Меню

Аккумулятор nimh типы и размеры

Аккумулятор nimh типы и размеры

  1. Что представляет собой Ni-MH-аккумулятор
  2. Конструкция никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи
  3. Основные параметры и характеристика
  4. Как хранить Ni-MH-аккумуляторы
  5. Достоинства и недостатки
  6. Зарядка никель-металлгидридного аккумулятора
  7. Капельный тип
  8. Быстрая подзарядка
  9. Ускоренная зарядка
  10. Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ
  11. Восстановление никель-металлогидридных источников питания
  12. Правила использования аккумуляторных батарей

Современные устройства постепенно вытесняют устаревшие модели, однако Ni-MH-аккумуляторы продолжают применяться до сих пор. Это объясняется доступной ценой и наличием некоторых преимуществ. Такие источники питания часто устанавливаются в роботы-пылесосы. При правильном обслуживании они могут проработать дольше, чем литийионные (Li-ion) батареи.

Ni-MH аккумуляторы

Аккумуляторная батарея Ni-MH типа.

Что представляет собой Ni-MH-аккумулятор

Этот элемент питания пришел на смену кадмиевым батареям, разработанным в XX в. Конструкция и принцип работы почти не отличаются от характеристик предшественника.

Конструкция никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи

Понимание строения и технических характеристик помогает узнать, как работает никелевый элемент питания.

Схема батареи включает такие детали:

  • отрицательный электрод, состоящий из металлогидрида;
  • положительный электрод, выполненный из оксида никеля;
  • электролит — калия гидроксид.

Ni-MH аккумуляторы

Ni-MH аккумуляторы — конструкция: батарейки и аккумуляторной батареи.

При производстве металлогидридного анода используют фольговую технологию. Пастообразный сплав и связующий компонент наносят на пористый материал. Конструкцию просушивают и прессуют. При производстве катода применяют никелевый порошок, наносимый на решетку из того же металла. При прогревании сетки вещество спекается.

В состав батареек входят также церий, празеодим. Технические характеристики аккумулятора зависят от типа впитывающего водород сплава.

Принцип работы Ni-MH аккумуляторов

Схема, иллюстрирующая работу Ni-MH аккумулятора.

Основные параметры и характеристика

Все NiMH-батареи являются перезаряжаемыми. Существуют элементы питания разных размеров. Некоторые модели сейчас применяются редко, например батарейка «Крона». Этот источник питания выдавал напряжение 9 В.

Сейчас применяются такие аккумуляторы:

  1. Пальчиковые (АА). Емкость достигает 2900 мА/ч.
  2. Мизинчиковые (AAA). Помечаются надписью MN2400 или MX2400. Мощность источников питания достигает 1000 мА/ч.
  3. Средние (С). От пальчиковых батареек отличаются большими размерами. Емкость достигает 6000 мА/ч.
  4. Большие (D). Имеют самую большую мощность — до 11500 мА/ч.

Металлогидридные источники выдают напряжение 1,5 или 1,2 В. При последовательном соединении 10 батареек можно добиться напряжения 15 В.

Характеристики Ni-MH аккумуляторов

Сравнение характеристик никелевых аккумуляторов.

Как хранить Ni-MH-аккумуляторы

При отправке на хранение аккумуляторы полностью заряжают. После длительного пребывания батареи в нерабочем состоянии нужно проверить ее напряжение. При снижении этого параметра до 1 В элемент разряжают. Пользоваться им можно будет только после восстановления заряда.

Если отказаться от проведения такой процедуры, изделие выйдет из строя.

Некоторые специалисты советуют хранить аккумуляторы в холодильнике. Считается, что это продлевает срок эксплуатации. Температура корпуса батареи не должна принимать отрицательные значения. Учитывают и рекомендуемое время хранения.

Достоинства и недостатки

Пользователи отмечают такие преимущества никель-металлогидридных аккумуляторов:

  1. Отсутствие эффекта памяти. Их не нужно полностью разряжать и заряжать, как источники питания старого образца. Однако кадмиевые батарейки не нагреваются при зарядке, поэтому от их применения пока не отказываются. Отсутствие эффекта памяти у никелевых элементов объясняется наличием особого вещества в отрицательном электроде.
  2. Безопасность для окружающей среды. В состав батарейки входит меньше вредных веществ, кроме того, они не содержат кадмия.
  3. Увеличенная емкость. При тех же размерах никель-металлогидридные аккумуляторы дольше держат заряд.

К отрицательным качествам относят следующие:

  1. Небольшой срок службы. Емкость начинает постепенно снижаться после 300 циклов зарядки.
  2. Способность к возгоранию. Если устройство, снабженное аккумулятором, постоянно находится подключенным к электросети, батарея может взорваться или воспламениться.
  3. Быстрый саморазряд. Применение никелевого сплава позволило снизить этот показатель до значений, свойственных кадмиевым батареям.

Зарядка никель-металлгидридного аккумулятора

Аккумуляторы такого типа заряжают стандартными или быстрыми способами.

Способы зарядки Ni-MH аккумуляторов

Характеристики и рекомендации по методам заряда Ni-MH аккумуляторов.

Капельный тип

Этот способ зарядки не изменяет технические характеристики элемента питания. Процесс не прекращается даже после восстановления мощности. При этом выбирается наименьшая сила тока, это препятствует перегреву и возгоранию. Зарядное устройство для NiMH-аккумуляторов должно выдавать силу, равную 0,05С (С — емкость батареи).

Время зарядки рассчитывается на основании начальной мощности и номинальной емкости.

Быстрая подзарядка

Процесс быстрой зарядки включает такие этапы:

Ni-MH аккумуляторы

Временная характеристика Ni-MH аккумуляторов при быстрой зарядке.

  1. Подготовка. На этой стадии подается ток минимальной силы, определяется напряжение на контактах. Если показатель составляет более 1,8 В, зарядка не начинается. Проверка наличия батарейки осуществляется на всех стадиях, если изделие извлекается из ЗУ.
  2. Классификация элемента питания. На этом этапе определяют уровень заряда. При напряжении менее 0,8 В подзарядку не начинают. В таком случае запускается процесс предзарядки. Этот режим предназначен для восстановления мощности критически разряженного аккумулятора.
  3. Предзарядка. На этой стадии подается ток силой 0,1-0,3С. Предзарядка длится полчаса. Если напряжение аккумулятора не определяется, процесс прекращается, батарейка считается непригодной к дальнейшей эксплуатации.
  4. Переходный этап. Сила тока медленно растет в течение 2-5 минут. При этом отслеживают температуру. При критических показателях зарядное устройство отключают.
  5. Быстрая зарядка. Подается ток силой 0,5-1С. Важным является своевременное прекращение процесса, поэтому состояние батареи контролируют по нескольким параметрам.

Ускоренная зарядка

На первых стадиях зарядки подают ток силой 10С. Показатель снижают до 1С после достижения уровня заряда в 70%. Длительность первого этапа зависит от степени разряда.

При длительной подаче тока высокой силы батарея легко выходит из строя, поэтому применять ускоренную зарядку можно только при наличии навыков.

Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ

Чтобы предотвратить перегрев или перезаряд батареи, выполняют такие рекомендации:

  1. Процесс восстановления прекращают при минимальном нагреве корпуса. Температуру контролируют постоянно.
  2. Использование метода максимального времени. Время набора заряда высчитывается заранее.
  3. Оценка напряжения во время заряда. Изменение этого показателя подскажет, когда нужно прекращать зарядку.
  4. Использование автоматических ЗУ. Такой прибор самостоятельно оценивает все параметры и отключается при необходимости.
  5. Контроль силы тока. Показатель не должен превышать 1С — это приводит к срабатыванию контроллера, аварийному снижению давления и выходу заряжаемого аккумулятора из строя.

Восстановление никель-металлогидридных источников питания

Для восстановления емкости батарею разряжают до 1В, после чего полностью заряжают. Тренировку проводят 1 раз в месяц. Для зарядки новых АКБ используют ЗУ с функцией разрядки. Подключение потребителей энергии приводит к критической потере заряда.

Автоматическое ЗУ не сможет распознать элемент, подающий напряжение менее 0,9 В — устройство сигнализирует о том, что батарея в гнезде отсутствует.

Правила использования аккумуляторных батарей

При эксплуатации никель-металлогидридных аккумуляторов соблюдают такие рекомендации:

  1. При отправке на хранение батарею заряжают до 50% емкости.
  2. Не используют зарядные устройства, предназначенные для кадмиевых элементов питания. NiMH-аккумуляторы более чувствительны к повышению температуры и перезаряду.
  3. Тренировочные разряды-заряды проводить необязательно. Использование качественного зарядного устройства помогает батарее восстановить емкость за несколько циклов зарядки.
  4. После зарядки источник питания оставляют на несколько минут. Нельзя заряжать АКБ при температуре ниже -5 °С и выше +50 °С. Это снижает срок службы изделия.
Читайте также:  Обзор шуруповертов с li ion аккумулятором

При частом выполнении дозарядки аккумулятор нужно периодически разряжать и полностью заряжать.

Источник



Ni mh аккумуляторы: основные параметры

Щелочные Ni-Mh аккумуляторы, оборудованные корпусами герметичной конструкции, предназначены для питания электронных устройств бытового и промышленного назначения. Устройства отличаются повышенными характеристиками плотности запасаемой энергии, что позволяет применять изделия в приборах с увеличенным потреблением электроэнергии.

Виды Ni-Mh аккумуляторы.

Что представляет собой Ni-Mh аккумулятор

Никель-металлогидридная батарея представляет собой источник постоянного тока, допускающий многократную подзарядку. Устройства появились в 70-е годы прошлого столетия в рамках работ по усовершенствованию аккумуляторов на базе никеля и кадмия.

Производители выпускают батареи цилиндрической конфигурации (например, стандарта АА или AAA), в форме прямоугольного параллелепипеда (для сотовых телефонов) или в виде сложных геометрических фигур (для фототехники или специального оборудования).

Конструкция никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи

Никель-металлогидридный аккумулятор оборудован герметичным металлическим корпусом, между полюсами установлена прокладка из диэлектрического материала. Положительный сигнал подается от электрода, выполненного из гидрида сплава никеля с лантаном или литием.

Катод (отрицательный вывод) выполнен из оксида никеля. Между анодом и катодом находится загущенный щелочной электролит на основе гидроксида калия. В конструкцию батареи введен предохранительный клапан, который срабатывает при повышении давления газов до 4 МПа.

Встречаются изделия с катодами, изготовленными по 5 технологиям:

  1. Ламельная конструкция, основанная на металлической сетке из никеля. Сверху поверхность покрывается порошкообразным оксидом никеля, который затем сжимается прессом.
  2. Пеноникеливая схема, в основе конструкции лежит пористый элемент из никеля. Полости заполняются специальной пастой, состоящей из оксида никеля и дополнительных присадок.
  3. Фольгированная конструкция, построенная на базе фольги из никеля или сплава никеля со сталью. На поверхность материала наносится оксид никеля, который затем прокатывается и сушится.
  4. Вальцованные детали, оксид никеля крепится на металлическом (медном или никелевом) основании путем прокатки.
  5. Элементы, выполненные методом спекания порошка оксида никеля и металлического основания. Процедура выполняется в атмосфере, состоящей из чистого водорода, при температурах от 1500°С.

Материал анода обладает способностью сохранять ионы водорода, объем абсорбируемого вещества превышает емкость электрода в 10³ раз. Введение небольшого количества металлического лития или лантана в состав материала анода позволяет стабилизировать работу аккумулятора и увеличивает срок службы изделия.

Разные объемы Ni-Mh аккумуляторы.

Внутри корпуса размещен сепаратор, обеспечивающий разделение анода и катода.

Схема аккумулятора не зависит от внешней конфигурации корпуса, на части изделий применяются дополнительные выводы (зависит от типа устройства, в которое устанавливается батарея).

Основные параметры и характеристика

Технические параметры никель-металлогидридных батарей:

  • номинальное напряжение (через 24 часа после зарядки) – не менее 1,3 В;
  • напряжение при разрядке током 0,2 А – до 1,25 В;
  • удельная энергетическая емкость – 50-80 Вт*ч/кг;
  • интенсивность саморазряда – 20-40% емкости за 28 суток;
  • температура эксплуатации – от -40° до 60°С;
  • количество циклов зарядки и разрядки – до 2000;
  • срок годности изделий – до 5 лет.

Как хранить Ni-Mh аккумуляторы

Рекомендации по хранению аккумуляторных батарей:

  • изделие хранится вне электрического прибора;
  • место складирования не должно подвергаться воздействию влаги;
  • перед началом хранения аккумулятор заряжается на 40-50%;
  • в процессе хранения проводится проверка состояния изделия и периодическая подзарядка;
  • запрещается нагревать аккумуляторы (длительное повышение температуры до 45°С вызывает деградацию химических веществ и снижает число рабочих циклов на 60%);
  • для снижения явления саморазряда допускается хранение устройств при температуре около 0°С.

Достоинства и недостатки

Преимущества никель-металлогидридных аккумуляторов:

  1. Отсутствует явный “эффект памяти”, пагубно влияющий на емкость и рабочие параметры батареи.
  2. Низкая стоимость изделий (по сравнению с Li-Ion аккумуляторами).
  3. Нет проблем с утилизацией отслуживших или вышедших из строя изделий.

Недостатки никель-металлогидридных батарей:

  1. Узкий диапазон рабочего тока (по сравнению с изделиями на основе никеля и кадмия). Проблема возникает из-за ограничения скорости выделения водорода при повышенной интенсивности разряда.
  2. Температура эксплуатации деталей лежит в диапазоне от -10° до +40°С. Существуют специальные серии аккумуляторов, рассчитанных на расширенный интервал температур.
  3. В процессе восстановления заряда наблюдается интенсивное выделение тепла (выше, чем у других типов никелевых аккумуляторов). Для предотвращения повреждения батарейки или воспламенения корпуса зарядного устройства от перегрева предусматривается биметаллический предохранитель, расположенный в корпусе аккумулятора.

Не рекомендуется создание батареи из более чем 10 элементов питания, поскольку повышается риск локального перегрева полученной аккумуляторной банки.
При разрядке одного из элементов возникает вероятность переполюсовки и разрушения устройства.

  • Склонность к саморазряду, поэтому при длительном хранении требуется периодическая подзарядка изделий. В ходе эксплуатации следует учитывать, что после 270-300 циклов заряда и разряда начинается естественное старение аккумулятора, которое сопровождается падением емкости.
  • Потеря емкости отрицательного вывода при глубоком разряде. Из-за этой особенности требуется проводить жесткий подбор элементов, которые будут собраны в банку.
  • Деформация и растрескивание поверхности катода и анода в процессе работы устройства, что приводит к коррозии деталей из-за воздействия приникающего в поры агрессивного электролита. Протекающие химические процессы приводят к поглощению газообразного кислорода и водорода. Из-за падения объема электролита растет внутреннее сопротивление батареи и падает напряжение.
  • Зарядка никель-металлгидридного аккумулятора

    Новые батареи, а также изделия после долговременного хранения следует несколько раз разрядить до минимального уровня. Для зарядки изделий применяются стандартные зарядные приспособления или специальные блоки, контролирующие рабочий процесс.

    Длительность эксплуатации аккумулятора зависит от интенсивности зарядки и алгоритма завершения восстановления емкости. В процессе зарядки требуется избегать коротких замыканий, не рекомендуется припаивать к контактным площадкам дополнительные проводники.

    Капельный тип

    Методика предусматривает компенсацию саморазряда батареи путем подачи тока малой величины (до 5% от номинальной емкости изделия), который не позволит нагреться корпусу элемента питания. Используемое зарядное устройство для Ni-Mh элементов должно оснащаться электронным контроллером. Устройство фиксирует момент полной зарядки батареи и автоматически отключает подачу напряжения на клеммы батареи. КПД устройства с электронным управлением не превышает 75%.

    Если используется устройство с ручным управлением, то производится ручная корректировка параметров (с соответствующим снижением КПД до 40-50% и ниже). Применение упрощенного оборудования приводит к снижению ресурса батареи, поэтому изготовители источников тока не рекомендуют использовать капельную методику.

    Если в прибор, предназначенный для зарядки источников большой емкости, установить батареи с уменьшенной емкостью, то происходит перегрев изделий выше допустимой температуры.

    При чрезмерном занижении токовых параметров происходит увеличение времени восстановления заряда до нескольких суток или недель. При коммутации устройства с повышенной емкость в маломощное зарядное устройство складывается ситуация, при которой источник тока полностью не зарядится никогда (из-за постоянного саморазряда). При длительном подключении батареи к зарядному устройству начинается деградация изделия, заключающаяся в падении емкости.

    Читайте также:  Аккумулятор нагрелся и вздулся

    Аккумулятор Ni-MH 3,6В 65мАч диам. 16×18мм 3 выв.

    Быстрая подзарядка

    При быстрой подзарядке требуется установить токовые параметры в диапазоне 0,75-1,0 от номинальной емкости батареи. Производитель рекомендуют устанавливать минимальное значение параметра, что позволит снизить вероятность перегрева элемента питания и выброса излишка газа и электролита из корпуса (через дренажный предохранительный клапан).

    Температура заряжаемых изделий должна находиться в интервале от 0° до 40°С, а напряжение на выводах – в диапазоне от 0,8 до 1,8 В.

    На начальном этапе зарядки КПД устройства достигает 90%, что обеспечивает пониженный нагрев корпуса. По мере восполнения емкости начинается падение эффективности работы устройства, сопровождаемое повышением тепловых потерь.

    При чрезмерном нагреве корпуса возможно срабатывание предохранительного клапана, приводящее к падению эффективности работы батареи и снижению срока службы. При использовании блока с ручным управлением время окончания зарядки определяет оператор (по времени зарядки или температуре корпуса).

    Алгоритм работы электронного блока быстрой подзарядки включает этапы:

    1. Фиксация установки аккумулятора в полость зарядного устройства. Микропроцессор измеряет токовые параметры и напряжение на клеммах, определяя состояние установленного элемента питания. Включение питания производится только после определения напряжения ниже запрограммированного порога (0,8 В).
      В процессе выполнения зарядки производится периодический опрос напряжения, что позволяет выключить устройство при досрочной выемке аккумулятора.
    2. Грубая оценка состояния заряда батареи. При фиксации напряжения ниже 0,8 В включается режим предварительного восстановления параметров. Ток в цепи не превышает 10-25% от номинальной емкости, время восстановления не более 30 минут. Контроллер проверяет напряжение на клеммах батареи, если параметр не увеличивается, а происходит нагрев корпуса, то изделие считается непригодным к дальнейшей эксплуатации.
    3. Фаза быстрой зарядки начинается с плавного повышения токовых параметров. Контроллер отслеживает температуру корпуса и напряжение на выходах аккумулятора. При завершении зарядки наблюдается снижение напряжения, после чего фаза быстрого заряда подходит к концу.
    4. Дозарядка аккумулятора, которая занимает до 30 минут. Фаза позволяет выровнять параметры элементов, установленных параллельно или последовательно в общую банку. Заряженные батареи теряют в первые сутки до 15% емкости из-за эффекта саморазряда, затем процесс замедляется (за месяц потеря заряда не превышает 10-15%).
      Существуют зарядные устройства, предназначенные для хранения аккумуляторов. Микропроцессор автоматически включает питание, компенсируя саморазряд батареи.

    Ускоренная зарядка

    Ni-Mh аккумуляторы размера D (R20) Soshine RTU на 11000 mAh c низким саморазрядом.

    Методика ускоренной зарядки основана на подаче тока, в несколько раз превышающего номинальную емкость батареи.

    Бесконечно увеличивать токовые характеристики невозможно из-за ограничений, накладываемых скоростью протекания химических процессов в батарее.

    КПД зарядного оборудования составляет до 100%, после восполнения заряда на 2/3 емкости начинается падение эффективности работы, сопровождаемое нагревом аккумулятора.

    К минусам методики относят:

    • трудности с определением момента прекращения зарядки;
    • проблемы с восстановлением аккумуляторных банок, поскольку степень разряда элементов различна;
    • дополнительные тепловые нагрузки на точках контакта корпуса аккумулятора и металлических пластин зарядного приспособления.

    Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ

    В процессе эксплуатации изделий следует соблюдать правила:

    • не допускать перегрева батареи при зарядке;
    • запрещается осуществлять перезаряд изделия;
    • не допускается глубокий разряд аккумулятора.

    Восстановление никель-металлогидридных источников питания

    При многократных циклах частичной зарядки и разрядки никель-металлогидридные аккумуляторы теряют емкость, “запоминая” меньшую границу разрядки. Для устранения дефекта применяется цикл тренировки с последующим восстановлением заводских характеристик.

    Процедура начинается со снижения напряжения на клеммах батареи до 0,801 В (путем установки малогабаритной лампы или нагрузочного сопротивления). Если изделие долгое время не восстанавливалось, то рекомендуется произвести 2-3 цикла полной разрядки с последующим набором емкости.

    Для тренировки АКБ рекомендуется использовать зарядное приспособление, поддерживающее функцию разряда аккумулятора. Если пользователь не знает степень разряда элемента питания, то рекомендуется подключение лампы и вольтметра.

    При установке такого изделия в зарядное устройство для тренировки возможен чрезмерный разряд, приводящий к выходу аккумулятора из строя. Со временем электролит, залитый в батарею, теряет свои характеристики, восстановление подобных изделий невозможно.

    Правила использования аккумуляторных батарей

    Для обеспечения заявленного заводом срока службы NiMh батарей требуется произвести стартовую “раскачку” изделий, одновременно обеспечивающую достижение расчетной емкости.

    Изделие заряжается на зарядном устройстве, а затем разряжается при помощи встроенного в блок сопротивления. Допускается разряжать аккумулятор путем установки нагрузки с максимально допустимой мощностью. В зависимости от состояния батареи проводится до 5-6 подобных циклов подряд.

    Для восстановления емкости разрешается использовать штатный зарядный блок или устройство, рекомендованное изготовителем батарей. В процессе эксплуатации не требуется разряжать батареи на 100% (из-за риска выхода из строя), максимальный ресурс достигается при снижении емкости на 85-90%.

    В процессе восстановления параметров учитывается время зарядки, рабочий ток и температура корпуса аккумулятора. Извлекать из зарядного блока батарею с частично восстановленной емкостью не рекомендуется.

    Источник

    Аккумуляторы NiMH (никель-металлгидридные), (таблица) 323

    • 20
    • 40
    • 60

    Никель-металлогидридные аккумуляторы получили широкое распространение благодаря своей экологичности, основная область использования – портативная аппаратура. Данная продукция поддается вторичной переработке. Никель-металлогидридные аккумуляторы имеют достаточно большую мощность, этот показатель почти на 50% выше, чем у обычных NiCd аккумуляторов. Не менее важная характеристика – слабо выраженный эффект памяти, то есть часто заряжать такие аккумуляторы не придется. Транспортировка аккумуляторов не требует специальных условий.

    Посмотреть и купить товар вы можете в наших магазинах в городах: Москва, Санкт-Петербург, Архангельск, Барнаул, Белгород, Владимир, Волгоград, Вологда, Воронеж, Гомель, Екатеринбург, Иваново, Ижевск, Казань, Калуга, Кемерово, Киров, Кострома, Краснодар, Красноярск, Курган, Курск, Липецк, Минск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Орёл, Пермь, Псков, Ростов-на-Дону, Рязань, Самара, Саранск, Саратов, Смоленск, Ставрополь, Тверь, Томск, Тула, Тюмень, Уфа, Чебоксары, Челябинск, Ярославль. Доставка заказа почтой, через систему доставки Pickpoint или через салоны «Связной» в следующие города: Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Иркутск, Хабаровск, Владивосток, Махачкала, Томск, Оренбург, Новокузнецк, Астрахань, Пенза, Чебоксары, Калининград, Улан-Удэ, Сочи, Иваново, Брянск, Сургут, Нижний Тагил, Архангельск, Чита, Курган, Владикавказ, Грозный, Мурманск, Тамбов, Петрозаводск, Кострома, Нижневартовск, Новороссийск, Йошкар-Ола и еще в более чем 1000 городов и населенных пунктов по всей России.

    Товары из группы «Аккумуляторы NiMH (никель-металлгидридные)» вы можете купить оптом и в розницу.

    Источник

    Ni-MH-аккумуляторы: основные параметры

    1. Что представляет собой Ni-MH-аккумулятор
    2. Конструкция никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи
    3. Основные параметры и характеристика
    4. Как хранить Ni-MH-аккумуляторы
    5. Достоинства и недостатки
    6. Зарядка никель-металлгидридного аккумулятора
    7. Капельный тип
    8. Быстрая подзарядка
    9. Ускоренная зарядка
    10. Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ
    11. Восстановление никель-металлогидридных источников питания
    12. Правила использования аккумуляторных батарей
    Читайте также:  Признаки неисправного аккумулятора смартфона

    Современные устройства постепенно вытесняют устаревшие модели, однако Ni-MH-аккумуляторы продолжают применяться до сих пор. Это объясняется доступной ценой и наличием некоторых преимуществ. Такие источники питания часто устанавливаются в роботы-пылесосы. При правильном обслуживании они могут проработать дольше, чем литийионные (Li-ion) батареи.

    Ni-MH аккумуляторы

    Аккумуляторная батарея Ni-MH типа.

    Что представляет собой Ni-MH-аккумулятор

    Этот элемент питания пришел на смену кадмиевым батареям, разработанным в XX в. Конструкция и принцип работы почти не отличаются от характеристик предшественника.

    Конструкция никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи

    Понимание строения и технических характеристик помогает узнать, как работает никелевый элемент питания.

    Схема батареи включает такие детали:

    • отрицательный электрод, состоящий из металлогидрида;
    • положительный электрод, выполненный из оксида никеля;
    • электролит — калия гидроксид.

    Ni-MH аккумуляторы

    Ni-MH аккумуляторы — конструкция: батарейки и аккумуляторной батареи.

    При производстве металлогидридного анода используют фольговую технологию. Пастообразный сплав и связующий компонент наносят на пористый материал. Конструкцию просушивают и прессуют. При производстве катода применяют никелевый порошок, наносимый на решетку из того же металла. При прогревании сетки вещество спекается.

    В состав батареек входят также церий, празеодим. Технические характеристики аккумулятора зависят от типа впитывающего водород сплава.

    Принцип работы Ni-MH аккумуляторов

    Схема, иллюстрирующая работу Ni-MH аккумулятора.

    Основные параметры и характеристика

    Все NiMH-батареи являются перезаряжаемыми. Существуют элементы питания разных размеров. Некоторые модели сейчас применяются редко, например батарейка «Крона». Этот источник питания выдавал напряжение 9 В.

    Сейчас применяются такие аккумуляторы:

    1. Пальчиковые (АА). Емкость достигает 2900 мА/ч.
    2. Мизинчиковые (AAA). Помечаются надписью MN2400 или MX2400. Мощность источников питания достигает 1000 мА/ч.
    3. Средние (С). От пальчиковых батареек отличаются большими размерами. Емкость достигает 6000 мА/ч.
    4. Большие (D). Имеют самую большую мощность — до 11500 мА/ч.

    Металлогидридные источники выдают напряжение 1,5 или 1,2 В. При последовательном соединении 10 батареек можно добиться напряжения 15 В.

    Характеристики Ni-MH аккумуляторов

    Сравнение характеристик никелевых аккумуляторов.

    Как хранить Ni-MH-аккумуляторы

    При отправке на хранение аккумуляторы полностью заряжают. После длительного пребывания батареи в нерабочем состоянии нужно проверить ее напряжение. При снижении этого параметра до 1 В элемент разряжают. Пользоваться им можно будет только после восстановления заряда.

    Если отказаться от проведения такой процедуры, изделие выйдет из строя.

    Некоторые специалисты советуют хранить аккумуляторы в холодильнике. Считается, что это продлевает срок эксплуатации. Температура корпуса батареи не должна принимать отрицательные значения. Учитывают и рекомендуемое время хранения.

    Достоинства и недостатки

    Пользователи отмечают такие преимущества никель-металлогидридных аккумуляторов:

    1. Отсутствие эффекта памяти. Их не нужно полностью разряжать и заряжать, как источники питания старого образца. Однако кадмиевые батарейки не нагреваются при зарядке, поэтому от их применения пока не отказываются. Отсутствие эффекта памяти у никелевых элементов объясняется наличием особого вещества в отрицательном электроде.
    2. Безопасность для окружающей среды. В состав батарейки входит меньше вредных веществ, кроме того, они не содержат кадмия.
    3. Увеличенная емкость. При тех же размерах никель-металлогидридные аккумуляторы дольше держат заряд.

    К отрицательным качествам относят следующие:

    1. Небольшой срок службы. Емкость начинает постепенно снижаться после 300 циклов зарядки.
    2. Способность к возгоранию. Если устройство, снабженное аккумулятором, постоянно находится подключенным к электросети, батарея может взорваться или воспламениться.
    3. Быстрый саморазряд. Применение никелевого сплава позволило снизить этот показатель до значений, свойственных кадмиевым батареям.

    Зарядка никель-металлгидридного аккумулятора

    Аккумуляторы такого типа заряжают стандартными или быстрыми способами.

    Способы зарядки Ni-MH аккумуляторов

    Характеристики и рекомендации по методам заряда Ni-MH аккумуляторов.

    Капельный тип

    Этот способ зарядки не изменяет технические характеристики элемента питания. Процесс не прекращается даже после восстановления мощности. При этом выбирается наименьшая сила тока, это препятствует перегреву и возгоранию. Зарядное устройство для NiMH-аккумуляторов должно выдавать силу, равную 0,05С (С — емкость батареи).

    Время зарядки рассчитывается на основании начальной мощности и номинальной емкости.

    Быстрая подзарядка

    Процесс быстрой зарядки включает такие этапы:

    Ni-MH аккумуляторы

    Временная характеристика Ni-MH аккумуляторов при быстрой зарядке.

    1. Подготовка. На этой стадии подается ток минимальной силы, определяется напряжение на контактах. Если показатель составляет более 1,8 В, зарядка не начинается. Проверка наличия батарейки осуществляется на всех стадиях, если изделие извлекается из ЗУ.
    2. Классификация элемента питания. На этом этапе определяют уровень заряда. При напряжении менее 0,8 В подзарядку не начинают. В таком случае запускается процесс предзарядки. Этот режим предназначен для восстановления мощности критически разряженного аккумулятора.
    3. Предзарядка. На этой стадии подается ток силой 0,1-0,3С. Предзарядка длится полчаса. Если напряжение аккумулятора не определяется, процесс прекращается, батарейка считается непригодной к дальнейшей эксплуатации.
    4. Переходный этап. Сила тока медленно растет в течение 2-5 минут. При этом отслеживают температуру. При критических показателях зарядное устройство отключают.
    5. Быстрая зарядка. Подается ток силой 0,5-1С. Важным является своевременное прекращение процесса, поэтому состояние батареи контролируют по нескольким параметрам.

    Ускоренная зарядка

    На первых стадиях зарядки подают ток силой 10С. Показатель снижают до 1С после достижения уровня заряда в 70%. Длительность первого этапа зависит от степени разряда.

    При длительной подаче тока высокой силы батарея легко выходит из строя, поэтому применять ускоренную зарядку можно только при наличии навыков.

    Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ

    Чтобы предотвратить перегрев или перезаряд батареи, выполняют такие рекомендации:

    1. Процесс восстановления прекращают при минимальном нагреве корпуса. Температуру контролируют постоянно.
    2. Использование метода максимального времени. Время набора заряда высчитывается заранее.
    3. Оценка напряжения во время заряда. Изменение этого показателя подскажет, когда нужно прекращать зарядку.
    4. Использование автоматических ЗУ. Такой прибор самостоятельно оценивает все параметры и отключается при необходимости.
    5. Контроль силы тока. Показатель не должен превышать 1С — это приводит к срабатыванию контроллера, аварийному снижению давления и выходу заряжаемого аккумулятора из строя.

    Восстановление никель-металлогидридных источников питания

    Для восстановления емкости батарею разряжают до 1В, после чего полностью заряжают. Тренировку проводят 1 раз в месяц. Для зарядки новых АКБ используют ЗУ с функцией разрядки. Подключение потребителей энергии приводит к критической потере заряда.

    Автоматическое ЗУ не сможет распознать элемент, подающий напряжение менее 0,9 В — устройство сигнализирует о том, что батарея в гнезде отсутствует.

    Правила использования аккумуляторных батарей

    При эксплуатации никель-металлогидридных аккумуляторов соблюдают такие рекомендации:

    1. При отправке на хранение батарею заряжают до 50% емкости.
    2. Не используют зарядные устройства, предназначенные для кадмиевых элементов питания. NiMH-аккумуляторы более чувствительны к повышению температуры и перезаряду.
    3. Тренировочные разряды-заряды проводить необязательно. Использование качественного зарядного устройства помогает батарее восстановить емкость за несколько циклов зарядки.
    4. После зарядки источник питания оставляют на несколько минут. Нельзя заряжать АКБ при температуре ниже -5 °С и выше +50 °С. Это снижает срок службы изделия.

    При частом выполнении дозарядки аккумулятор нужно периодически разряжать и полностью заряжать.

    Источник