcev. Jakost toka je od 0,75 do 1 celotne zmogljivosti. Ni priporočljivo prekoračiti nastavljenega intervala, ker se aktivirajo zasilni ventili.

Za polnjenje nimh baterij v hitrem načinu je napetost nastavljena od 0,8 do 8 voltov.

Učinkovitost hitrega polnjenja ni mh napajalnikov doseže 90 odstotkov. Toda ta parameter se zmanjša takoj, ko se čas polnjenja konča. Če polnilnika ne izklopite pravočasno, se bo tlak v bateriji začel povečevati, kazalnik temperature pa se bo povečal.

Če želite napolniti baterijo ni mh, izvedite naslednja dejanja:

  • Predplačilo

Ta način vstopite, če je baterija popolnoma prazna. Na tej stopnji je tok med 0,1 in 0,3-kratno zmogljivostjo. Prepovedana je uporaba močnih tokov. Časovni interval je približno pol ure. Takoj, ko napetostni parameter doseže 0,8 voltov, se postopek ustavi.

  • Preklop v hitri način

Trenutni postopek kopičenja se izvede v 3-5 minutah. Temperatura se spremlja skozi celotno časovno obdobje. Če ta parameter doseže kritično vrednost, se polnilnik izklopi.

Hitro polnjenje NiMH baterij nastavi tok na 1 celotne zmogljivosti. V tem primeru je zelo pomembno, da polnilnik hitro odklopite, da ne poškodujete baterije.

Za nadzor napetosti se uporablja multimeter ali voltmeter. To pomaga odpraviti lažne alarme, ki škodljivo vplivajo na delovanje naprave.

Nekateri polnilniki za ni mh baterije ne delujejo s konstantnim, temveč z impulznim tokom. Tok se napaja z določeno frekvenco. Dovod impulznega toka prispeva k enakomerni porazdelitvi elektrolitske sestave in aktivnih snovi.

  • Dodatno in vzdrževalno polnjenje

Za polnjenje polnega napolnjenega akumulatorja na zadnji stopnji se trenutni indikator zmanjša na 0,3 zmogljivosti. Trajanje je približno 25-30 minut. To časovno obdobje je prepovedano podaljšati, saj to zmanjša življenjsko dobo baterije.

Pospešeno polnjenje

Nekateri polnilci za nikelj-kadmijeve baterije so opremljeni z načinom polnjenja. Za to je polnilni tok omejen z nastavitvijo parametrov na ravni 9-10 zmogljivosti. Zmanjšajte polnilni tok takoj, ko se baterija napolni na 70 odstotkov.

Če se akumulator polni v pospešenem načinu več kot pol ure, se struktura prevodnih vodnikov postopoma uniči. Strokovnjaki priporočajo uporabo takšnega polnjenja, če imate nekaj izkušenj.

Kako pravilno napolniti napajalnike in odpraviti tudi možnost prekomernega polnjenja? Če želite to narediti, upoštevajte ta pravila:

  1. Nadzor temperature baterij ni mh. Polnjenje nimh baterij je treba ustaviti takoj, ko temperatura hitro naraste.
  2. Za nadzor procesa so določene časovne omejitve za napajalnike nimh.
  3. Ni mh baterije praznite in napolnite pri napetosti 0,98. Če se ta parameter znatno zmanjša, se polnilniki izklopijo.

Obnova napajalnikov iz kovinsko hidridnega niklja

Postopek obnavljanja baterij ni mh je odpraviti posledice "spominskega učinka", povezanega z izgubo zmogljivosti. Verjetnost tega učinka se poveča, če enote pogosto ne polnite do konca. Naprava določi spodnjo mejo, po kateri se zmogljivost zmanjša.

Pred obnovitvijo vira napajanja se pripravijo naslednji elementi:

  • Žarnica potrebne moči.
  • Polnilnik. Pred uporabo je pomembno pojasniti, ali se polnilnik lahko uporablja za praznjenje.
  • Voltmeter ali multimeter za določitev napetosti.

Žarnica ali polnilnik, ki je opremljen z ustreznim načinom, se z lastnimi rokami napaja do baterije, da jo popolnoma izpraznite. Po tem se aktivira način polnjenja. Število obnovitvenih ciklov je odvisno od tega, kako dolgo baterija ni bila uporabljena. Postopek treninga je priporočljivo ponoviti 1-2 krat v mesecu. Mimogrede, na ta način obnovim tiste vire, ki so izgubili 5-10 odstotkov celotne zmogljivosti.

Za izračun izgubljene zmogljivosti se uporablja dokaj preprosta metoda. Torej, baterija je popolnoma napolnjena, nato se izprazni in izmeri zmogljivost.

Ta postopek bo močno poenostavljen, če uporabite polnilnik, s katerim lahko nadzirate tudi raven napetosti. Koristna je tudi uporaba takšnih enot, ker se zmanjša verjetnost globokega praznjenja.

Če stanje napolnjenosti nikelj-metal-hidridnih baterij ni ugotovljeno, je treba svetilko previdno priključiti. Raven napetosti se spremlja z multimeterom. Le tako lahko preprečite možnost popolnega praznjenja.

Izkušeni strokovnjaki izvajajo obnovo enega elementa in celotnega bloka. V obdobju polnjenja se obstoječa napolnjenost izenači.

Obnovitev vira napajanja, ki deluje 2-3 leta s polnim ali praznjenjem, ne prinese vedno pričakovanih rezultatov. To pa zato, ker se elektrolitska sestava in prevodni vodniki postopoma spreminjajo. Pred uporabo takšnih naprav se obnovi elektrolitska sestava.

Oglejte si video o obnovitvi takšne baterije.

Pravila za uporabo nikelj-metal-hidridnih baterij

Življenjska doba baterij ni mh je v veliki meri odvisna od tega, ali ni dovoljeno pregrevanje ali znatno polnjenje vira energije. Poleg tega mojstrom svetujemo, da upoštevajo naslednja pravila:

  • Ne glede na to, kako dolgo so shranjeni napajalniki, jih je treba napolniti. Odstotek napolnjenosti mora biti najmanj 50 celotne zmogljivosti. Le v tem primeru med skladiščenjem in vzdrževanjem ne bo težav.
  • Tovrstne polnilne baterije so občutljive na prekomerno polnjenje in prekomerno toploto. Ti kazalniki škodljivo vplivajo na trajanje uporabe in obseg trenutne moči. Ti napajalniki potrebujejo posebne polnilnike.
  • Ni treba izvajati vadbenih ciklov za NiMH napajalnike. S pomočjo preizkušenega polnilnika se izgubljena zmogljivost povrne. Število obnovitvenih ciklov je v veliki meri odvisno od stanja enote.
  • Med obnovitvenimi cikli morajo delati odmore in se tudi naučiti polniti akumulator. To časovno obdobje je potrebno, da se enota ohladi, temperatura pa pade na zahtevano vrednost.
  • Postopek ponovnega polnjenja ali cikla vadbe se izvaja samo v sprejemljivem temperaturnem območju: + 5- + 50 stopinj. Če je ta številka presežena, se verjetnost hitre okvare poveča.
  • Pri polnjenju pazite, da napetost ne pade pod 0,9 voltov. Navsezadnje se nekateri polnilniki ne polnijo, če je ta vrednost minimalna. V takih primerih je dovoljeno priključiti zunanji vir za obnovitev napajanja.
  • Ciklično okrevanje se izvede pod pogojem, da obstaja nekaj izkušenj. Navsezadnje vseh polnilnikov ni mogoče uporabiti za praznjenje baterije.
  • Postopek shranjevanja vključuje številna preprosta pravila. Napajanja ni dovoljeno hraniti na prostem ali v prostorih, kjer temperatura pade na 0 stopinj. To povzroči strjevanje elektrolitske sestave.

Če se hkrati ne polni en, temveč več virov energije, se stanje napolnjenosti ohrani na nastavljeni ravni. Zato neizkušeni potrošniki ločeno izvajajo obnovitev baterije.

Nimh baterije so učinkoviti napajalniki, ki se aktivno uporabljajo za dokončanje različnih naprav in enot. Izstopajo po določenih prednostih in lastnostih. Pred njihovo uporabo je obvezno upoštevati osnovna pravila uporabe.

Video o baterijah Nimh


V drugi polovici dvajsetega stoletja so bili eden najboljših kemičnih tokovnih virov za polnjenje polnilne baterije, izdelane po tehnologiji nikelj-kadmija. Zaradi zanesljivosti in nezahtevnosti se še vedno pogosto uporabljajo na različnih področjih.

Omejitev

Kaj je nikelj-kadmijeva baterija

Nikelj-kadmijeve baterije so galvanski napajalniki, ki jih je leta 1899 na Švedskem izumil Waldmar Jungner. Do leta 1932 je bila njihova praktična uporaba zaradi visokih stroškov uporabljenih kovin v primerjavi s svinčenimi baterijami zelo omejena.

Izboljšanje tehnologije njihove proizvodnje je privedlo do bistvenega izboljšanja njihovih obratovalnih lastnosti in leta 1947 omogočilo izdelavo zaprte baterije brez vzdrževanja z odličnimi parametri.

Načelo delovanja in zasnova Ni-Cd baterije

Te baterije ustvarjajo električno energijo zaradi reverzibilnega procesa interakcije kadmija (Cd) z nikljevim oksid-hidroksidom (NiOOH) in vodo, zaradi česar nastaneta nikljev hidroksid Ni (OH) 2 in kadmijev hidroksid Cd (OH) 2, kar povzroči videz elektromotorne sile.

Ni-Cd baterije se proizvajajo v zaprtih ohišjih, ki vsebujejo elektrode, ločene z nevtralnim ločevalnikom, ki vsebujejo nikelj in kadmij v raztopini želeu podobnega alkalnega elektrolita (običajno kalijevega hidroksida, KOH).

Pozitivna elektroda je jeklena mreža ali folija, prevlečena z nikelj-oksid-hidroksidno pasto, pomešano s prevodnim materialom

Negativna elektroda je jeklena mreža (folija) s stisnjenim poroznim kadmijem.

Ena nikelj-kadmijeva celica lahko odda napetost približno 1,2 volta, zato za povečanje napetosti in moči baterij v svoji zasnovi uporabljajo številne vzporedno povezane elektrode, ločene z separatorji.

Tehnične značilnosti in kaj so Ni-Cd baterije

Ni-Cd baterije imajo naslednje specifikacije:

  • napetost praznjenja enega elementa je približno 0,9-1 voltov;
  • nazivna napetost elementa je 1,2 v, da dobimo napetosti 12v in 24v, je več elementov zaporedno povezanih;
  • napetost polnega polnjenja - 1,5-1,8 volta;
  • delovna temperatura: od -50 do +40 stopinj;
  • število ciklov polnjenja-praznjenja: od 100 do 1000 (v najsodobnejših baterijah - do 2000), odvisno od uporabljene tehnologije;
  • stopnja samopraznjenja: od 8 do 30% v prvem mesecu po polnem polnjenju;
  • specifična poraba energije - do 65 W * uro / kilogram;
  • življenjska doba - približno 10 let.

Ni-Cd baterije se proizvajajo v različnih ohišjih standardnih velikosti in v nestandardnih izvedbah, vključno z diskovno zatesnjenimi.

Kje se uporabljajo nikelj-kadmijeve baterije?

Te baterije se uporabljajo v napravah, ki porabijo velik tok in imajo med delovanjem tudi velike obremenitve v naslednjih primerih:

  • na trolejbusih in tramvajih;
  • na električnih avtomobilih;
  • o pomorskem in rečnem prometu;
  • v helikopterjih in letalih;
  • v električnem orodju (izvijači, vrtalniki, električni izvijači in drugi);
  • električni brivniki;
  • v vojaški tehnologiji;
  • prenosne radijske postaje;
  • v radijsko vodenih igračah;
  • v svetilkah za potapljanje.

Trenutno se zaradi zaostrovanja okoljskih zahtev večina baterij priljubljenih standardnih velikosti (in drugih) proizvaja z uporabo nikelj-kovinsko-hidridnih in litij-ionskih tehnologij. Hkrati še vedno deluje veliko Ni Cd baterij različnih standardnih velikosti, ki so bile izdane pred nekaj leti.

Celice Ni-Cd imajo dolgo življenjsko dobo, ki včasih preseže 10 let, zato lahko to vrsto baterije še vedno najdete v številnih elektronskih napravah, razen v zgoraj naštetih.

Prednosti in slabosti Ni-Cd baterije

Ta vrsta baterij ima naslednje pozitivne lastnosti:

  • dolga življenjska doba in število ciklov polnjenja-praznjenja;
  • dolga življenjska doba in skladiščenje;
  • zmogljivost hitrega polnjenja;
  • sposobnost prenašanja velikih obremenitev in nizkih temperatur;
  • ohranjanje zmogljivosti v najbolj neugodnih delovnih pogojih;
  • poceni;
  • sposobnost shranjevanja teh baterij v praznem stanju do 5 let;
  • povprečna odpornost na prekomerno polnjenje.

Hkrati imajo nikelj-kadmijevi napajalniki več pomanjkljivosti:

  • prisotnost spominskega učinka, ki se kaže v izgubi zmogljivosti med polnjenjem baterije, ne da bi čakal na popolno praznjenje;
  • potreba po preventivnem vzdrževanju (več ciklov praznjenja polnjenja) za pridobitev polne zmogljivosti;
  • popolno okrevanje baterije po dolgotrajnem shranjevanju zahteva tri do štiri cikle polnega praznjenja;
  • visoko samopraznjenje (približno 10% v prvem mesecu skladiščenja), kar vodi do skoraj popolnega praznjenja baterije za eno leto skladiščenja;
  • nizka gostota energije v primerjavi z drugimi baterijami;
  • visoka toksičnost kadmija, zaradi česar so v številnih državah, vključno z EU, prepovedane, potreba po odlaganju takšnih baterij na posebno opremo;
  • večjo težo v primerjavi s sodobnimi baterijami.

Razlika med viri Ni-Cd in Li-Ion ali Ni-Mh

Baterije z aktivnimi komponentami, vključno z nikljem in kadmijem, imajo več razlik od sodobnejših litij-ionskih in nikelj-kovinsko-hidridnih virov energije:

  • Celice Ni-Cd imajo v nasprotju z različicami spominski učinek, imajo manjšo specifično zmogljivost z enakimi dimenzijami;
  • Viri NiCd so bolj nezahtevni, še vedno delujejo pri zelo nizkih temperaturah in so velikokrat bolj odporni na prekomerno polnjenje in močan izpust;
  • Li-Ion in Ni-Mh baterije so dražje, bojijo se prekomernega polnjenja in močnega praznjenja, vendar imajo manj samopraznjenja;
  • življenjska doba in skladiščenje Li-Ion baterij (2-3 leta) je nekajkrat krajša od življenjske dobe Ni Cd izdelkov (8-10 let);
  • viri niklja in kadmija hitro izgubijo zmogljivost, če jih uporabljate v medpomnilniku (na primer v UPS). Čeprav jih je nato mogoče popolnoma obnoviti z globokim praznjenjem in polnjenjem, je najbolje, da Ni Cd izdelkov ne uporabljate v polnilnih napravah;
  • isti način polnjenja za Ni-Cd in Ni-Mh bateriji omogoča uporabo istih polnilnikov, vendar morate upoštevati dejstvo, da imajo nikelj-kadmijeve baterije izrazitejši spominski učinek.

Na podlagi razpoložljivih razlik je nemogoče nedvoumno ugotoviti, katera baterija je boljša, saj imajo vsi elementi tako prednosti kot slabosti.

Pravila delovanja

Med delovanjem se v napajalnikih Ni Cd pojavijo številne spremembe, ki vodijo do postopnega poslabšanja lastnosti in navsezadnje do izgube zmogljivosti:

  • uporabna površina in masa elektrod se zmanjšata;
  • sprememba sestave in prostornine elektrolita;
  • separator in organske nečistoče se razgradijo;
  • izgubljata se voda in kisik;
  • pojavljajo se uhajanja toka, povezana z rastjo kadmijevih dendritov na ploščah.

Da bi zmanjšali škodo na bateriji, ki nastane med njenim delovanjem in shranjevanjem, se je treba izogniti škodljivim učinkom na baterijo, ki so povezani z naslednjimi dejavniki:

  • polnjenje nepopolno napolnjene baterije vodi do reverzibilne izgube njene zmogljivosti zaradi zmanjšanja celotne površine aktivne snovi zaradi tvorbe kristalov;
  • redno močno polnjenje, kar vodi do pregrevanja, povečanega tvorjenja plinov, izgube vode v elektrolitu in uniči elektrode (zlasti anodo) in separator;
  • premajhno polnjenje, kar vodi do prezgodnjega izpraznitve baterije;
  • dolgotrajno delovanje pri zelo nizkih temperaturah povzroči spremembo sestave in prostornine elektrolita, poveča se notranji upor akumulatorja in poslabša njegovo delovanje, zlasti zmanjša zmogljivost.

Z močnim povečanjem tlaka v bateriji, ki je posledica hitrega polnjenja z visokim tokom in močne razgradnje kadmijeve katode, se lahko v akumulatorju sprosti odvečni vodik, kar vodi do močnega povečanja tlaka, ki lahko deformira ohišje, krši montažno gostoto, poveča notranji upor in zmanjša obratovalno napetost.

Pri baterijah, opremljenih z varnostnim varnostnim ventilom, je mogoče preprečiti deformacije, vendar se ni mogoče izogniti nepopravljivim spremembam v kemični sestavi akumulatorja.

Baterije Ni Cd je treba polniti s tokom 10% (če je potrebno hitro napolniti posebne baterije - s tokom do 100% v 1 uri) njihove zmogljivosti (na primer 100 mA z zmogljivostjo 1000 mAh) 14-16 ur. Najboljši način njihovega praznjenja je tok, ki je enak 20% kapacitete baterije.

Kako popraviti baterijo Ni Cd

Nikelj-kadmijeve napajalnike v primeru izgube zmogljivosti lahko skoraj v celoti obnovimo s popolnim praznjenjem (do 1 volt na celico) in naknadnim polnjenjem v standardnem načinu. Ta trening baterij lahko večkrat ponovimo, da popolnoma obnovimo njihovo zmogljivost.

Če je baterijo nemogoče obnoviti s praznjenjem in polnjenjem, jo \u200b\u200blahko poskusite obnoviti tako, da nekaj sekund izpostavite kratkim trenutnim impulzom (desetkrat večjim od zmogljivosti elementa, ki ga obnavljate). S tem odpravimo notranji kratek stik v baterijskih celicah, ki nastane zaradi rasti dendritov, tako da jih izgori z močnim tokom. Obstajajo posebni industrijski aktivatorji, ki izvajajo tak učinek.

Popolna obnova prvotne zmogljivosti takšnih baterij je nemogoča zaradi nepopravljivih sprememb sestave in lastnosti elektrolita ter razgradnje plošč, vendar omogoča podaljšanje življenjske dobe.

Način okrevanja doma je izvedba naslednjih ukrepov:

  • z žico s prerezom najmanj 1,5 kvadratnih milimetrov minus kat elementa, ki ga je treba obnoviti, priključite na katodo močne baterije, na primer avtomobilske baterije ali iz UPS-a;
  • druga žica je varno pritrjena na anodo (plus) ene od baterij;
  • 3-4 sekunde se prosti konec druge žice hitro dotakne prostega pozitivnega terminala (s frekvenco 2-3 dotikov na sekundo). V tem primeru je treba preprečiti varjenje žic na križišču;
  • voltmeter preveri napetost na obnovljenem viru, v odsotnosti pa se izvede še en cikel obnovitve ;;
  • ko se na akumulatorju pojavi elektromotorna sila, se ta napolni;

Poleg tega lahko poskusite uničiti dendrite v bateriji tako, da jih zamrznete 2-3 uri, čemur sledi ostro tapkanje. Ko se dendriti zamrznejo, postanejo krhki in se pretrgajo zaradi šoka, kar bi jih teoretično lahko pomagalo znebiti.

Obstajajo tudi bolj ekstremne metode obnovitve, povezane z dodajanjem destilirane vode starim elementom z vrtanjem njihovih teles. Toda popolna zagotovitev tesnosti takšnih elementov v prihodnosti je zelo problematična. Zato zaradi več delovnih ciklov ni vredno varčevati in tvegati zastrupitve s kadmijevimi spojinami.

Skladiščenje in odstranjevanje

Najbolje je, da nikelj-kadmijeve baterije hranite v praznem stanju pri nizki temperaturi na suhem. Nižja kot je temperatura shranjevanja takih baterij, manj se samopraznijo. Kakovostne modele lahko hranite do 5 let brez večje škode na tehničnih lastnostih. Če jih želite zagnati, je dovolj, da jih napolnite.

Škodljive snovi, ki jih vsebuje ena baterija AA, lahko onesnažijo približno 20 kvadratnih metrov ozemlja. Za varno odstranjevanje baterij Ni Cd jih je treba predati na reciklažne točke, od koder jih pošljejo v tovarne, kjer jih je treba uničiti v posebnih zaprtih pečicah, opremljenih s filtri, ki ujamejo strupene snovi.

Morda vas bo tudi zanimalo

Uporaba akumulatorja z nepopolnim polnjenjem lahko zelo negativno vpliva na delovanje akumulatorja.

Iz leta v leto baterije še naprej potiskajo običajne baterije s trga. To se dogaja za

Vse baterije so razdeljene na več vrst. V vsakdanjem življenju se imenujejo drugače, vendar sodobna klasifikacija

Svetle, privlačne zunanje baterije, ki vzbujajo misli o dirkalni formuli 1, barvite barve, ergonomske oblike, ta



Podobni članki