Bateriile Nimh sunt surse de energie care sunt clasificate ca baterii alcaline. Sunt similare cu bateriile cu nichel-hidrogen. Dar nivelul capacității lor energetice este mai mare.

Compoziția internă a bateriilor ni mh este similară cu compoziția surselor de alimentare cu nichel-cadmiu. Pentru a pregăti terminalul pozitiv, se folosește un element chimic, nichel, în timp ce terminalul negativ este pregătit folosind un aliaj care include metale care absorb hidrogen.

Există mai multe modele tipice de baterii cu hidrură metalică de nichel:

• Cilindru. Pentru a separa bornele conductoare, se folosește un separator, căruia i se dă forma unui cilindru. Pe capac se află o supapă de urgență, care se deschide ușor atunci când presiunea crește semnificativ.
• Prismă. Într-o astfel de baterie cu hidrură metalică de nichel, electrozii sunt concentrați alternativ. Un separator este folosit pentru a le separa. Pentru a găzdui elementele principale, se folosește o carcasă din plastic sau un aliaj special. Pentru a controla presiunea, o supapă sau un senzor este introdus în capac.

Printre avantajele unei astfel de surse de energie se numără:

• Parametrii specifici de energie ai sursei de alimentare cresc în timpul funcționării.
• Cadmiul nu este utilizat la prepararea elementelor conductoare. Prin urmare, nu există probleme cu eliminarea bateriei.
• Absența unui fel de „efect de memorie”. Prin urmare, nu este necesară creșterea capacității.
• Pentru a face față tensiunii de descărcare (o reducere), specialiștii descarcă unitatea la 1 V de 1-2 ori pe lună.

Printre restricțiile care se referă la bateriile cu hidrură metalică de nichel se numără:

• Respectarea intervalului stabilit de curenți de funcționare. Depășirea acestor valori duce la descărcarea rapidă.
• Nu este permisă funcționarea acestui tip de sursă de alimentare în înghețuri severe.
• În baterie sunt introduse siguranțe termice, cu ajutorul cărora determină supraîncălzirea unității și creșterea nivelului de temperatură până la o valoare critică.
• Tendința la autodescărcare.

Încărcarea unei baterii nichel-hidrură metalică

Procesul de încărcare al bateriilor cu hidrură metalică de nichel implică anumite reacții chimice. Pentru funcționarea lor normală, o parte din energia furnizată de încărcător este necesară din rețea.

Eficiența procesului de încărcare este porțiunea de energie primită de sursa de energie care este stocată. Valoarea acestui indicator poate varia. Dar este imposibil să obții o eficiență de 100%.

Înainte de a încărca bateriile cu hidrură metalică, studiați principalele tipuri, care depind de mărimea curentului.

Tip de încărcare prin picurare

Acest tip de încărcare pentru baterii trebuie utilizat cu atenție, deoarece duce la o scădere a duratei de viață. Deoarece acest tip de încărcător este oprit manual, procesul necesită monitorizare și reglare constantă. În acest caz, indicatorul de curent minim este setat (0,1 din capacitatea totală).

Deoarece la încărcarea bateriilor ni mh în acest fel, tensiunea maximă nu este setată, acestea se concentrează doar pe indicatorul de timp. Pentru a estima intervalul de timp, utilizați parametrii de capacitate pe care îi are o sursă de alimentare descărcată.

Eficiența unei surse de alimentare încărcate în acest mod este de aproximativ 65-70 la sută. Prin urmare, companiile producătoare nu recomandă utilizarea unor astfel de încărcătoare, deoarece acestea afectează parametrii de performanță ai bateriei.

Încărcare rapidă

Atunci când se determină ce curent poate fi folosit pentru încărcarea bateriilor ni mh în modul rapid, se ține cont de recomandările producătorilor. Valoarea curentă este de la 0,75 la 1 din capacitatea totală. Nu se recomandă depășirea intervalului stabilit, deoarece supapele de urgență sunt activate.

Pentru a încărca bateriile nimh în modul rapid, tensiunea este setată de la 0,8 la 8 volți.

Eficiența de încărcare rapidă a surselor de alimentare ni mh ajunge la 90%. Dar acest parametru scade imediat ce se termină timpul de încărcare. Dacă nu opriți încărcătorul în timp util, presiunea din interiorul bateriei va începe să crească și temperatura va crește.

Pentru a încărca bateria ni mh, efectuați următorii pași:

• Preîncărcare

Acest mod este intrat dacă bateria este complet descărcată. În această etapă, curentul este între 0,1 și 0,3 din capacitatea. Este interzisă utilizarea curenților mari. Perioada de timp este de aproximativ o jumătate de oră. De îndată ce parametrul de tensiune atinge 0,8 volți, procesul se oprește.

• Trecerea la modul accelerat

Procesul de creștere a curentului se efectuează în 3-5 minute. Temperatura este monitorizată pe toată perioada. Dacă acest parametru atinge o valoare critică, încărcătorul este oprit.

La încărcarea rapidă a bateriilor cu hidrură metalică de nichel, curentul este setat la 1 din capacitatea totală. În acest caz, este foarte important să deconectați rapid încărcătorul pentru a nu deteriora bateria.

Pentru a monitoriza tensiunea, utilizați un multimetru sau un voltmetru. Acest lucru ajută la eliminarea fals pozitive care afectează negativ performanța dispozitivului.

Unele încărcătoare pentru bateriile ni mh funcționează nu cu curent constant, ci cu curent pulsat. Curentul este furnizat la intervale specificate. Alimentarea cu curent pulsat promovează distribuția uniformă a compoziției electrolitice și a substanțelor active.

• Încărcare suplimentară și întreținere

Pentru a reumple încărcarea completă a bateriei ni mh, în ultima etapă indicatorul de curent este redus la 0,3 din capacitate. Durata - aproximativ 25-30 de minute. Este interzisă creșterea acestei perioade de timp, deoarece aceasta ajută la minimizarea perioadei de funcționare a bateriei.

Încărcare rapidă

Unele modele de încărcătoare pentru baterii nichel-cadmiu sunt echipate cu un mod de încărcare rapidă. Pentru a face acest lucru, curentul de încărcare este limitat prin setarea parametrilor la 9-10 din capacitate. Trebuie să reduceți curentul de încărcare imediat ce bateria este încărcată la 70%.

Dacă bateria este încărcată în modul accelerat mai mult de o jumătate de oră, structura terminalelor care transportă curent este distrusă treptat. Experții recomandă utilizarea acestui tip de încărcător dacă aveți ceva experiență.

Cum să încărcați corect sursele de alimentare și, de asemenea, să eliminați posibilitatea supraîncărcării? Pentru a face acest lucru, trebuie să urmați aceste reguli:

1. Controlul temperaturii bateriilor ni mh. Este necesar să opriți încărcarea bateriilor NIMH de îndată ce nivelul temperaturii crește rapid.
2. Pentru sursele de alimentare nimh, sunt setate limite de timp care vă permit să controlați procesul.
3. Bateriile Ni mh trebuie să fie descărcate și încărcate la o tensiune de 0,98. Dacă acest parametru scade semnificativ, atunci încărcătoarele sunt oprite.

Remanufacturarea surselor de alimentare cu hidrură metalică de nichel

Procesul de restaurare a bateriilor ni mh este de a elimina consecințele „efectului de memorie”, care sunt asociate cu pierderea capacității. Probabilitatea ca acest efect să crească dacă unitatea este adesea încărcată incomplet. Aparatul fixează limita inferioară, după care capacitatea scade.

Înainte de a restabili sursa de alimentare, pregătiți următoarele elemente:

• Bec cu puterea necesară.
• Încărcător. Înainte de utilizare, este important să clarificați dacă încărcătorul poate fi utilizat pentru descărcare.
• Voltmetru sau multimetru pentru determinarea tensiunii.

Un bec sau un încărcător echipat cu modul corespunzător este conectat la baterie cu propriile mâini pentru a-l descărca complet. După aceasta, modul de încărcare este activat. Numărul de cicluri de recuperare depinde de cât timp nu a fost folosită bateria. Se recomandă repetarea procesului de antrenament de 1-2 ori pe parcursul lunii. Apropo, refac în acest fel acele surse care și-au pierdut 5-10 la sută din capacitatea lor totală.

Pentru a calcula capacitatea pierdută, se folosește o metodă destul de simplă. Deci, bateria este încărcată complet, după care se descarcă și se măsoară capacitatea.

Acest proces va fi foarte simplificat dacă utilizați un încărcător, cu ajutorul căruia puteți controla nivelul de tensiune. Este, de asemenea, benefic să folosiți astfel de unități, deoarece probabilitatea de descărcare profundă este redusă.

Dacă nivelul de încărcare al bateriilor cu hidrură metalică de nichel nu a fost stabilit, atunci becul trebuie instalat cu atenție. Cu ajutorul unui multimetru, nivelul de tensiune este monitorizat. Acesta este singurul mod de a preveni posibilitatea unei descărcări complete.

Specialiștii cu experiență realizează atât restaurarea unui element, cât și a întregului bloc. În timpul perioadei de încărcare, taxa existentă este egalizată.

Restabilirea unei surse de alimentare care a fost utilizată timp de 2-3 ani, cu o încărcare sau descărcare completă, nu aduce întotdeauna rezultatul așteptat. Acest lucru se datorează faptului că compoziția electrolitică și bornele conductoare se schimbă treptat. Înainte de a utiliza astfel de dispozitive, compoziția electrolitică este restabilită.

Urmăriți un videoclip despre restaurarea unei astfel de baterii.

Reguli de utilizare a bateriilor nichel-hidrură metalică

Durata de viață a bateriilor ni mh depinde în mare măsură de dacă sursa de alimentare este lăsată să se supraîncălzească sau să fie supraîncărcată semnificativ. În plus, experții recomandă luarea în considerare a următoarelor reguli:

• Indiferent de cât timp vor fi stocate sursele de alimentare, acestea trebuie încărcate. Procentul de încărcare trebuie să fie de cel puțin 50 din capacitatea totală. Numai în acest caz nu vor fi probleme în timpul depozitării și întreținerii.
• Bateriile de acest tip sunt sensibile la supraîncărcare și încălzire excesivă. Acești indicatori au un efect negativ asupra duratei de utilizare și asupra cantității de ieșire curentă. Aceste surse de alimentare necesită încărcătoare speciale.
• Ciclurile de antrenament nu sunt necesare pentru sursele de alimentare NiMH. Cu ajutorul unui încărcător dovedit, capacitatea pierdută este restabilită. Numărul de cicluri de restaurare depinde în mare măsură de starea unității.
• Asigurați-vă că faceți pauze între ciclurile de recuperare și, de asemenea, studiați cum să încărcați o baterie uzată. Această perioadă de timp este necesară pentru ca unitatea să se răcească, iar nivelul de temperatură să scadă la nivelul necesar.
• Procedura de reîncărcare sau ciclul de antrenament se efectuează numai într-un interval de temperatură acceptabil: +5-+50 de grade. Dacă depășiți această cifră, probabilitatea unei eșecuri rapide crește.
• La reîncărcare, asigurați-vă că tensiunea nu scade sub 0,9 volți. La urma urmei, unele încărcătoare nu se încarcă dacă această valoare este minimă. În astfel de cazuri, este posibil să conectați o sursă externă pentru a restabili alimentarea.
• Restaurarea ciclică se efectuează cu condiția să existe ceva experiență. La urma urmei, nu toate încărcătoarele pot fi folosite pentru a descărca o baterie.
• Procedura de depozitare include o serie de reguli simple. Nu este permisă depozitarea sursei de alimentare în aer liber sau în încăperi în care nivelul temperaturii scade la 0 grade. Acest lucru provoacă solidificarea compoziției electrolitice.

Dacă nu una, ci mai multe surse de alimentare sunt încărcate în același timp, atunci gradul de încărcare este menținut la nivelul setat. Prin urmare, consumatorii neexperimentați efectuează restaurarea bateriei separat.

Bateriile Nimh sunt surse eficiente de energie care sunt utilizate în mod activ pentru a completa diverse dispozitive și unități. Se remarcă prin anumite avantaje și caracteristici. Înainte de a le folosi, este necesar să țineți cont de regulile de bază de utilizare.

Video despre bateriile Nimh

Domeniul de aplicare al bateriilor electrice este destul de larg. Bateriile mici sunt folosite în aparatele electrocasnice obișnuite, bateriile puțin mai mari sunt folosite în mașini, iar bateriile foarte mari și de mare capacitate sunt instalate în stațiile industriale aglomerate. S-ar părea că, pe lângă scopul utilizatorului, diferite tipuri de baterii pot avea ceva în comun? Cu toate acestea, de fapt, aceste baterii au asemănări mai mult decât suficiente. Poate una dintre principalele asemănări posibile dintre baterii este principiul organizării funcționării acestora. În materialul de astăzi, resursa noastră a decis să ia în considerare exact una dintre acestea. Pentru a fi mai precis, mai jos vom vorbi despre regulile de funcționare și funcționare ale bateriilor nichel-hidrură metalică.

Istoria apariției bateriilor nichel-hidrură metalică

Crearea bateriilor nichel-hidrură metalică a început să trezească un interes considerabil în rândul reprezentanților ingineriei în urmă cu mai bine de 60 de ani, adică în anii 50 ai secolului XX. Oamenii de știință specializați în studiul proprietăților fizice și chimice ale bateriilor s-au gândit serios la cum să depășească deficiențele bateriilor cu nichel-cadmiu, populare la acea vreme. Poate că unul dintre obiectivele principale ale oamenilor de știință a fost crearea unei baterii care ar putea accelera și simplifica procesul tuturor reacțiilor asociate cu transferul electrolitic de hidrogen.

Drept urmare, abia la sfârșitul anilor 70 specialiștii au reușit să proiecteze mai întâi, apoi să creeze și să testeze complet baterii de nichel-hidrură metalică mai mult sau mai puțin de înaltă calitate. Principala diferență dintre noul tip de baterie și predecesorii săi a fost că avea locuri strict definite pentru acumularea majorității hidrogenului. Mai exact, acumularea substanței s-a produs în aliaje ale mai multor metale situate pe electrozii bateriei. Compoziția aliajelor avea o astfel de structură încât unul sau mai multe metale acumulau hidrogen (uneori de câteva mii de ori volumul lor), iar alte metale au acționat ca catalizatori pentru reacțiile electrolitice, asigurând tranziția substanței hidrogen în rețeaua metalică a electrozilor.

Bateria rezultată, care are un anod de hidrură metalică de hidrogen și un catod de nichel, a primit abrevierea „Ni-MH” (de la numele de substanțe conductoare, de stocare). Astfel de baterii funcționează pe electrolit alcalin și oferă un ciclu excelent de încărcare-descărcare - până la 2.000 de mii pentru o baterie plină. În ciuda acestui fapt, drumul către proiectarea bateriilor Ni-MH nu a fost ușor, iar mostrele existente în prezent sunt încă în curs de modernizare. Principalul vector al modernizării vizează creșterea densității energetice a bateriilor.

Rețineți că astăzi bateriile nichel-hidrură metalică sunt produse în mare parte pe baza aliajului metalic LaNi5. Primul exemplu de astfel de baterii a fost brevetat în 1975 și a început să fie utilizat activ în industria largă. Bateriile moderne nichel-hidrură metalică au o densitate mare de energie și sunt fabricate din materii prime complet netoxice, ceea ce le face ușor de eliminat. Poate tocmai datorită acestor avantaje au devenit foarte populare în multe zone în care este necesară stocarea pe termen lung a sarcinii electrice.

Proiectarea și principiul de funcționare a unei baterii nichel-hidrură metalică

Bateriile nichel-hidrură metalică de toate dimensiunile, capacitățile și scopurile sunt produse în două tipuri principale de forme - prismatice și cilindrice. Indiferent de formă, astfel de baterii constau din următoarele elemente obligatorii:

• hidrură metalică și electrozi de nichel (catozi și anozi), formând un element galvanic al unei structuri de rețea, care este responsabil pentru mișcarea și acumularea sarcinii electrice;
• zone de separare care separă electrozii și, de asemenea, participă la procesul de reacții electrolitice;
• contactele de ieșire care eliberează sarcina acumulată în mediul extern;
• un capac cu o supapă încorporată, necesar pentru a elibera excesul de presiune din cavitățile acumulatorului (presiune peste 2-4 megapascali);
• o carcasă rezistentă la căldură și care găzduiește elementele bateriei descrise mai sus.

Designul bateriilor nichel-hidrură metalică, ca multe alte tipuri de acest dispozitiv, este destul de simplu și nu prezintă dificultăți deosebite în considerare. Acest lucru este arătat clar în următoarele diagrame de proiectare a bateriei:

Principiile de funcționare ale bateriilor luate în considerare, spre deosebire de designul lor general, par puțin mai complicate. Pentru a le înțelege esența, să acordăm atenție funcționării pas cu pas a bateriilor nichel-hidrură metalică. Într-o versiune tipică, etapele de funcționare ale acestor baterii sunt următoarele:

1. Electrodul pozitiv, anodul, realizează o reacție oxidativă cu absorbția hidrogenului;
2. Electrodul negativ, catodul, implementează reacția de reducere în dezsorbția hidrogenului.

În termeni simpli, o grilă de electrozi organizează mișcarea ordonată a particulelor (electrozi și ioni) prin reacții chimice specifice. În acest caz, electrolitul nu participă direct la reacția principală de generare a energiei electrice, ci este activat numai în anumite circumstanțe ale funcționării bateriilor Ni-MH (de exemplu, în timpul reîncărcării, implementarea reacției de circulație a oxigenului). Nu vom lua în considerare mai detaliat principiile de funcționare a bateriilor nichel-hidrură metalică, deoarece acest lucru necesită cunoștințe chimice speciale, pe care mulți cititori ai resursei noastre nu le au. Dacă doriți să aflați mai detaliat despre principiile funcționării bateriilor, ar trebui să apelați la literatura tehnică, care acoperă cât mai detaliat cursul fiecărei reacții la capetele electrozilor, atât la încărcarea, cât și la descărcarea bateriilor.

Caracteristicile unei baterii standard Ni-MH pot fi văzute în următorul tabel (coloana din mijloc):

Reguli de funcționare

Orice baterie este un dispozitiv relativ nepretențios de întreținut și utilizat. În ciuda acestui fapt, costul său este adesea mare, astfel încât fiecare proprietar al unei anumite baterii este interesat să-și mărească durata de viață. În ceea ce privește bateriile din formația „Ni-MH”, extinderea perioadei de funcționare nu este atât de dificilă. Pentru aceasta este suficient:

• În primul rând, urmați regulile de încărcare a bateriei;
• În al doilea rând, folosiți-l corect și păstrați-l atunci când nu îl utilizați.

Vom vorbi despre primul aspect al întreținerii bateriilor puțin mai târziu, dar acum să ne îndreptăm atenția către lista principală de reguli pentru operarea bateriilor nichel-hidrură metalică. O listă șablon a acestor reguli este următoarea:

• Bateriile nichel-hidrură metalică trebuie depozitate numai în stare încărcată la un nivel de 30-50%;
• Este strict interzisă supraîncălzirea bateriilor Ni-MH, deoarece în comparație cu aceleași baterii nichel-cadmiu, bateriile pe care le luăm în considerare sunt mult mai sensibile la căldură. Supraîncărcarea de lucru afectează negativ toate procesele care au loc în cavitățile și ieșirile bateriei. Ieșirea curentă suferă în special;
• Nu reîncărcați niciodată bateriile nichel-hidrură metalică. Respectați întotdeauna regulile de încărcare descrise în acest articol sau reflectate în documentația tehnică a bateriei;
• În timpul utilizării reduse sau depozitării pe termen lung, „antrenați” bateria. Adesea este suficient un ciclu de încărcare-descărcare efectuat periodic (de aproximativ 3-6 ori). De asemenea, este recomandabil să supuși bateriile Ni-MH noi unui „antrenament” similar;
• Bateriile nichel-hidrură metalică trebuie depozitate la temperatura camerei. Temperatura optimă este de 15-23 de grade Celsius;
• Încercați să nu descărcați bateria la limita minimă - o tensiune mai mică de 0,9 volți pentru fiecare pereche catod-anod. Bateriile nichel-hidrură metalică, desigur, pot fi restaurate, dar este recomandabil să nu le aduceți într-o stare „moartă” (vom vorbi și despre cum să restaurați o baterie mai jos);
• Monitorizați calitatea designului bateriei. Nu sunt permise defecte grave, lipsa electrolitului și altele asemenea. Frecvența recomandată de verificare a bateriei este de 2-4 săptămâni;
• În cazul utilizării de baterii mari, staționare, este, de asemenea, important să respectați următoarele reguli:
  • reparația lor curentă (cel puțin o dată pe an):
  • restaurarea capitalului (cel puțin o dată la 3 ani);
  • fixare fiabilă a bateriei la locul de utilizare;
  • disponibilitatea iluminatului;
  • utilizarea încărcătoarelor corecte;
  • și respectarea măsurilor de siguranță pentru utilizarea unor astfel de baterii.

Este important să respectați regulile descrise nu numai pentru că o astfel de abordare a funcționării bateriilor nichel-hidrură metalică le va prelungi semnificativ durata de viață. De asemenea, garantează utilizarea în siguranță și în general fără probleme a bateriei.

Reguli de încărcare

S-a remarcat anterior că regulile de funcționare nu sunt singurul lucru care este necesar pentru a obține durata de viață maximă a bateriilor nichel-hidrură metalică. Pe lângă utilizarea corectă, este extrem de important să încărcați corect astfel de baterii. În general, este destul de dificil să răspunzi la întrebarea „Cum se încarcă corect o baterie Ni-MH?” Cert este că fiecare tip de aliaj folosit pe electrozii bateriei necesită anumite reguli pentru acest proces.

Rezumând și făcând o medie a acestora, putem evidenția următoarele principii fundamentale ale încărcării bateriilor nichel-hidrură metalică:

• În primul rând, trebuie respectat timpul corect de încărcare. Pentru majoritatea bateriilor Ni-MH, este fie 15 ore la un curent de încărcare de aproximativ 0,1 C, fie 1-5 ore la un curent de încărcare de 0,1-1 C pentru bateriile cu electrozi foarte activi. Excepție fac bateriile reîncărcabile, care pot dura mai mult de 30 de ore pentru a se încărca;
• În al doilea rând, este important să monitorizați temperatura bateriei în timpul încărcării. Mulți producători nu recomandă depășirea unei temperaturi maxime de 50-60 de grade Celsius;
• Și în al treilea rând, trebuie luată în considerare procedura de încărcare. Această abordare este considerată optimă atunci când bateria este descărcată cu un curent nominal la o tensiune de ieșire de 0,9-1 Volți, după care este încărcată la 75-80% din capacitatea sa maximă. Este important să țineți cont de faptul că la încărcarea rapidă (curentul furnizat este mai mare de 0,1), este important să organizați preîncărcarea cu o alimentare cu curent mare a bateriei timp de aproximativ 8-10 minute. După aceasta, procesul de încărcare ar trebui organizat cu o creștere lină a tensiunii furnizate bateriei la 1,6-1,8 volți. Apropo, în timpul reîncărcării normale a unei baterii nichel-hidrură metalică, tensiunea adesea nu se schimbă și este în mod normal de 0,3-1 volți.

Nota! Regulile de încărcare a bateriilor menționate mai sus sunt de natură medie. Nu uitați că pentru o anumită marcă de baterie nichel-hidrură metalică acestea pot diferi ușor.

Recuperarea bateriei

Pe lângă costul ridicat și auto-descărcarea rapidă, bateriile Ni-MH au un alt dezavantaj - un „efect de memorie” pronunțat. Esența sa constă în faptul că, atunci când încarcă sistematic o baterie nu complet descărcată, pare să-și amintească acest lucru și, în timp, își pierde semnificativ capacitatea. Pentru a neutraliza astfel de riscuri, proprietarii unor astfel de baterii trebuie să încarce bateriile descărcate maxim, precum și să le „antreneze” periodic prin procesul de recuperare.

Este necesară refacerea bateriilor nichel-hidrură metalică în timpul „antrenamentului” sau atunci când sunt descărcate sever, după cum urmează:

1. În primul rând, trebuie să vă pregătiți. Pentru restaurare veți avea nevoie de:
   • încărcător de înaltă calitate și, de preferință, inteligent;
   • instrumente pentru măsurarea tensiunii și a curentului;
   • orice dispozitiv capabil să consume energie dintr-o baterie.
2. După pregătire, vă puteți întreba deja cum să restaurați bateria. Mai întâi, trebuie să încărcați bateria conform tuturor regulilor și apoi să o descărcați în funcție de tensiunea de la ieșirile bateriei de 0,8-1 volți;
3. Apoi începe restaurarea în sine, care, din nou, trebuie efectuată în conformitate cu toate regulile de încărcare a bateriilor nichel-hidrură metalică. Procesul standard de recuperare poate fi efectuat în două moduri:
   • Primul este dacă bateria prezintă semne de „viață” (de obicei când este descărcată la un nivel de 0,8-1 volți). Încărcarea are loc cu o creștere constantă a tensiunii de alimentare de la 0,3 la 1 Volt cu un curent de 0,1 C timp de 30-60 de minute, după care tensiunea rămâne neschimbată și curentul crește la 0,3-0,5 C;
   • Al doilea este dacă bateria nu prezintă semne de „viață” (cu o descărcare mai mică de 0,8 volți). În acest caz, încărcarea se realizează cu o preîncărcare de 10 minute cu curent mare timp de 10-15 minute. După aceasta, se efectuează pașii descriși mai sus.

Merită să înțelegem că restaurarea bateriilor nichel-hidrură metalică este o procedură care trebuie efectuată periodic pentru absolut toate bateriile (atât „vii”, cât și „nevii”). Doar această abordare a utilizării acestui tip de baterie vă va ajuta să profitați la maximum de ele.

Poate că aici se poate încheia povestea despre subiectul de astăzi. Sperăm că materialul prezentat mai sus v-a fost util și a oferit răspunsuri la întrebările dumneavoastră.

Dacă aveți întrebări, lăsați-le în comentariile de sub articol. Noi sau vizitatorii noștri vom fi bucuroși să le răspundem

Bateriile Ni-MH (hidrură metalică de nichel) sunt incluse în grupul alcalin. Ele sunt surse curente de tip chimic, unde oxidul de nichel acționează ca catod, iar un electrod cu hidrogen metal hidrură acționează ca anod. Alcalii sunt un electrolit. Sunt similare cu bateriile cu nichel-hidrogen, dar sunt superioare ca capacitate energetică.

Producția de baterii Ni-MH a început la mijlocul secolului al XX-lea. Au fost dezvoltate ținând cont de deficiențele bateriilor depășite cu nichel-cadmiu. NiNH poate folosi diferite combinații de metale. Pentru producerea lor, au fost dezvoltate aliaje și metale speciale care funcționează la temperatura camerei și presiune scăzută a hidrogenului.

Productia industriala a inceput in anii optzeci. Aliajele și metalele pentru Ni-MH sunt încă fabricate și îmbunătățite astăzi. Dispozitivele moderne de acest tip pot oferi până la 2 mii de cicluri de încărcare-descărcare. Un rezultat similar este realizabil datorită utilizării aliajelor de nichel cu metale pământuri rare.

Cum se folosesc aceste dispozitive?

Dispozitivele nichel-hidrură metalică sunt utilizate pe scară largă pentru a alimenta diferite tipuri de electronice care funcționează în mod autonom. De obicei sunt fabricate sub formă de baterii AAA sau AA. Sunt disponibile și alte versiuni. De exemplu, bateriile industriale. Domeniul de utilizare al bateriilor Ni-MH este puțin mai larg decât cel al bateriilor cu nichel-cadmiu, deoarece nu conțin materiale toxice.

În prezent, bateriile nichel-hidrură metalică vândute pe piața internă sunt împărțite în 2 grupe în funcție de capacitate - 1500-3000 mAh și 300-1000 mAh:

1. Primul utilizat la dispozitive care au consumat de energie crescut într-un timp scurt. Acestea sunt tot felul de playere, modele radiocontrolate, camere, camere video. În general, dispozitive care consumă rapid energie.
2. Doilea utilizat atunci când consumul de energie începe după un anumit interval de timp. Acestea sunt jucării, lanterne, walkie-talkie. Dispozitivele alimentate cu baterii funcționează care consumă cantități moderate de energie electrică și rămân offline pentru o perioadă lungă de timp.

Încărcarea dispozitivelor Ni-MH

Încărcarea poate fi rapidă și prin picurare. Producătorii nu îl recomandă pe primul, deoarece îngreunează determinarea cu precizie când s-a oprit alimentarea cu curent a dispozitivului. Din acest motiv, poate apărea o supraîncărcare puternică, care va duce la degradarea bateriei. folosind opțiunea rapidă. Eficiența aici este puțin mai mare decât cea a tipului de încărcare prin picurare. Curentul este setat la 0,5-1 C.

Cum să încărcați o baterie cu hidrură:

• se determină prezența unei baterii;
• calificarea dispozitivului;
• preîncărcare;
• încărcare rapidă;
• reîncărcare;
• taxa de întreținere.

Când încărcați rapid, trebuie să aveți un încărcător bun. Acesta trebuie să controleze sfârșitul procesului în funcție de diferite criterii independente unul de celălalt. De exemplu, dispozitivele Ni-Cd au suficient control delta de tensiune. Și cu NiMH, bateria trebuie să monitorizeze temperatura și delta la minimum.

Pentru funcționarea corectă a Ni-MH, ar trebui să vă amintiți „Regula celor Trei P”: „ Nu supraîncălziți”, „Nu supraîncărcați”, „Nu supradescărcați”.

Pentru a preveni supraîncărcarea bateriei, se folosesc următoarele metode de control:

1. Încetarea taxei pe baza ratei de schimbare a temperaturii . Folosind această tehnică, temperatura bateriei este monitorizată constant în timpul încărcării. Când citirile cresc mai repede decât este necesar, încărcarea se oprește.
2. Metoda de oprire a încărcării în funcție de timpul maxim al acesteia .
3. Încetarea încărcării pe baza temperaturii absolute . Aici temperatura bateriei este monitorizată în timpul procesului de încărcare. Când se atinge valoarea maximă, încărcarea rapidă se oprește.
4. Metoda de terminare a tensiunii delta negative . Înainte ca bateria să finalizeze încărcarea, ciclul de oxigen crește temperatura dispozitivului NiMH, provocând scăderea tensiunii.
5. Tensiune maximă . Metoda este utilizată pentru a opri încărcarea dispozitivelor cu rezistență internă crescută. Acesta din urmă apare la sfârșitul duratei de viață a bateriei din cauza lipsei de electrolit.
6. Presiune maximă . Metoda este utilizată pentru bateriile prismatice de mare capacitate. Nivelul de presiune permis într-un astfel de dispozitiv depinde de dimensiunea și designul acestuia și este în intervalul 0,05-0,8 MPa.

Pentru a clarifica timpul de încărcare a unei baterii Ni-MH, ținând cont de toate caracteristicile, puteți folosi formula: timp de încărcare (h) = capacitate (mAh) / curent încărcător (mA). De exemplu, există o baterie cu o capacitate de 2000 de miliamperi-oră. Curentul de încărcare din încărcător este de 500 mA. Capacitatea este împărțită la curent și rezultatul este 4. Adică bateria se va încărca în 4 ore.

Reguli obligatorii care trebuie respectate pentru buna funcționare a dispozitivului de nichel-hidrură metalică:

1. Aceste baterii sunt mult mai sensibile la căldură decât bateriile cu nichel-cadmiu, nu pot fi supraîncărcate . Supraîncărcarea va afecta negativ ieșirea curentului (capacitatea de a menține și elibera sarcina acumulată).
2. Bateriile cu hidrură metalică pot fi „antrenate” după cumpărare . Efectuați 3-5 cicluri de încărcare/descărcare, care vă vor permite să atingeți limita capacității pierdute în timpul transportului și depozitării dispozitivului după părăsirea transportorului.
3. Bateriile trebuie depozitate cu o cantitate mică de încărcare. , aproximativ 20-40% din capacitatea nominală.
4. După descărcare sau încărcare, lăsați dispozitivul să se răcească. .
5. Dacă dispozitivul electronic utilizează același ansamblu baterie în modul de reîncărcare , apoi din când în când trebuie să descărcați fiecare dintre ele la o tensiune de 0,98 și apoi să le încărcați complet. Se recomandă efectuarea acestei proceduri de ciclism o dată la fiecare 7-8 cicluri de reîncărcare a bateriei.
6. Dacă trebuie să descărcați NiMH, ar trebui să respectați valoarea minimă de 0,98 . Dacă tensiunea scade sub 0,98, se poate opri încărcarea.

Recondiționarea bateriilor Ni-MH

Datorită „efectului de memorie”, aceste dispozitive își pierd uneori unele caracteristici și majoritatea capacității. Acest lucru se întâmplă în timpul ciclurilor repetate de descărcare incompletă și încărcare ulterioară. Ca urmare a acestei operațiuni, dispozitivul „își amintește” de o limită inferioară de descărcare, din acest motiv capacitatea acestuia scade.

Pentru a scăpa de această problemă, trebuie să efectuați în mod constant antrenament și recuperare. Becul sau încărcătorul se descarcă la 0,801 volți, apoi bateria este încărcată complet. Dacă bateria nu a fost supusă procesului de recuperare o perioadă lungă de timp, atunci este indicat să efectuați 2-3 cicluri similare. Este indicat să-l antrenezi o dată la 20-30 de zile.

Producătorii de baterii Ni-MH susțin că „efectul de memorie” ocupă aproximativ 5% din capacitate. Îl puteți restaura cu ajutorul antrenamentului. Un punct important la restaurarea Ni-MH este că încărcătorul are o funcție de descărcare cu control minim al tensiunii. Ce este necesar pentru a preveni descărcarea severă a dispozitivului în timpul restaurării. Acest lucru este indispensabil atunci când starea inițială de încărcare este necunoscută și este imposibil de ghicit timpul aproximativ de descărcare.

Dacă starea de încărcare a bateriei este necunoscută, aceasta ar trebui să fie descărcată sub control complet al tensiunii, altfel o astfel de restaurare va duce la descărcare profundă. Când recondiționați o baterie întreagă, se recomandă să o încărcați mai întâi complet pentru a egaliza nivelul de încărcare.

Dacă bateria a fost folosită de câțiva ani, atunci restaurarea prin încărcare și descărcare poate fi inutilă. Este util pentru prevenirea în timpul funcționării dispozitivului. Când se utilizează NiMH, împreună cu apariția „efectului de memorie”, apar modificări ale volumului și compoziției electrolitului. Merită să ne amintim că este mai înțelept să restaurați celulele bateriei individual decât să restaurați întreaga baterie. Durata de viață a bateriei este de la unu la cinci ani (în funcție de modelul specific).

Avantaje și dezavantaje

O creștere semnificativă a parametrilor energetici ai bateriilor nichel-hidrură metalică nu este singurul lor avantaj față de bateriile cu cadmiu. După ce au abandonat utilizarea cadmiului, producătorii au început să folosească un metal mai ecologic. Este mult mai ușor să rezolvi problemele cu .

Datorită acestor avantaje și a faptului că metalul folosit în fabricație este nichelul, producția de dispozitive Ni-MH a crescut brusc în comparație cu bateriile nichel-cadmiu. De asemenea, sunt convenabile deoarece pentru a reduce tensiunea de descărcare în timpul reîncărcărilor pe termen lung, trebuie efectuată o descărcare completă (până la 1 volt) o dată la 20-30 de zile.

Câteva despre dezavantaje:

1. Producătorii au limitat bateriile Ni-MH la zece celule , deoarece odată cu creșterea ciclurilor de încărcare-descărcare și a duratei de viață, există pericolul de supraîncălzire și inversare a polarității.
2. Aceste baterii funcționează într-un interval de temperatură mai restrâns decât bateriile cu nichel-cadmiu. . Deja la -10 și +40°C își pierd performanța.
3. Bateriile Ni-MH generează multă căldură la încărcare , prin urmare au nevoie de siguranțe sau relee de temperatură.
4. Autoîncărcare crescută , a cărui prezență se datorează reacției electrodului de oxid de nichel cu hidrogenul din electrolit.

Degradarea bateriilor Ni-MH este determinată de o scădere a capacității de sorbție a electrodului negativ în timpul ciclării. În timpul ciclului de descărcare-încărcare, are loc o modificare a volumului rețelei cristaline, care contribuie la formarea ruginii și a fisurilor în timpul reacției cu electrolitul. Coroziunea apare atunci când bateria absoarbe hidrogen și oxigen. Acest lucru duce la o scădere a cantității de electrolit și o creștere a rezistenței interne.

Trebuie luat în considerare faptul că caracteristicile bateriilor depind de tehnologia de procesare a aliajului cu electrozi negativi, de structura și compoziția acestuia. Metalul pentru aliaje contează și el. Toate acestea obligă producătorii să aleagă cu mare atenție furnizorii de aliaje, iar consumatorii - producătorul.

Cum ar trebui restaurată o baterie Ni─MH și de ce este importantă?

Bateriile Ni─MH sunt promovate de producători ca baterii cu capacitate mare de energie, rezistente la frig și lipsite de dezavantajele bateriilor cu cadmiu. Într-adevăr, acest tip de baterie nu conține o substanță atât de nocivă precum cadmiul. Producția și prelucrarea bateriilor Ni─MH nu are aceleași dificultăți ca și pentru Ni─Cd. Dar au încă unele dezavantaje ale bateriilor cu cadmiu. De exemplu, „efectul de memorie” a rămas. Și, în general, Ni─MH sunt foarte sensibili la modurile de încărcare și descărcare. Bateriile nichel-hidrură metalică necesită dispozitive avansate pentru încărcare. În plus, pentru a prelungi durata de viață a unor astfel de elemente, acestea trebuie restaurate periodic. Să vorbim despre cum se poate face acest lucru.

În ciuda avantajelor bateriilor nichel-hidrură metalică față de bateriile nichel-cadmiu, acestea au o serie de dezavantaje. Și trebuie luate în considerare în timpul funcționării.

Bateriile cu hidrură metalică de nichel au mai puține cicluri de încărcare-descărcare. Prima deteriorare a caracteristicilor lor de performanță se observă după 200-300 de cicluri de încărcare-descărcare. Acest tip de baterie are o auto-descărcare mai mare în comparație cu bateriile Ni─Cd (de aproximativ 1,5 ori).

Încă un punct merită remarcat. Bateriile nichel-hidrură metalică pot furniza un curent ridicat, dar nu este recomandat să setați valori mai mari de 0,5*C la descărcare. Acest lucru duce la o reducere semnificativă a numărului de cicluri de încărcare-descărcare și o scădere a duratei de viață. Deocamdată, acolo unde sunt necesari curenți mari de descărcare, bateriile Ni─Cd sunt încă folosite.

Nu uitați că un încărcător pentru baterii Ni-MH va funcționa fără probleme cu bateriile nichel-cadmiu, dar nu invers.

Încărcarea bateriilor nichel-hidrură metalică

Încărcarea bateriilor nichel-hidrură metalică poate fi rapidă și prin picurare. Încărcarea continuă nu este recomandată de producători din cauza dificultății de a detecta când fluxul de curent către baterie s-a oprit. Ca rezultat, pot apărea supraîncărcări severe și degradarea bateriei. De regulă, bateriile Ni─MH sunt încărcate folosind o opțiune de încărcare rapidă sau accelerată. În același timp, eficiența de încărcare este mai mare decât la încărcarea prin picurare. În acest caz, curentul de încărcare este setat la 0,5─1C.

Datorită „efectului de memorie”, celulele cu hidrură metalică de nichel își pot pierde o parte semnificativă din capacitatea lor. Se manifestă mai puțin decât în ​​nichel-cadmiu, dar este încă prezent. Efectul de memorie se manifestă în timpul ciclurilor repetate de descărcare incompletă și încărcare ulterioară. Ca urmare a unei astfel de operațiuni, bateria „își amintește” de o limită de descărcare din ce în ce mai mică, motiv pentru care capacitatea scade. O parte din masa activă a bateriei cade din proces.

Pentru a elimina acest efect, se recomandă recondiționarea sau antrenarea regulată a bateriilor. Pentru a face acest lucru, un încărcător sau un bec descarcă bateria la 0,8-1 volți și apoi finalizează procesul de încărcare. Dacă bateria nu a fost restaurată o perioadă lungă de timp, se recomandă să faceți mai multe astfel de cicluri. Frecvența recomandată a unui astfel de antrenament este o dată pe lună.

Producătorii de baterii Ni─MH susțin că „efectul de memorie” ia aproximativ 5% din capacitate. Restabilirea acestei capacități ca urmare a antrenamentului este foarte posibilă. În principiu, acest lucru poate fi măsurat prin descărcarea unei baterii complet încărcate. Pentru a face acest lucru, va trebui să detectați timpul de descărcare și să îl înmulțiți cu curentul de descărcare. Aceasta va fi capacitatea care trebuie comparată cu valoarea nominală. Unele dispozitive, de exemplu, fac măsurători automat.

Un punct important la restaurarea bateriilor Ni─MH este că încărcătorul are o funcție de descărcare a bateriei cu control minim al tensiunii. Acest lucru este necesar pentru a preveni descărcarea profundă a bateriei în timpul recuperării (sub 0,8-1 volți). Acest lucru este indispensabil pentru acele cazuri în care nu cunoașteți starea inițială de încărcare a bateriei și nu este posibil să estimați timpul aproximativ de descărcare.

Când nu cunoașteți starea de încărcare a bateriei, trebuie să o descărcați cu un bec sau altă rezistență sub control constant al tensiunii. În caz contrar, o astfel de restaurare a bateriei se va încheia cu descărcarea sa profundă. Dacă restaurați o întreagă baterie cu elemente conectate în serie, este mai bine să le încărcați complet pentru a egaliza gradul de încărcare.

În general, în ceea ce privește restaurarea bateriilor nichel-hidrură metalică, trebuie reținut următorul punct. Dacă bateria a funcționat deja de câțiva ani, atunci o astfel de restaurare prin descărcare completă și încărcare poate fi inutilă. O astfel de restaurare este utilă ca întreținere preventivă periodică în timpul funcționării bateriei. Faptul este că în timpul funcționării bateriilor Ni─MH, în paralel cu apariția „efectului de memorie”, are loc o modificare a compoziției și volumului electrolitului. Pentru bateriile cu nichel-cadmiu, există exemple de restaurare prin adăugarea de apă distilată la celule. Acest lucru a fost discutat în articolul despre.

De asemenea, aș dori să remarc că cel mai bine este să restaurați elementele separat, și nu întreaga baterie.