Правила зарядки ni-mh аккумуляторов
Содержание:
- Характеристика
- Параметры зарядки наиболее распространённых Ni─MH аккумуляторов
- Дешевый способ регенерации
- Виды электродов
- Правила заряда NI MH
- Модуль согласования
- Советы по оптимизации работы с батареями
- Характеристики Ni-MH аккумуляторов
- Дизайн
- Советы по эксплуатации аккумуляторов
- Параметры бензинового двигателя К4М на Рено Дастер
- Где применяются никель металлгидридные АКБ
- Особенности сверхбыстрой зарядки
- Характеристики заряда/разряда
- Система зажигания ВАЗ 2107 инжектор
- Признаки неисправности модуль зажигания
- История создания
- Несколько советов по эксплуатации никель─металлогидридных аккумуляторов
- Особенности капельной зарядки
- Недостатки, поломки и проблемы Тойота 4VZ-FE
- Плюсы и минусы Ni─MH аккумуляторов
- Применение
- Лямбда-зонд
- Процессы повреждения аккумулятора
- История изобретения
- Цели и назначение
Характеристика
Как хранить ni mh аккумуляторы, контроль и рекомендации:
- Хранение ni mh аккумуляторов предусматривает их полную предварительную зарядку.
Если элемент не использовался в течение достаточного времени (сроком более месяца), владельцу следует достать его и проверить напряжение. - Если напряжение упало ниже 1В, то нужно провести цикл полной разрядки-зарядки, иначе впоследствии зарядить такой аккумулятор, скорее всего, уже не удастся.
Некоторые источники предлагают сберегать батарею ni mh в холодильнике для максимального продления срока ее службы. Но при этом владелец должен следить, чтобы температура хранения не опускалась ниже нуля градусов.Нужно обязательно учитывать отличия во времени хранения при разных температурах данного типа батарей. - Элемент питания ni mh как объект инноваций аккумуляторных компаний
В 2005 году на рынке был представлен новый тип аккумулятора ni mh — никель-металл-гидридные аккумуляторы, которые имеют невысокий саморазряд (от английского термина «low self-discharge nickel-metal hydride battery», аббревиатура — LSD ni mh ).
Саморазряд у них ниже, как следует из названия, и поэтому они дольше могут храниться без потери заряда.
Самое главное их достоинство — это то, что они служат почти в 3 раза дольше, чем обычные ni mh аккумуляторы.
Они более морозоустойчивы, чем обычные элементы такого типа, что в российских условиях может даже перевесить все остальные плюсы.
Эти элементы прекрасно справляются с высокими токами разряда, и поэтому LSD ni mh прекрасно питают мощнейшие осветительные приборы, фотовспышки, модели на радиоуправлении и другие устройства, которым необходима подачи большего тока.
Параметры зарядки наиболее распространённых Ni─MH аккумуляторов
В заключение приводим параметры для зарядки наиболее распространённых типов никель─металлогидридных аккумуляторов. Характеристики подобраны для полностью разряженных батарей. Они сведены в таблице ниже.
Ёмкость элементов, мА-ч | Типоразмер | Ток зарядки, мА | Время зарядки, часы | Максимальный ток заряда, мА | Максимальный ток разряда, А |
---|---|---|---|---|---|
Ёмкость элементов, мА-ч | Типоразмер | Ток зарядки, мА | Время зарядки, часы | Максимальный ток заряда, мА | Максимальный ток разряда, А |
160 | 1/3 ААА | 16 | 14-16 | 160 | 0,48 |
250 | 1/3 АА | 25 | 14-16 | 250 | 0,75 |
400 | 2/3 ААА | 50 | 7-8 | 400 | 1,2 |
700 | 2/3 АА | 100 | 7-8 | 500 | 1 |
800 | ААА | 100 | 8-9 | 800 | 5 |
850 | FLAT | 100 | 10-11 | 500 | 3 |
1000 | ААА | 100 | 10-12 | 1000 | 5 |
1100 | 2/3 А | 100 | 12-13 | 500 | 3 |
1200 | 2/3 А | 100 | 13-14 | 500 | 3 |
1300 | 2/3 А | 100 | 13-14 | 500 | 3 |
1500 | 2/3 А | 100 | 16-17 | 1000 | 30 |
2000 | АА | 200 | 10 | 2000 | 10 |
2100 | АА | 200 | 10-11 | 2000 | 15 |
2150 | 4/5 А | 150 | 14-16 | 1500 | 10 |
2500 | АА | 250 | 10-11 | 2500 | 20 |
2700 | А | 100 | 26-27 | 1500 | 10 |
2750 | АА | 250 | 10-12 | 2000 | 10 |
4000 | 4/3 А | 500 | 9-10 | 2000 | 10 |
4200 | Sub C | 420 | 11-13 | 3000 | 35 |
4500 | Sub C | 450 | 11-13 | 3000 | 35 |
5000 | С | 500 | 11-12 | 3000 | 20 |
10000 | D | 600 | 14-16 | 3000 | 20 |
Дешевый способ регенерации
Ночная зарядка — самый дешевый способ зарядки никель-металлогидридной батареи при C/10, что ниже 10% от номинальной емкости в час. Это нужно учитывать, чтобы правильно заряжать NiMH. Таким образом, аккумулятор емкостью 100 мАч будет заряжаться при 10 мА в течение 15 часов. Этот метод не требует датчика окончания процесса и обеспечивает полный заряд. Современные элементы имеют катализатор рециркуляции кислорода, который предотвращает повреждение батареи при воздействии электротоком.
Этот метод не может использоваться, если скорость зарядки превышает C/10. Минимальное напряжение, необходимое для полной реакции, зависит от температуры (не менее 1,41 В на элемент при 20 градусах), что нужно учитывать, чтобы правильно заряжать NiMH. Продолжительное восстановление не вызывает вентиляции. Оно слегка нагревает батарею. Чтобы сохранить срок службы, рекомендуется использовать таймер с диапазоном от 13 до 15 часов. В зарядном устройстве Ni-6-200 есть микропроцессор, который сообщает о состоянии заряда через светодиод, а также выполняет функцию синхронизации.
Виды электродов
Катод в ni mh аккумуляторах произволится из металлокерамики, пенополимеров, а также войлочных материалов. Аноды могут изготавливаться из различных сплавов, в настоящее время различают несколько видов:
- металловодородный;
- оксидноникелевый.
Металловодородные электроды
В качестве анода применяется сплав на основе лантана и никеля, благодаря такому сотрудничеству получилось добиться концентрации водорода в нем значительно превышающий собственный размер электрода. Иногда в целях экономии такого металла, как лантан в производстве АКБ могут применяться соединения редкоземельных элементов в сочетании схожим с природным, к ним относят неодим, цезий, празеодим.
В режиме эксплуатации с каждым циклом происходит расширение и сжимание кристаллической решетки металлов в сплаве электродов. Такие деформации приводят к возникновению микротрещин в металле, в местах их образования увеличивается воздействие щелочи на материал. В результате коррозии происходит снижение внутренней емкости источника питания.
Так как в аккумуляторе применяется определенно количество электролита восстанавливать его в ходе заряда невозможно. Процесс коррозии снижает уровень щелочи, что приводит к повышению внутреннего сопротивления источника питания. Для того, чтобы снизить пагубное влияние таких реакций изготовители используют два способа. В первом случае поверхность сплавов покрывают тонкой медной или никелевой пленкой. При втором способе частицы сплавов обрабатывают в растворе щелочи, в результате образуется защитная пленка.
Ламельные
Такие электроды изготавливаются в виде тонкой стальной ленты, покрытой никелем и собранных в коробочки ламели. Толщина таких электродов достигает значения до 0,1 мм.
Спеченные металлокерамические
Данные электроды представляют собой металлокерамические изделия. В основе имеются многочисленные поры, в которых находится масса активных веществ. Основа изготавливается из карбонильного никелевого порошка, такой состав напрессовывается на металлическую сетку.
После напрессовки сетка проходит термическую обработку при температуре 960°С. В результате разложения карбоната аммония происходит спекание никеля. Таким методом получают основу толщиной до 2,3 мм, с радиусом пор не более 20 мкм. Впоследствии материал подвергают пропитке в щелочи, который насыщает поры гидроксидом никеля.
Прессованные
При изготовлении прессованных отрицательных электродов применяют метод воздействия давлением на материал основы. Таким способом металлическая сетка спрессовывается с активной массой, в качестве которой применяется соединения гидроксида никеля и кобальта, а также связывающих веществ. Значение давления, применяемого при этом 60 Мпа.
Металловойлочные
Металлогидридные аккумуляторы за счет применения волокон углерода и никеля приобретают возможность использования металловойлочных электродов. Данные элементы выполняются из углеграфитного фетра, который покрывается никелем, в результате размер электрода достигает значения до 10 мм. Активные вещества внедряются в войлок различными способами.
Правила заряда NI MH
Ответ на вопрос — как заряжать ni mh аккумуляторы зависит, прежде всего, от того, какое у пользователя зарядное устройство. Для того, чтобы заряжать правильно, достаточно придерживаться простых норм.
- Перед зарядом, аккумуляторы желательно разрядить. Это не строгая норма в отличие от Ni-cd батарей, но желательная.
- Температура окружающего воздуха должна быть не ниже 5oC. Верхний предел температуры 50oC. Такая температура может возникнуть летом при попадании прямых солнечных лучей.
- Изучить функции зарядного устройства. Если оно не обеспечивает автоматическое отключение, рассчитать время заряда.
- Установить батареи в зарядное устройство и подключить его к сети. Через некоторое время проверить степень нагрева аккумуляторов. В случае сильного нагрева, заряд прекратить.
- Отключить зарядное устройство либо по истечении расчётного времени, либо после включения соответствующей индикации (зависит от типа зарядного устройства).
- Хранить Ni-MH элементы заряженными на 10-20% ёмкости. Напряжение не должно падать ниже, чем 0,9v.
При правильном заряде никель металлогидридных аккумуляторов, служат они достаточно долго. От 500 до 1000 циклов заряд-разряд. Основная причина преждевременного выхода из строя – длительное неиспользование и как следствие глубокий разряд. Часто желание пользователей отказаться от технологии Ni-MH или Ni-cd и перевести всю свою технику на литий ионные батареи, совершенно не оправдано. Эти батареи прочно занимают своё место, как в бытовом сегменте, так и в промышленности.
Модуль согласования
Советы по оптимизации работы с батареями
Самый стандартный совет: полностью разрядить батареи, а затем зарядить их. Хотя это является обработкой «эффекта памяти», в никель-кадмиевых батареях нужно быть осторожным, так как легко повредить их из-за чрезмерной разрядки, что приводит к «обращению полюсов» и к необратимым процессам. В некоторых случаях электроника аккумуляторов выполнена таким образом, что предотвращает негативные процессы, отключаясь до того, как они произойдут, но более простые устройства, например, для фонариков, этого не делают.
Необходимо:
- Быть готовым заменить их. Никель-металлогидридные батареи не вечны. После окончания ресурса они перестанут работать.
- Купить «умное» зарядное устройство, которое с помощью электроники контролирует процесс и предотвращает перезарядку. Это не только лучше для аккумуляторов, но и потребляет меньше энергии.
- Извлечь батарею, когда перезарядка завершена. Ненужное время на устройстве означает, что для его зарядки используется больше «струйной» энергии, поэтому увеличивается износ и расходуется больше энергии.
- Не разряжать батареи полностью, чтобы продлить срок их службы. Несмотря на все советы об обратном, полная разрядка фактически сокращает срок их службы.
- Хранить NiMH батареи при комнатной температуре в сухом месте.
- Избыточное тепло может повредить батареи и привести к их быстрой разрядке.
- Рассмотреть возможность использования модели с низким уровнем заряда.
Таким образом, можно подвести черту. Действительно никель-металлогидрид батареи более подготовлены производителем для работы в современных условиях, а правильная зарядка аккумуляторов с применением умного устройства обеспечит их производительность и долговечность.
Характеристики Ni-MH аккумуляторов
Основные параметры никель-металлогидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов приводятся в следующей таблице.
Характеристика | Ni-Cd | Ni-MH | Ni-H2 |
---|---|---|---|
Характеристика | Ni-Cd | Ni-MH | Ni-H2 |
Энергетическая плотность, Вт-ч/кг | 45-80 | 60-120 | — |
Внутреннее сопротивление (при 6 В), мОм | 100-200 | 200-300 | — |
Число циклов заряд-разряд до падения ёмкости 80 процентов от номинала | 1500 | 300-500 | 2000-3000 |
Время быстрой зарядки, часы | 1 | 2-4 | — |
Устойчивость к перезаряду | средняя | низкая | — |
Саморазряд при комнатной температуре | 20% в месяц | 30% в месяц | 20-30% за сутки |
Номинальное напряжение, В | 1,25 | 1,25 | 1,25 |
Оптимальный ток нагрузки | 1С | до 0,5С | — |
Пиковый ток нагрузки | 20С | 5С | — |
Рабочая температура (разряд), С | от -40 до +60 | от -20 до +60 | от -20 до +30 |
Периодичность обслуживания (тренировка), дней | 30-90 | 30-90 | — |
Появление в продаже | 1950 | 1990 | — |
Срок службы, лет | 1-5 | 1-5 | 2-7 |
Удельная энергия, Вт-ч/литр | 60-120 | 100-270 | 60-80 |
Ёмкость аккумулятора
При повышении нагрузки и понижении температуры ОС ёмкость никель-металлогидридного аккумулятора снижается в соответствии с графиком ниже.
Зависимость разрядной ёмкости Ni-MH аккумулятора от температуры при разных токах разряда: 0.2С, 1С, 3С
Эффект снижения ёмкости особенно заметен при существенной скорости разряда в области отрицательных температур.
Номинальное разрядное напряжение
Номинальное разрядное напряжение (Uр) обычно находится в пределах 1,2-1,25 вольта при токе разряда (Iр), определяемом по формуле:
Ip = 0,1-0,2С, где
С — номинальная ёмкость батареи при температуре 25 градусов Цельсия.
Конечное напряжение разряда составляет 1 вольт. Как можно видеть на графике ниже, напряжение снижается при возрастании нагрузки.
Разрядные характеристики Ni-MH аккумулятора при температуре 20 С и разных токах нагрузки: 0.2С, 1С, 2С, 3С
Напряжение разомкнутой цепи
Величину этого параметра Ni-MH аккумуляторов определить достаточно сложно. Это определяется тем, что равновесный потенциал оксидно-никелевого электрода во многом зависит от степени окисленности Ni.
Хранение и срок эксплуатации
Во время хранения Ni-MH аккумулятора, как и в случае других типов батарей, имеет место явление саморазряда. При комнатной температуре за первый месяц хранения такой аккумулятор теряет 20-30 процентов ёмкости. В дальнейшем каждый месяц ёмкость никель-металлогидридного аккумулятора падает на 3-7 процентов в месяц. Интенсивность саморазряда возрастает с ростом температуры, как можно видеть на графике ниже.
Зависимость разрядной ёмкости Ni-MH аккумулятора от времени хранения при разных температурах: 0, 20, 40 С
Если интересно, можете прочитать материал о том, как восстанавливают Ni-Cd аккумуляторы для шуруповерта.
Дизайн
Основные изменения, которым подвергся новый Хендай Солярис, связаны с экстерьером авто. Передняя часть оснащена новой решеткой радиатора, крышкой капота с боковыми ребрами жесткости, другим передним бампером с разрезами для установки противотуманок и обновленными головными фарами. Сбоку автомобиль получил пересмотренный дизайн крыши, которая теперь более ниспадающая, а также выштамповку, расположенную по всей длине кузова от переднего к заднему крылу.
Корма автомобиля оснащена переработанными задними фонарями, объединенными при помощи узкой полосы со встроенным стоп-сигналом. Крышка багажника получила аккуратный спойлер, визуально являющийся ее продолжением. Также можно отметить и установку нового заднего бампера.
Что касается изменений в салоне, то их значительно меньше, чем в экстерьере автомобиля. Производитель использовал более качественные материалы отделки интерьера, а также улучшил дизайн кресел. В целом же, Hyundai Solaris 2021 года оснащен аналогичной передней панелью и центральной консолью, которая получила современный мультимедийный комплекс и блок управления климатической установкой.
Советы по эксплуатации аккумуляторов
Основное правило эксплуатации Ni-MH аккумуляторов — не допустить их перегрева и перезарядки. Рассмотрим несколько советов по эксплуатации никель-металлогидридных батарей:
- При длительном неиспользовании аккумуляторов их нужно хранить с уровнем заряда не меньше 30 процентов.
- Следует тщательно избегать перезарядки и перегрева батареек.
- Необходимо давать им остыть после подзарядки или разрядки.
- Не позволять батарейкам разряжаться ниже 0,9 вольта. Это связано с тем, что множество бюджетных зарядных устройств не смогут подзарядить аккумулятор, который разряжен ниже данного уровня.
- Рекомендуется периодически разряжать батарейки до 0,9 вольт и только потом полностью заряжать его.
Параметры бензинового двигателя К4М на Рено Дастер
Где применяются никель металлгидридные АКБ
Благодаря большой емкости использовать подобные батареи можно повсеместно. Будь-то шуруповерт, или сложный измерительный прибор, в любом случае подобный аккумулятор без проблем обеспечит его энергией в должном количестве.
В быту чаще всего такие батареи используются в портативных осветительных приборах и радиоаппаратуре. Тут они показывают хорошие показатели, сохраняя оптимальные потребительские свойства длительное время. Причем могут использоваться как одноразовые элементы, так и многоразовые, регулярно подзаряжаемые от внешних источников питания.
Еще одно применение – приборы. Благодаря достаточной емкости их можно применять в том числе в переносном медицинском оборудовании. Они хорошо работают в тонометрах и глюкометрах. Так как не возникает скачков напряжения, никакого влияния на результат измерения не оказывается.
Многие измерительные приборы в технике приходится применять на улице, в том числе и зимой. Тут металлгидридные батареи просто незаменимы. Благодаря малой реакции на отрицательные температуры, они могут использоваться в самых сложных условиях.
Особенности сверхбыстрой зарядки
Существует ещё одно важное понятие восстановления ёмкости Ni-MH батарей – сверхбыстрая зарядка. Которая не только быстро восстанавливает источник питания, но и продлевает его эксплуатационный срок
Связано это с одной интересной особенностью Ni-MH аккумуляторов.
Металлогидридные источники питания можно заряжать повышенными токами, но только по достижению 70% ёмкости. Если пропустить этот момент, то завышенный параметр силы тока приведёт только к быстрому разрушению аккумулятора. К сожалению, производители ЗУ считают установку подобных контролирующих узлов на свои изделия слишком затратной, и используют более простую быструю зарядку.
Удобные пальчиковые источники питания
Проводить сверхбыструю зарядку следует только на новых батареях. Повышенные токи приводят к быстрому нагреву, следующей стадией которого становится открытие запорного клапана давления. После открытия запорного клапана, никелевый аккумулятор не подлежит восстановлению.
Характеристики заряда/разряда
Никель-металлогидридная ячейка имеет много характеристик, аналогичных NiCd, например, кривую разряда (с учетом дополнительной зарядки), которую может принять батарея. Она нетерпима к перезарядке, вызывающей снижение емкости, что представляет серьезную проблему для разработчиков зарядных устройств.
Характеристики тока, которые необходимы для того, чтобы правильно зарядить аккумулятор NiMH:
- Номинальное напряжение — 1.2V.
- Удельная энергия — 60-120 Вт-час/кг.
- Плотность энергии — 140-300 Вт-час/кг.
- Удельная мощность — 250-1000 Вт/кг.
- Эффективность зарядки / разрядки — 90%.
Эффективность зарядки никелевых батарей составляет в диапазоне от 100% до 70% от полной емкости. Вначале происходит небольшое повышение температуры, но позже, когда уровень заряда поднимается, КПД падает, выделяя тепло, что требуется учитывать перед тем как заряжать NiMH.
Когда аккумулятор NiCD разряжается до определенного минимума напряжения, а затем заряжается, необходимо принять меры, чтобы уменьшить эффект кондиционирования (примерно каждые 10 циклов зарядки/разрядки), иначе он начнет терять емкость. Для NiMH такое требование не требуется, поскольку эффект для него незначителен.
Тем не менее такой процесс восстановления удобен и для никель-металлогидридных устройств, его рекомендуют учитывать перед тем, как заряжать NiMH аккумуляторы. Процесс повторяют три-пять раз, прежде чем они достигнут полной емкости. Процесс кондиционирования перезаряжаемых батарей гарантирует, что они будут работать долгие годы.
Система зажигания ВАЗ 2107 инжектор
Признаки неисправности модуль зажигания
История создания
Разработки технологии никель металлогидридных аккумуляторных батарей начались ещё в 70-годы прошлого века. Это было вызвано необходимостью улучшить характеристики господствующих в то время повсюду никель-кадмиевых батарей.
Первые промышленные образцы никель гидридных аккумуляторов появились в 80-е годы. Основное направление их дальнейшего развития было направлено на дальнейшее повышение удельной энергетической ёмкости и увеличение срока службы.
В 2005 году на рынке появились первые образцы источников питания нового типа. По технологии это были никель металлогидридные батареи с пониженным током саморазряда (LSD NiMH).
Они характеризуются низким током саморазряда, увеличенным периодом хранения и превосходят своих предшественников по следующим параметрам:
- Обеспечение очень высоких разрядных токов, способных на порядок превышать ёмкость батареи. Это позволяет применять их в мощных электрических изделиях, работающих в импульсных режимах: фотовспышках, радиостанциях, фонарях и других мобильных устройствах.
- Повышенная устойчивость к холоду.
- Лучшее поддержание напряжения при длительной работе.
- Увеличенный срок службы и лучшее сохранение ёмкости в период эксплуатации.
- Низкое внутреннее сопротивление.
- Способность длительное время работать в устройствах с низким потреблением энергии: таймерах, электронных часах, пультах дистанционного управления.
Несколько советов по эксплуатации никель─металлогидридных аккумуляторов
Как вы поняли, основные правила эксплуатации Ni─MH аккумуляторов – это не допускать перегрева и перезаряда. Ниже приводятся дополнительные советы при эксплуатации никель─металлогидридных аккумуляторов, которые помогут вам продлить срок их службы:
- Если вы оставляете Ni-MH аккумуляторы на длительное хранение, то заряд в них должен составлять 30—50 процентов от номинальной ёмкости;
- Никель─металлогидридные батареи гораздо чувствительнее к перезарядке и нагреву чем никель─кадмиевые. Эти вещи отрицательно сказываются на их сроке службы и токоотдаче батарей. Помните, что зарядное устройство для Ni─MH аккумуляторов может использоваться для зарядки Ni─Cd, но не наоборот;
- Никель─металлогидридные можно, но совсем не обязательно подвергать тренировочным циклам. Качественное зарядное устройство за несколько зарядов позволяет батарее набрать ёмкость, потерянную при хранении на складе и транспортировке. Для продукции разных производителей количество циклов для набора ёмкости различается. Для некоторых аккумуляторов хватит 3─4 циклов, а для других может не хватить и пятидесяти;
- После окончания цикла заряда или разряда оставьте аккумулятор остывать. Зарядку при температурах ниже 5 и выше 50 градусов Цельсия проводить не следует. Это сокращает срок службы Ni─MH батарей;
- Старайтесь не разряжать Ni─MH аккумулятор до напряжения ниже 0,9 вольта. В таких случаях многие недорогие зарядки просто не смогут запустить зарядку. Когда зарядка не может распознать такой разряженный аккумулятор, можно подключить батарейку к внешнему источнику питания (ток 90─160 мА) и довести напряжение до 0,9 вольта;
- При использовании одной и той же батареи элементов в режиме дозарядки рекомендуется разряжать аккумулятор до 0,9 вольта и затем полностью заряжать в ЗУ. Этот процесс желательно повторять один раз на десять раз дозарядки Ni-MH аккумуляторов.
как восстановить Ni─MH аккумуляторы
Особенности капельной зарядки
Основной особенностью капельной зарядки NiZn, а также Ni-MH аккумуляторов, является снижение её нагрева во время протекания всего процесса, который может длиться до восстановления полной ёмкости накопителя.
Стандартное зарядное устройство для Ni-MH батарей
Чем примечательна данная разновидность зарядки:
- Маленький ток, соответственно – отсутствие чётких рамок по разнице потенциалов. Напряжение заряда может достигать своего максимума без какой-либо негативного воздействия на срок службы накопителя.
- Коэффициент полезного действия в пределах 70%. Конечно, данный показатель ниже остальных, и время, необходимое для полного восстановления ёмкости, увеличивается. Но при этом снижается нагрев батареи.
Вышеперечисленные показатели можно отнести к категории положительных
Теперь следует обратить внимание на отрицательные качества капельной зарядки
- Капельный процесс восстановления не прекращается даже после восстановления полной ёмкости. Постоянное воздействие даже маленького тока, при полном заряде батареи, быстро приводит её в негодность.
- Необходимо рассчитывать время заряда, исходя из таких факторов как сила тока, напряжение и . Не очень удобно, и у некоторых пользователей может занять слишком много времени.
Современные никель-металлогидридные источники питания не так негативно воспринимают капельный заряд, как более старые модели. Но производители зарядных устройств постепенно отказываются от применения подобного восстановления ёмкости аккумулятора.
Недостатки, поломки и проблемы Тойота 4VZ-FE
Плюсы и минусы Ni─MH аккумуляторов
Среди плюсов никель─металлогидридных аккумуляторов стоит отметить рост удельных энергетических характеристик, но это не единственное преимущество перед никель─кадмиевыми батареями.
Благодаря этим плюсам Ni─MH аккумуляторов, объём их производства резко вырос по сравнению с никель─кадмиевыми аккумуляторами.
Стоит также отметить, что Ni─MH аккумуляторы не имеют «эффекта памяти», как Ni─Cd батарей. У них это явление обуславливается образованием никелата в кадмиевом электроде. Но проблемы, касающиеся перезаряда оксидно─никелевых электродов, сохранились.
Чтобы уменьшить разрядное напряжение при длительных перезарядах, нужно периодически (раз в месяц) проводить разряд аккумулятора до 1 вольта. Здесь всё так же, как у никель─кадмиевых аккумуляторов.
Стоит отметить и некоторые минусы никель─металлогидридных аккумуляторов. По некоторым параметрам они уступают Ni─Cd. Поэтому не могут полностью их заменить. Вот некоторые минусы и ограничения:
- Никель─металлогидридные аккумуляторы достаточно эффективно функционируют в узком интервале токов. Это объясняется ограниченной десорбцией водорода при большой скорости разряда;
- При заряде этот тип батарей выделяет больше тепла, чем никель─кадмиевые аккумуляторов. Из-за этого требуется установка в них температурных реле или предохранителей. Производители ставят их на стенке в центральной части аккумулятора;
- Опасность переполюсовки и перегрева элементов в Ni─MH батарее растёт с увеличением срока службы и количества циклов заряд-разряд. Поэтому производители ограничивают аккумуляторные батареи десятью элементами;
- У Ni─MH аккумуляторов достаточно высокий саморазряд. Это обусловлено реакцией водорода из электролита с оксидно─никелевым электродом. В современных моделях эта проблема решается изменением состава сплавов отрицательных электродов. Решается не полностью, но результаты получаются приемлемыми;
- Никель─металлогидридные аккумуляторы функционируют в более узком диапазоне температур. При минус 10 C практически все они становятся неработоспособными. Такая же картина наблюдается при температуре выше 40 С. Но есть некоторые серии аккумуляторов, для которых температурный диапазон расширяется легирующими добавками;
- Присутствует необратимая потеря ёмкости отрицательного электрода при разрядке аккумулятора «в ноль». Та, что требования по процессу разряда здесь более жёсткие, чем у Ni─Cd аккумуляторов. Производители рекомендуют разряд элемента до 1 вольта в аккумуляторах с малым напряжением или до 1,1 вольта в батареях из семи-десяти элементов.
Применение
Спектр, где применяются батареи такого типа немного шире, чем спектр применения никель-кадмиевых аккумуляторов. Достижение популярности связано с тем, что в NiMh отсутствуют токсичные вещества, и они абсолютно безопасны при использовании, многообразны в выборе, и можно найти аккумулятор практически любой нужной формы.
Потребители делятся на 2 вида:
- 1500-3000 мАч – применяется в оборудовании, где необходим быстрый разряд (фотоаппараты, модели на радиоуправлении и др.).
- 300-1000 мАч – используется в аппаратуре, где нужен равномерный расход энергии на протяжении определённого количества времени (фонарь, рация и др.).
Лямбда-зонд
Процессы повреждения аккумулятора
Наиболее частой причиной преждевременного выхода из строя аккумулятора является перезарядка. Типы зарядных устройств, которые чаще всего вызывают ее, — это так называемые «быстрые устройства» на 5 или 8 часов. Проблема с этими приборами состоит в том, что у них действительно нет механизма контроля процесса.
Большинство из них имеют простую функциональность. Они заряжаются с полной скоростью в течение фиксированного периода времени (обычно пять или восемь часов), а затем отключаются или переключаются на более низкую «ручную» скорость. Если они используются должным образом, то все в порядке. Если они применяются неправильно, то срок службы батареи сокращается несколькими способами:
- Если полностью заряженные или частично заряженные батареи вставлены в устройство, оно не может это почувствовать, поэтому полностью заряжает аккумуляторы, для которых оно предназначено. Так, емкость аккумулятора падает.
- Другой распространенной ситуацией является прерывание цикла зарядки в процессе. Однако после этого следует повторное подключение. К сожалению, это ведет к повторному запуску полного цикла зарядки, даже если предыдущий цикл практически завершен.
Самый простой способ избежать этих сценариев — использовать интеллектуальное зарядное устройство с микропроцессорным управлением. Оно может определять, когда батарея полностью заряжена, а затем — в зависимости от ее конструкции — либо полностью отключаться, либо переключаться в режим подзарядки.
История изобретения
Исследования в области технологии изготовления NiMH-аккумуляторов начались в 1970-е годы и были предприняты как попытка преодоления недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов. Однако, применяемые в то время металл-гидридные соединения были нестабильны, и требуемые характеристики не были достигнуты. В результате процесс разработки NiMH-аккумуляторов застопорился. Новые металл-гидридные соединения, достаточно устойчивые для применения в аккумуляторах, были разработаны в 1980 году. Начиная с конца 1980-х годов NiMH-аккумуляторы постоянно совершенствовались, главным образом по плотности запасаемой энергии. Их разработчики отмечали, что для NiMH-технологий имеется потенциальная возможность достижения ещё более высоких плотностей энергии.
Цели и назначение
Такие источники питания зачастую используют для различной техники, нуждающейся в автономной работе. Как правило, подобные технологии применяются в батарейках типа ААА или АА, но бывают и другие варианты, к примеру, баратеи для промышленности. Области использования подобных источников питания намного больше, чем их предшественников. Ni Mh батареи не имеют токсичных составляющих, благодаря этому их используют для многих задач.
На сегодняшний день можно отметить 2 типа подобных устройств:
- 1500−3000 миллиампер в час. Эта группа применяется для устройств, которые имеют повышенное потребление энергии за короткий промежуток времени. Видеокамеры и фотоаппараты, приборы на дистанционном управлении и другие устройства, которые требуют много энергии.
- 300−1000 миллиампер в час. Такие батарейки используются для устройств, которые употребляют электроэнергию после определённого интервала времени, к примеру, фонари рации или игрушки. Они расходуют энергию очень медленно.