Зарядка ni cd. Зарядка Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов: особенности, правила и рекомендации

Как правильно заряжать никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы. Какие основные отличия в процессе зарядки Ni-Cd и Ni-MH батарей. Какие параметры важно соблюдать при зарядке этих типов аккумуляторов. Какие зарядные устройства лучше использовать для Ni-Cd и Ni-MH.

Основные особенности Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлгидридные (Ni-MH) аккумуляторы являются двумя основными типами щелочных аккумуляторов, широко используемых в портативной электронике и электроинструментах. Хотя эти типы аккумуляторов имеют схожую химическую основу, они обладают рядом важных отличий:

• Ni-Cd аккумуляторы имеют более выраженный эффект памяти
• Ni-MH обладают большей удельной емкостью
• Ni-Cd лучше работают при низких температурах
• Ni-MH более чувствительны к перезаряду
• Ni-Cd допускают более высокие токи заряда и разряда

Эти особенности необходимо учитывать при выборе режимов зарядки данных типов аккумуляторов.

Правила зарядки Ni-Cd аккумуляторов

При зарядке никель-кадмиевых аккумуляторов важно соблюдать следующие основные правила:

1. Перед зарядкой рекомендуется полностью разрядить аккумулятор для предотвращения эффекта памяти.
2. Номинальный ток заряда составляет 0,1C (10% от емкости аккумулятора).
3. Допускается ускоренный заряд током до 0,3C, но это сокращает срок службы.
4. Время полной зарядки номинальным током — около 14-16 часов.
5. Температура при зарядке должна быть в диапазоне 10-30°C.

Соблюдение этих правил позволит максимально эффективно заряжать Ni-Cd аккумуляторы и продлить срок их службы.

Особенности зарядки Ni-MH аккумуляторов

Никель-металлгидридные аккумуляторы имеют свои нюансы при зарядке:

• Полная разрядка перед зарядкой желательна, но не обязательна
• Номинальный ток заряда — 0,1C
• Допускается быстрый заряд током до 1C при наличии контроля температуры
• Время полной зарядки номинальным током — 14-16 часов
• Важно не допускать перезаряда и перегрева выше 45-50°C

Ni-MH аккумуляторы более чувствительны к режимам заряда, поэтому рекомендуется использовать специализированные зарядные устройства с контролем параметров.

Сравнение процесса зарядки Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Хотя общие принципы зарядки Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов схожи, есть ряд важных отличий:

Параметр	Ni-Cd	Ni-MH
Необходимость полной разрядки	Обязательна	Желательна
Допустимый ток заряда	До 0,3C	До 1C
Чувствительность к перезаряду	Низкая	Высокая
Нагрев при заряде	Умеренный	Значительный
Необходимость контроля температуры	Желательно	Обязательно

Учет этих отличий позволяет подобрать оптимальный режим зарядки для каждого типа аккумуляторов.

Выбор зарядного устройства для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Для правильной и безопасной зарядки никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов рекомендуется использовать специализированные зарядные устройства. При выборе зарядного устройства стоит обратить внимание на следующие функции:

• Возможность выбора типа заряжаемого аккумулятора (Ni-Cd или Ni-MH)
• Регулировка тока заряда
• Контроль напряжения и отключение по ΔV
• Температурный контроль
• Функция разрядки аккумулятора перед зарядом
• Режим восстановления («тренировки») аккумуляторов

Наличие этих функций позволит максимально эффективно и безопасно заряжать как Ni-Cd, так и Ni-MH аккумуляторы.

Рекомендации по продлению срока службы Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Чтобы аккумуляторы прослужили максимально долго, следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Используйте качественные зарядные устройства с контролем параметров заряда
2. Не допускайте глубокого разряда аккумуляторов
3. Избегайте длительного хранения в разряженном состоянии
4. Периодически проводите полные циклы разряд-заряд
5. Не допускайте перегрева аккумуляторов при заряде и эксплуатации

Соблюдение этих простых правил позволит значительно увеличить срок службы и сохранить емкость Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов.

Современные альтернативы Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторам

Хотя никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы все еще широко используются, в последние годы появились более современные альтернативы:

• Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы
• Литий-полимерные (Li-Po) аккумуляторы
• Литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы

Эти типы аккумуляторов обладают рядом преимуществ, таких как более высокая удельная емкость, отсутствие эффекта памяти и более длительный срок службы. Однако они требуют специальных зарядных устройств и более тщательного контроля процесса зарядки.

Зарядка аккумуляторов Ni-Cd и Ni-MH: сравнение NiCd и NiMH

NiCd (Ni-Cd, никель-кадмиевые) — старые аккумуляторы с эффектом памяти, требуют правильной зарядки. NiMH (Ni-MH, никель-металлгидридные) более современные, экологичные и проще в эксплуатации. Это руководство избавит от путаницы в использовании устройств на базе NiCd и NiMH-батарей, поможет научиться правильно их заряжать, чтобы избежать проблем (снижение ёмкости, ухудшение характеристик, быстрый износ).

Чем отличаются аккумуляторы NiCd от NiMH, про их плюсы и минусы — читайте в полном руководстве.

Далее мы сравним, чем отличается зарядка аккумуляторов NiCd от зарядки NiMH. Сравнение актуально для электронных устройств:

• • электроинструмент (отвёртки, шуруповёрты, дрели, перфораторы, циркулярки и так далее),
• • электрические зубные щётки,
• • машинки для стрижки,
• • электробритвы,
• • электросамокаты и гироскутеры,
• • игрушки и радиоуправляемые модели.

Ni-Cd и Ni-MH-аккумуляторы: сравнение зарядки (как заряжать)

Никель-металлгидридные (NiMH) батареи обладают более высокой плотностью энергии, чем никель-кадмиевые (Ni-Cd). Другими словами, при одинаковых размере и весе NiMH обеспечивает примерно на 30% больше мощности, чем Ni-Cd. Мы получаем увеличенное время автономной работы без дополнительной нагрузки.

У NiMH слабый эффект памяти, у Ni-Cd сильный и заметный

У NiMH есть ещё одно важное преимущество — эти аккумуляторы не страдают от эффекта памяти в отличие от Ni-Cd.

Если никель-кадмиевая батарея регулярно разряжается частично (до 60%, например), то перед следующей зарядкой ячейка как бы «забывает», что у неё есть способность полностью разряжаться. И 60% ёмкости остаются неиспользованными (аккумулятор работает, но только на 40% от изначальной ёмкости).

В никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторах в отличие от никель-металлгидридных (NiMH) следует избегать пресловутого эффекта памяти. Если не следовать некоторым правилам, то ёмкость уменьшится, время работы от одной зарядки сильно сократится.

Как заряжать Ni-Cd (никель-кадмиевые аккумуляторы)

Особенность: ярко выражен эффект памяти. Требуется полная разрядка и полная зарядка, чтобы не уменьшилась ёмкость (время автономной работы).

• 1. Полностью разрядите (до 1В на ячейку или выключения устройства) и полностью зарядите (чем чаще, тем лучше, минимум раз в месяц).
• 2. Используйте только зарядные устройства, предназначенные для Ni-Cd-аккумуляторов (от литий-ионных и литий-полимерных не подходят).
• 3. Есть универсальные зарядники, где должен быть предусмотрен режим «Ni-Cd» (если его нет, то лучше не использовать такой адаптер).
• 4. Если вы не планируете долгое время использовать Ni-Cd-аккумулятор, то полностью зарядите его.
• 5. После длительного хранения разрядите до 1В на элемент и полностью зарядите в течение 3-5 циклов.
• 6. Некоторые зарядные устройства перед зарядкой Ni-Cd, полностью разряжают ячейку — это нормальная хорошая практика.
• 7. Во время зарядки никель-кадмиевых батарей температура не должна быть выше 40°C (при нагреве отсоедините зарядник).

Как заряжать Ni-MH (никель-металлгидридные аккумуляторы)

Особенность: чувствительны к качеству зарядного устройства. Требуют стадийного алгоритма и тщательного контроля процесса зарядки из-за высокой чувствительности к перезаряду.

• 1. Заряжайте и разряжайте, когда удобнее и как удобнее (эффект памяти не выражен).
• 2. Нужны специальные зарядные устройства для Ni-MH-аккумуляторов (от литий-ионных и литий-полимерных не подходят).
• 3. В универсальных зарядниках выбирайте режим Ni-MH (без такого режима безопасность процесса и срок службы могут снизиться).
• 4. В батарейных блоках (когда ячеек несколько) нужна балансировка каждый десятый цикл заряд-разряд (режим балансировки предусмотрен в качественных адаптерах питания).
• 5. Для хранения аккумуляторов дольше трёх недель полностью зарядите их (избегайте высоких температур хранения).
• 6. После хранения разрядите (до 1В на ячейку) и полностью зарядите для восстановления номинальной ёмкости.
• 7. Если во время зарядки аккумулятор Ni-MH очевидно нагревается (температура не должна превышать 60°C), то отключите его от зарядника.

Если коротко подытожить и простыми словами, то никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы лучше полностью разряжать и полностью заряжать. Чем чаще, тем лучше. Они долго служат и в остальном не очень-то и капризны, как кажется.

У никель-металлгидридных (NiMH) эксплуатация проще и удобнее. Вам не нужно беспокоиться о полной разрядке и полной зарядке. Однако после долгого хранения (например, когда электроинструментом не пользовались больше трёх недель) их лучше «потренировать» 3-5 циклами полного заряда и разряда. Также в батарейных блоках нужно иногда (каждые 10 циклов) делать балансировку (режим обычно предусмотрен в заряднике).

***

Для составления руководства мы использовали результаты исследования «Быстрая, высокоэффективная и автономная зарядка Ni-MH и NiCd-аккумуляторов», размещённые на сайте ResearchGate. Авторы описывают все особенности и различия в зарядке аккумуляторов обоих типов в рамках исследования двух зарядных устройств LTC4010 и LTC4011.

Принципы и схемы конструкции качественных зарядных устройств для NiMH можно посмотреть в заметке на GlobTek. В ней указано, как работает защита при нарушении температурных режимов, где срабатывает отсечка при перезаряде, химические реакции в процессе, профили разрядки и так далее.

Ni-Cd или NiMH?

Нет причин избегать никель-кадмиевые ячейки. Достаточно понимать принцип их зарядки и чем он отличается от никель-металлгидридных. В этом руководстве мы сделали акцент именно на сравнении зарядки аккумуляторов Ni-MH и Ni-Cd. Перечень всех отличий, плюсы и минусы — по кнопке выше.

Если вам нужно больше информации, то пишите вопросы в комментарии. Мы ждём ваши сообщения и ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Как заряжать Ni Сd и Ni Mh аккумуляторы: сходства и отличия

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-Mh) аккумуляторы – два основных вида щелочных химических источников тока для автономного питания различной аппаратуры. Они сходны по своей структуре.  В качестве электролита используется щёлочь, в качестве катода — оксид никеля. Никель-металлогидридные аккумуляторы также имеют альтернативное менее распространенное написание  – никель-металлгидридные.

Первым был изобретён Ni-cd. Этой технологии более ста лет. NI-MH начали широко применяться в бытовых устройствах только в 90-х годах двадцатого века. Массовое появление на рынке более ёмких NI-Mh батарей поначалу вызвало настоящий фурор. Но потом выявились и недостатки.

Содержание

1. Особенности и применение Ni-cd батарей
2. Зарядка ni cd аккумуляторов
3. Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов
4. Особенности и применение NI MH аккумуляторов
5. Заряд никель металлогидридных аккумуляторов
6. Виды зарядных устройств и методы заряда
7. NI-MH аккумуляторы с низким саморазрядом
8. Правила зарядки Ni Mh

Особенности и применение Ni-cd батарей

По сравнению с металлогидридными батареями, Ni-Cd имеют два главных недостатка:

• меньшая ёмкость;
• эффект памяти.

Эффектом памяти называют “запоминание” батареей нижнего предела разряда. Той есть, если такую батарею разрядить не полностью, длительность работы в следующем цикле будет меньше на эту самую величину от полного разряда до того предела, который “запомнил” аккумулятор. Чтобы “сбросить” память , нужно два-три раза полностью зарядить-разрядить такую батарею.

Казалось бы, при таких свойствах, этот тип батарей должен уйти в небытие. Но этого не происходит. Благодаря двум другим свойствам данного типа батарей:

• высокая токоотдача;
• способность хорошо работать при отрицательных температурах.

Приблизительно 90% Ni Cd на сегодняшний день, это аккумуляторные сборки для электроинструмента, детских игрушек, электробритв, автономных пылесосов, медицинского оборудования и т.д. Применение в бытовом сегменте (вместо обычных первичных батареек) практически сведено к нулю.

Некоторые страны законодательно ограничивают использование Ni-Cd элементов в связи с токсичностью кадмия. В новых устройствах их место занимают литий-ионные аккумуляторы с большой токоотдачей.

Зарядка ni cd аккумуляторов

Один элемент имеет номинальное напряжение 1,2V. При работе это значение может меняться от 1,35V (полностью заряжен) до 1V (полный разряд). У этих элементов есть одна интересная особенность, на которой завязан режим отключения в зарядном устройстве (если оно автоматическое). После набора ёмкости, напряжение на выводах несколько снижается на 50-70 mV. Такой скачок обозначают  ΔV(дельта V). Зарядное реагирует на такое снижение и отсекает ток заряда.

На практике срабатывать по  ΔV умеют только зарядные устройства среднего и продвинутого уровня. И часто приходится вручную просчитывать, как заряжать ni cd аккумуляторы.

Напряжение заряда любая зарядка будет выдавать из расчёта 1,5-1,6V на один элемент. А вот ток заряда может быть разным. Его всегда можно посмотреть на самом зарядном устройстве (как правило, с тыльной стороны).

Ёмкость аккумулятора нужно поделить на ток заряда и умножить на коэффициент потерь 1,4. Например:

1000mAh/200mA=5 часов*1,4 = 7 часов.

Каким током заряжать? Номинальный ток заряда 0,1С, где С — ёмкость батареи. Для 1000mAh номинальным является ток 100mA. Время заряда в таком случае составит 14 часов. Не очень удобно. Почти всегда используется ускоренный режим 0,2-0,5С. Это несколько сокращает срок службы аккумуляторов, но повышает удобство использования.

Важно! Средний срок службы никель-кадмиевых аккумуляторов составляет 500 циклов заряд-разряд. Производитель заявляет, как правило, ДО 1000. Таких показателей можно достичь только в идеальных условиях и чётко выдерживая номинальные режимы работы.

Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов

• Перед зарядом аккумуляторы необходимо обязательно разрядить. Продвинутые зарядные устройства умеют это делать прежде, чем начинать очередной цикл заряда, но, возможно просто разрядить с использованием какой-либо нагрузки.
• Подключить зарядное устройство (или установить в него аккумуляторы при бытовом исполнении) и дождаться отключения при полном заряде.
• В случае если зарядное не обеспечивает автоотключение, рассчитать необходимое время заряда и по его истечении произвести отключение.
• Хранить ni cd аккумуляторы в разряженном состоянии.

Особенности и применение NI MH аккумуляторов

Область применения металлогидридных батарей напрямую связана с их свойствами. Максимальная ёмкость при минимальном объёме позволила им занять место в той электронике, где одноразовые батарейки приходится менять очень часто. Это фотоаппараты, беспроводные мыши и клавиатуры, радиопульты, детские игрушки.

В основном используется два размера таких элементов – это АА и ААА. Использовать такие элементы можно в любом месте, где используются одноразовые батарейки. Но часто это не имеет экономического смысла (в том случае, если одноразовая батарейка служит в устройстве годами)

Номинальное напряжение ni mh аккумулятора 1,2V. С незначительным отклонением под нагрузкой такое напряжение держится в течение всего цикла работы батареи. Напряжение одноразовой батарейки в работе плавно падает от 1,5 до 1 вольта. Той есть 1,2-среднее значение. Это позволяет аккумулятору отлично заменять одноразовую батарейку в 99% случаев. Случаи, когда необходимо именно 1,5V для работы устройства, единичные и часто “лечатся” сменой режима в меню устройства “батарейка/аккумулятор”.

Внимание! Максимальная ёмкость (физический предел) для аккумулятора АА составляет 2700mAh,для ААА — 1000mAh. В случае, если на этикетке большее значение и “загадочное” название фирмы-изготовителя, перед вами гарантированный обман.

Эффект памяти при заряде никель металлогидридных аккумуляторов менее заметен, чем у Ni-Cd элементов. Первые несколько лет массовых продаж производители размещали надпись “без эффекта памяти”.  Впоследствии эту надпись убрали.

Рекомендация “заряд после разряда” актуальна и для  металлогидридных аккумуляторов.

Заряд никель металлогидридных аккумуляторов

Напряжение зарядки ni mh такое же, как и у никель-кадмиевых батарей. Зарядное устройство будет подавать на один элемент 1,5-1,6V. Ток заряда Ni Mh аккумуляторов может меняться от 0,1 до 1С. Но любой производитель бытовых батарей обязательно указывает на них свою рекомендацию этого параметра.  Рекомендация производителей составляет 0,1С.

Например для 2500mAh номинальный ток заряда Ni-Mh аккумуляторов составляет 250mA. Время заряда номинальным током 14 часов. По той же формуле. Ёмкость/ток заряда, результат умножить на 1,4. При таком режиме можно рассчитывать на заявленное производителем, количество циклов. При ускоренном режиме срок службы уменьшается.

Металлогидридные батареи плохо переносят:

• перегрев;
• глубокий разряд;
• сильный перезаряд.

Перегрев может возникнуть при большом токе заряда, повышенном внутреннем сопротивлении. При сильном нагреве заряд следует прекратить. Глубокий разряд возникает при длительном неиспользовании элемента. При бездействии в течение года и более, аккумулятор, скорее всего, придётся заменить. Избыточный перезаряд случается при использовании зарядного устройства без функции отключения или неправильно просчитанном времени заряда.

Виды зарядных устройств и методы заряда

Зарядных устройств в продаже представлено огромное количество. В них реализованы разные схемы отключения или отключение не реализовано вообще. Можно легко их разделить на подвиды по внешнему виду.

1. Простейшие. Включили в розетку — заряд пошёл, выключили – заряд закончен. Контроль над временем заряда лежит на пользователе. Такие устройства имеют право на существование с целью экономии средств. Необходимо лишь выбрать из них такое, которое будет заряжать каждый элемент отдельно. Если каналы заряда спарены, возникает перекос. Такой режим сокращает срок службы батарей. Отличить несложно. Количество светодиодных индикаторов должно совпадать с количеством каналов заряда.
2. С надписью AUTO. Такая надпись говорит о том, что здесь реализовано отключение по таймеру. Обычно от 6 до 12 часов. Не самый плохой вариант. Перезаряда точно не будет. Но скорее всего не будет и полного заряда. В таком случае можно подобрать аккумуляторы именно под это зарядное устройство. Но корректной работа зарядного устройства будет первые 100-200 циклов.
3. ΔV контроль. Если у производителя реализована эта функция, он обязательно напишет это на упаковке. Если надписи нет, зарядное устройство относится к пункту 2. С наличием ΔV контроля, зарядное устройство уже полноценно автоматическое. Не забываем о раздельной зарядке каждого канала (популярные лет 10-12 назад зарядные с индексом 508 имеют контроль ΔV, но воспринимают установленные в него аккумуляторы как одну батарею).
4. С жидкокристаллическим дисплеем. Как правило, его наличие говорит о том, что реализовано всё, что перечислено выше и плюс температурный контроль. Зарядные устройства с дисплеем начального уровня не предполагают программирование режима и тока заряда, но со своей функцией — правильно заряжать Ni Mh батареи, справляются отлично.
5. Зарядка – комбайн.  Больше размером, чем в пункте 4. Предполагают программирование пользователем режимов и тока заряда. Если ничего не программировать в режиме “по умолчанию” заряжают батареи минимальным током и отключают заряд по ΔV контролю. Часто есть функция полного разряда аккумуляторов перед зарядкой для сброса эффекта памяти.

Чем более функциональное зарядное устройство, тем оно дороже. Но даже в дорогом исполнении, стоимость равна примерно 50 щелочным батарейкам. Окупаемость наступает достаточно быстро. Зарядное устройство такого класса обычно универсальное. И позволяет заряжать кроме никелевых аккумуляторов, ещё и литиево-ионные батареи. А также имеет функции:

• измерения ёмкости;
• измерения внутреннего сопротивления батарей;
• режим сброса эффекта памяти у никелевых аккумуляторов.

NI-MH аккумуляторы с низким саморазрядом

Это достаточно новая технология. Иногда применяется аббревиатура LSD. Что в переводе с английского “low self-discharge” – низкий саморазряд.

В продаже такие батареи появились чуть больше 10 лет назад и зарекомендовали себя очень хорошо. По сравнению с обычными аккумуляторами, они имеют более низкое внутреннее сопротивление и как следствие большие токи разряда. Ёмкость у них несколько ниже, чем у обычных NI-MH батарей. Но за счёт того, что у обычной батареи саморазряд в первые сутки около 10%, показывают себя не менее эффективно.

Отличить такой аккумулятор от обычного, достаточно несложно. На упаковке и на самом элементе будет присутствовать надпись “ready to use” т.е. “готово к использованию”. Продаются такие элементы уже заряженные. Это оптимальный выбор для любительской фотосъёмки, когда не стоит задача сделать несколько тысяч кадров за один день.

Правила зарядки 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 5^oC. Верхний предел температуры 50^oC. 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.

https://www.youtube.com/watch?v=qKiifWxSh_oVideo can’t be loaded because JavaScript is disabled: Как правильно заряжать аккумуляторы NiMH и NiCd? (https://www.youtube.com/watch?v=qKiifWxSh_o)

Зарядка аккумуляторов

Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, стакивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы может существенно снизиться.

В данной статье мы Вам расскажем о том, как нужно правильно заряжать каждый тип аккумулятора.

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать постоянным током, величина которого (А) не более 10% показателя емкости батареи (А•ч).

Данный способ зарядки является наиболее безопасным и уже стал традиционным. Тем не менее, многие производители сегодня стремятся указывать точный допустимый показатель для определенного аккумулятора. Как правило, данный показатель достигает 30% от показателя емкости. Важно помнить о том, что показатель напряжения 1-ой ячейки такого типа аккумулятора не должен превышать 2,3 В. То есть, при заряде батареи необходимо отслеживать напряжение Приведем пример: двенадцативольтовая батарея включает в себя шесть ячеек, следовательно, общий показатель напряжения в конце подзарядки не должен переступать порог в 13,8 В.

В случае, если емкость аккумулятора равняется 100 (А•ч), а постоянный ток подзарядки – 20 А, то спустя около шести-семи часов 90% заряда будет достигнуто. После достижения данного показателя нужно перейти на режим постоянного напряжения и по истечении 17 часов процесс зарядки будет закончен. Возникает вопрос – почему так много времени уходит на заряд? Все потому, что ток постепенно будет понижаться, а напряжение при этом медленно, но верно будет идти к показателю в 13,8 В.

В итоге, аккумулятор будет безопасно заряжен и надежен и для буферной эксплуатации, и для цикличной.

Другой метод заряда свинцово-кислотных аккумуляторов позволяет достигнуть 100% емкости за короткое время (около шести часов) и подходит для цикличного режима использования.

Заключается данный способ в следующем: сила тока заряда устанавливается на 20% от емкости батареи, а напряжение фиксируется на 14,5 В.

Последние модели зарядных устройств от надежных производителей не допускают возникновения критических ситуаций при осуществлении заряда аккумулятора.

Никель-кадмиевые

аккумуляторы

Никель-кадмиевый аккумулятор требует к себе очень осторожной подзарядки, поскольку нельзя допускать возникновения перезаряда. Перезаряд провоцирует образование кислорода, а использование тока при этом медленно понижается. Таким образом, заряд никель-кадмиевого аккумулятора характеризуется ростом его давления внутри корпуса. Специалисты советуют заряжать данный тип аккумулятора при температурном режиме +10 — +30 градусов по Цельсию. При таких показателях происходит поглощение выделяемого кислорода кадмиевым электродом.

Цилиндрические рулонные НК-аккумуляторы допускают заряд при быстрой скорости, ведь электроды внутри них расположены очень плотно друг к другу. При стандартном режиме заряда в течение 16 ч происходит полный заряд от 1В до 1,35В. Сила тока при этом равняется 0,1С.

Для того, чтобы увеличить скорость заряда современные НК-аккумуляторы имеют возможность использования тока постоянной величины. Но в таком случае нужен постоянный контроль во избежание перезарядов.

Как правило, никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются при постоянном токе величиной 0,2С-0,3С в течение трех-шести часов. При этом допускается перезаряд до 140%.

Важно отметить, что никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются эффектом памяти, то есть обратимая потеря емкости. Именно поэтому заряжать необходимо полностью разрядившийся аккумулятор до 0%. Иначе в следствие возникнувшего «недозаряда2 аккумулятор лишается возможности отдавать полноценно заряд. Хранение НК-аккумуляторов происходит в абсолютно разряженном состоянии. В осуществлении заряда никель-кадмиевого аккумулятора применяются специальные зарядные устройства.

Никель-металл-гидридный

аккумулятор

Никель-металл-гидридный аккумулятор – современная разработка, которая признана служить заменой выше описанных никель-кадмиевых аккумуляторов. При аналогичных габаритах данные аналоги отличаются большей емкостью (на 20%) и не имеют эффекта памяти. То есть, возможно осуществление дозаряда. Особенность данного типа аккумулятора заключается в том, что для заряда никель-металл-гидридного аккумулятора, хранившегося частично разряженным больше тридцати суток, его нужно полностью разрядить. При этом хранение осуществляется при неполном заряде – до 40%. Новый никель-металл-гидридный аккумулятор, который ранее не использовался, перед зарядом необходимо «потренировать». То есть, нужно осуществить полный заряд и полный разряд устройства около четырех-пяти раз. Такая «тренировка» позволит увеличить емкость аккумулятора. 

Никель-металл-гидридныеаккумуляторы очень чувствительны к повышению температуры, поэтому не следует допускать их перегрева более 50 градусов по Цельсию. Заряжать данные аккумуляторы необходимо постоянным током с напряжением 1,4В-1,6В на одну ячейку. Разряженным никель-металл-гидридный аккумулятор считается при достижении напряжения 0,9В. В дальнейшем разряд характеризуется как вредный. При полноценной зарядке таких аккумуляторов начинается их сильный нагрев из-за того, что выделяемая энергия не расходуется на процесс заряда. Благодаря использованию специального температурного датчика осуществляется контроль заряда. Допустимый показатель температуры при этом не должен превышать 60 градусов по Цельсию. 

Никель-цинковый аккумулятор 

Номинальный показатель напряжения такого типа аккумулятора – 1,6В, ток – 0,25С. Специально предназначенное для таких аккумуляторов зарядное устройство способно за 12 часов осуществить 100%-ую зарядку. Кроме того, никель-цинковые батареи не имеют эффекта памяти. При этом заряжать аккумулятор нужно до 90%. Такая особенность позволяет увеличить число рабочих циклов и продлить период службы. Допустимая температура нагрева – 40 градусов по Цельсию. 

Литий-ионный аккумулятор 

Постоянный ток заряда таких аккумуляторов равняется 0,2-1С с напряжением 4-4,2В. При таких показателях заряд происходит в течение 40 минут. По истечении этого времени аккумулятор заряжают при напряжении 4,2В. При заряде током 1С 100%-ая зарядка достигается за два-три часа. При выходе напряжения за обозначенные границы (более 4,2В) потенциальные свойства батареи существенно сокращаются. Важно знать, что литий-ионные батареи ни в коем случае нельзя подвергать перезаряду, поскольку это чревато скоплением на отрицательном электроде металлического лития. На аноде, кстати, осуществляется активное выделение кислорода. В результате всего этого возникает высокая вероятность теплового разгона, роста давления в корпусе и, как следствие, разгерметизация. Наиболее целесообразным и с наименьшими рисками опасности является подзарядка, напряжение которой не превышает рекомендованное. 

Современные модели ЛИ-аккумуляторов имеют схемы защиты, предназначенные для предотвращения перезаряда. Данная защита приходит в действие при достижении температуры до 900. Существуют модели, которые оснащены встроенным механическим выключателем, который реагирует на рост давления в корпусе. Но даже современные способы безопасности не умоляют возникновения чрезвычайных ситуаций. Именно поэтому к процессу зарядки стоит относиться очень осторожно. Химические источники постоянного тока сегодня используются повсеместно. С некоторыми из видов аккумуляторов Вы, безусловно, сталкивались и имеете о них какое-то представление. При этом, какой бы информацией Вы не владели, всегда стоит вопрос о правильной подзарядке того или иного типа аккумулятора. Ведь при неправильном совершении заряда срок службы и качество работы могут существенно снизиться.

Торговая сеть «Планета Электрика» имеет в своем ассортименте широкий выбор аккумуляторов и батареек.

BU-407: Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов — Battery University

Аккумуляторы на основе никеля сложнее заряжать, чем литий-ионные и свинцово-кислотные. Системы на основе лития и свинца заряжаются регулируемым током, чтобы довести напряжение до установленного предела, после чего батарея насыщается до полной зарядки. Этот метод называется постоянным током и постоянным напряжением (CCCV). Батареи на основе никеля также заряжаются постоянным током, но напряжение может свободно повышаться. Обнаружение полного заряда происходит путем наблюдения за небольшим падением напряжения после устойчивого роста. Это может быть связано с периодом плато и повышением температуры во времени (подробнее ниже).

Производители аккумуляторов рекомендуют медленно заряжать новые аккумуляторы в течение 16–24 часов перед использованием. Медленная зарядка приводит все элементы аккумуляторной батареи к одинаковому уровню заряда. Это важно, потому что каждая ячейка в никель-кадмиевой батарее может саморазряжаться со своей скоростью. Кроме того, при длительном хранении электролит имеет тенденцию оседать на дне элемента, а начальная медленная зарядка способствует перераспределению для устранения сухих пятен на сепараторе. (См. также BU-803a: Потеря электролита)

Производители аккумуляторов не полностью форматируют никелевые и свинцовые аккумуляторы перед отправкой. Элементы достигают оптимальной производительности после заполнения, которое включает несколько циклов заряда/разряда. Это часть нормального использования; это также можно сделать с помощью анализатора аккумуляторов. Известно, что качественные ячейки полностью соответствуют техническим характеристикам уже после 5–7 циклов; другим может потребоваться 50–100 циклов. Пиковая мощность возникает между 100–300 циклами, после чего производительность начинает постепенно падать.

Большинство перезаряжаемых элементов имеют предохранительный клапан, который сбрасывает избыточное давление в случае неправильной зарядки. Вентиляционное отверстие в элементе NiCd открывается при 1000–1400 кПа (150–200 фунтов на квадратный дюйм). Давление, сбрасываемое через повторно закрывающееся отверстие, не вызывает повреждений; однако при каждом выпуске воздуха некоторое количество электролита вытекает, и уплотнение может начать протекать. Это видно по образованию белого порошка на вентиляционном отверстии. Многократное вентилирование в конечном итоге приводит к высыханию. Аккумулятор никогда не должен подвергаться стрессу до точки вентилирования.

Определение полного заряда по температуре

Определение полного заряда герметичных никелевых аккумуляторов является более сложным, чем у свинцово-кислотных и литий-ионных. Недорогие зарядные устройства часто используют измерение температуры для прекращения быстрой зарядки, но это может быть неточным. Ядро клетки на несколько градусов теплее, чем кожа, где измеряется температура, и возникающая задержка вызывает перезаряд. Производители зарядных устройств используют 50°C (122°F) в качестве температуры отсечки. Хотя любая длительная температура выше 45°C (113°F) вредна для аккумулятора, кратковременное превышение допустимо, если температура аккумулятора быстро падает, когда появляется индикатор готовности.

Усовершенствованные зарядные устройства больше не полагаются на фиксированный порог температуры, а определяют скорость повышения температуры с течением времени, также известную как дельта температуры по дельта времени или dT/dt. Вместо того, чтобы ждать абсолютного значения температуры, dT/dt использует быстрое повышение температуры к концу заряда, чтобы активировать индикатор готовности. Метод дельта-температуры поддерживает более низкую температуру батареи, чем фиксированная температура отсечки, но элементы должны заряжаться достаточно быстро, чтобы вызвать повышение температуры. Прекращение зарядки происходит, когда температура поднимается на 1°C (1,8°F) в минуту. Если батарея не может достичь необходимого повышения температуры, абсолютная отсечка температуры, установленная на 60°C (140°F), прекращает зарядку.

Зарядные устройства, зависящие от температуры, вызывают вредный перезаряд, когда полностью заряженный аккумулятор неоднократно вынимается и снова вставляется. Это относится к зарядным устройствам в транспортных средствах и настольным станциям, где двусторонняя радиосвязь отсоединяется при каждом использовании. Повторное подключение инициирует новый цикл зарядки, который требует повторного нагрева батареи.

Литий-ионные системы имеют преимущество в том, что напряжение влияет на состояние заряда. При повторной установке полностью заряженной литий-ионной батареи напряжение сразу же достигает порога полного заряда, ток падает, и зарядное устройство отключается на короткое время без необходимости создания температурной сигнатуры.

Обнаружение полного заряда по сигнатуре напряжения

Усовершенствованные зарядные устройства прекращают зарядку при появлении определенной сигнатуры напряжения. Это обеспечивает более точное определение полного заряда никелевых аккумуляторов, чем температурные методы. Зарядное устройство ищет падение напряжения, которое происходит, когда батарея полностью заряжена. Этот метод называется отрицательной дельта V (NDV).

NDV — рекомендуемый метод определения полного заряда для зарядных устройств, использующих скорость заряда 0,3C и выше. Он предлагает быстрое время отклика и хорошо работает с частично или полностью заряженной батареей. При установке полностью заряженной батареи напряжение на клеммах быстро возрастает, а затем резко падает, что приводит к переходу в состояние готовности. Зарядка длится всего несколько минут, а элементы остаются прохладными. Зарядные устройства NiCd с обнаружением NDV обычно реагируют на падение напряжения 5 мВ на элемент.

Для получения надежной сигнатуры напряжения скорость заряда должна быть 0,5C и выше. Более медленная зарядка приводит к менее выраженному падению напряжения, особенно если ячейки несовместимы, и в этом случае каждая ячейка достигает полного заряда в разный момент времени. Чтобы обеспечить надежное обнаружение полного заряда, в большинстве зарядных устройств NDV также используется детектор плато напряжения, который прекращает зарядку, когда напряжение остается в стабильном состоянии в течение заданного времени. Эти зарядные устройства также включают дельта-температуру, абсолютную температуру и таймер тайм-аута.

Быстрая зарядка повышает эффективность зарядки. При скорости заряда 1C эффективность стандартного NiCd составляет 91 процент, а время зарядки составляет около часа (66 минут при 91 проценте). При медленном заряде эффективность падает до 71%, что увеличивает время зарядки примерно до 14 часов при 0,1°C.

В течение первых 70 процентов заряда эффективность NiCd приближается к 100 процентам. Аккумулятор поглощает почти всю энергию, а рюкзак остается прохладным. NiCd аккумуляторы, предназначенные для быстрой зарядки, могут заряжаться токами, в несколько раз превышающими C-рейтинг, без значительного накопления тепла. Фактически, NiCd — единственный аккумулятор, который можно сверхбыстро заряжать с минимальным напряжением. Аккумуляторы, предназначенные для сверхбыстрой зарядки, могут быть заряжены до 70 процентов за считанные минуты.

На рис. 1 показана зависимость напряжения ячейки, давления и температуры при зарядке NiCd. Все идет хорошо примерно до 70 процентов заряда, когда эффективность зарядки падает. Клетки начинают выделять газы, давление повышается, а температура быстро растет. Чтобы снизить нагрузку на батарею, некоторые зарядные устройства снижают скорость зарядки выше 70-процентной отметки.

Рис. 1: Зарядные характеристики NiCd элемента ^[1]

Эффективность зарядки высока до 70% SoC*, после чего прием заряда падает. NiMH похож на NiCd. Эффективность заряда измеряет способность батареи принимать заряд и имеет сходство с кулоновской эффективностью.

* SoC относится к относительному состоянию заряда (RSoC), отражающему реальную энергию, которую может хранить аккумулятор. Полный заряд покажет 100%, даже если емкость исчезла. (См. BU-105: Определение батареи и что они означают)

NiCd батареи сверхвысокой емкости имеют тенденцию нагреваться больше, чем стандартные NiCd батареи, при зарядке на 1C и выше, и это отчасти связано с повышенным внутренним сопротивлением. Применение высокого тока при первоначальном заряде, а затем снижение до более низкого уровня по мере снижения приема заряда, является рекомендуемым методом быстрой зарядки для этих более хрупких аккумуляторов. (См. BU-208: Производительность цикла)

Известно, что чередование разрядных импульсов между зарядными импульсами улучшает восприятие заряда никелевыми батареями. Этот метод, обычно называемый зарядом «отрывом» или «обратной загрузкой», способствует рекомбинации газов, образующихся во время заряда. Результатом является более холодная и эффективная зарядка, чем при использовании обычных зарядных устройств постоянного тока. Также говорят, что этот метод уменьшает эффект «памяти», поскольку батарея работает с импульсами. (См. BU-807: Как восстановить аккумуляторы на основе никеля. ) Хотя импульсная зарядка может быть полезной для NiCd и NiMH аккумуляторов, этот метод не применим к системам на основе свинца и лития. Эти батареи лучше всего работают с чистым постоянным напряжением.

После полной зарядки NiCd-аккумулятор получает кратковременный заряд 0,05–0,1C для компенсации саморазряда. Чтобы уменьшить возможный перезаряд, разработчики зарядных устройств стремятся к минимально возможному току непрерывного заряда. Несмотря на это, лучше не оставлять аккумуляторы на основе никеля в зарядном устройстве более чем на несколько дней. Снимите их и перезарядите перед использованием.

Зарядка залитых никель-кадмиевых аккумуляторов

Залитые никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются постоянным током примерно до 1,55 В/элемент. Затем ток снижается до 0,1C, и зарядка продолжается до тех пор, пока снова не будет достигнуто 1,55 В/ячейка. В этот момент применяется струйный заряд, и напряжению позволяют свободно плавать. Возможны более высокие зарядные напряжения, но это приводит к образованию избыточного газа и быстрому истощению воды. NDV неприменим, так как залитый NiCd не поглощает газы, так как не находится под давлением.

---

Ссылки

^[1] Источник: Cadex

Batteries In A Portable World

Справочник по перезаряжаемым батареям для не инженеров », который доступен для заказа на Amazon.com.

Статьи о батареях | Батарея NiCD Ответы на общие вопросы

База знаний : Учебники : Статьи о батареях : Что, черт возьми, такое батарея NiCd?

Если это не ваша первая остановка на пути информации о NiCd, я уверен, что информация, которую вы прочитали, услышали или нашли в Интернете, просто ошеломляет. В этом уроке мы постараемся сделать его простым, точным и по существу. Если у вас есть вопросы, на которые вы не ответили, сообщите нам об этом, и мы надеемся, что сможем помочь.

Что такое никель-кадмиевые батареи

«NiCd» — это химическая аббревиатура состава никель-кадмиевых батарей, которые представляют собой тип вторичных (перезаряжаемых) батарей. Никель-кадмиевые аккумуляторы содержат химические вещества никель (Ni) и кадмий (Cd) в различных формах и составах. Обычно положительный электрод изготовлен из гидроксида никеля (Ni (OH) 2), а отрицательный электрод состоит из гидроксида кадмия (Cd (OH) 2), а сам электролит представляет собой гидроксид калия (KOH).

В чем уникальность никель-кадмиевых аккумуляторов

Никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются от типичных щелочных или свинцово-кислотных аккумуляторов по нескольким ключевым параметрам. Одно из основных ключевых отличий заключается в напряжении элемента. Типичная щелочная или свинцово-кислотная батарея имеет напряжение ячейки примерно 2 В, которое затем неуклонно падает по мере разрядки. Никель-кадмиевые аккумуляторы уникальны тем, что они будут поддерживать постоянное напряжение 1,2 В на элемент до тех пор, пока оно почти полностью не разрядится. Это приводит к тому, что никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать полную выходную мощность до конца цикла разрядки. Таким образом, хотя они имеют более низкое напряжение на ячейку, они обеспечивают более мощную подачу на протяжении всего приложения. Некоторые производители компенсируют разницу в напряжении, добавляя в аккумуляторную батарею дополнительную ячейку. Это позволяет получить такое же напряжение, как и у батарей традиционного типа, сохраняя при этом постоянное напряжение, столь уникальное для никель-кадмиевых аккумуляторов. Еще одна причина, по которой никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать такую ​​высокую выходную мощность, заключается в том, что они имеют очень низкое внутреннее сопротивление. Поскольку их внутреннее сопротивление очень низкое, они способны очень быстро разряжать большое количество энергии, а также очень быстро принимать большое количество энергии. Такое низкое внутреннее сопротивление также поддерживает низкую внутреннюю температуру, что позволяет быстро заряжать и разряжать аккумулятор. Эта особенность в сочетании с постоянным напряжением элементов позволяет им выдавать большую силу тока при неизменно более высоком напряжении, чем у сопоставимых щелочных батарей.

Применение в электроинструментах

Одним из наиболее практичных применений никель-кадмиевых аккумуляторов являются беспроводные электроинструменты. Электроинструменты требуют большого количества энергии на протяжении всего времени использования и не работают так же хорошо при падении напряжения, как обычная батарея. Благодаря технологии NiCad электроинструменты могут работать на полную мощность в течение всего времени использования, а не только в первые несколько минут работы. С литий-ионным, щелочным или даже свинцово-кислотным аккумулятором электроинструмент будет работать очень хорошо с самого начала, с неуклонным снижением мощности, пока он не перестанет работать. NiCad, с другой стороны, заставит электроинструмент оставаться на полной мощности до самого конца заряда. Кроме того, NiCad можно безопасно заряжать всего за 1-2 часа! Мы рекомендуем аккумуляторы PremiumGold NiCad для замены электроинструментов.

Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов

Еще одна уникальная особенность никель-кадмиевых аккумуляторов заключается в способе их зарядки. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые могут выдерживать большие колебания силы тока и напряжения во время зарядки, для никель-кадмиевых аккумуляторов требуется постоянная сила тока и лишь очень небольшие колебания напряжения. Скорость заряда для NiCad находится между 1,2 В и 1,45 В на элемент. При зарядке никель-кадмиевых аккумуляторов обычно используется скорость заряда c/10 (10 % емкости), за исключением скоростных зарядных устройств, которые заряжаются со скоростью c/1 (100 % емкости) или c/2 (50 % емкости). . NiCad-аккумуляторы способны получать гораздо более высокую скорость заряда до 115% от их общей емкости с минимальным сокращением срока службы, что делает NiCad-аккумуляторы идеальной батареей для электроинструментов. Если вы заметили, что аккумулятор нагревается во время зарядки, охладите его, а затем завершите зарядку. Химическая реакция в NiCad во время зарядки заключается в поглощении тепла, а не в его выделении, поэтому во время зарядки возможно более высокое поглощение энергии, что позволяет сократить время перезарядки.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При хранении никель-кадмиевых аккумуляторов выбирайте сухое прохладное место. Диапазон температур для хранения аккумуляторов составляет от −20 °C до 45 °C. При подготовке к хранению никель-кадмиевых аккумуляторов убедитесь, что они достаточно глубоко разряжены. Диапазон в рекомендациях составляет от 40% до 0% заряда при переходе в хранилище. НИКОГДА не закорачивайте NiCad для слива, так как это вызывает чрезмерный нагрев и может привести к выделению газообразного водорода… АКА-бум! Скорость саморазряда для NiCad составляет около 10% при 20 °C и увеличивается до 20% при более высоких температурах. Не рекомендуется хранить NiCad аккумуляторы в течение длительного времени без периодического использования батарей. При длительном хранении кадмий в NiCad может образовывать дендриты (тонкие проводящие кристаллы), которые могут перекрывать зазор между контактами и замыкать элемент. Как только это произойдет, на самом деле ничего нельзя сделать, чтобы исправить это в долгосрочной перспективе. Лучший способ предотвратить это — частое использование.

Эффект памяти

Одна из самых обсуждаемых тем о NiCad — есть ли у них «память». Идея зарядной памяти возникла, когда они начали использовать никель-кадмиевые батареи в спутниках, где они обычно заряжались в течение двенадцати часов из двадцати четырех в течение нескольких лет. ¹ По прошествии нескольких лет было замечено, что емкость аккумуляторов, по-видимому, сильно снизилась, и, хотя они все еще работоспособны, они разряжаются только до такой степени, что обычно включается зарядное устройство, а затем падают, как если бы они были полностью разряжены. выписан. Для обычного потребителя это не имеет большого значения, однако мы рекомендуем полностью разрядить NiCad, который вы используете, перед перезарядкой. Иногда полностью разряжая (но НИКОГДА не замыкая) никель-кадмиевую батарею, можно предотвратить включение этой загадочной батареи «памяти». Эффект с симптомами, похожими на эффект памяти, называется снижением напряжения или эффектом ленивой батареи. Это вызвано частым перезарядом NiCad. Вы можете сказать, что это происходит, когда батарея кажется полностью заряженной, но быстро разряжается после короткого периода использования. это не эффект памяти , который ограничен только никель-кадмиевыми батареями, но может случиться с любой батареей и почти всегда возникает из-за перезарядки. Иногда это можно исправить, пропустив аккумулятор через несколько циклов очень глубокой разрядки, но это может сократить общий срок службы аккумулятора. Никель-кадмиевые аккумуляторы — это единственный химический аккумулятор, который полностью разряжается перед зарядкой.

Надлежащая утилизация

Никель-кадмиевые батареи содержат кадмий, высокотоксичный «тяжелый» металл. Никогда не сжигайте NiCad, никогда не выбрасывайте их в мусорное ведро и не вскрывайте. Всегда утилизируйте NiCad в официальном месте утилизации NiCad. Пока никель-кадмиевые аккумуляторы герметичны, никогда не происходит короткого замыкания или сильного перезаряда, никель-кадмиевые аккумуляторы совершенно безопасны в использовании и не выделяют токсичных материалов. Если с никель-кадмиевой батареей правильно обращаться, она должна выдержать отметку в 1000 циклов. Быстрая зарядка NiCad может немного сократить срок их службы, а также увеличить время неправильного хранения.

Резюме

Хотя никель-кадмиевые аккумуляторы ограничены в применении, они являются исключительным выбором для всех ваших требований к беспроводным электроинструментам. По мере развития технологий в сети появляются и другие химические батареи, однако лучшая отдача от затраченных средств, поскольку батареи для замены электроинструментов по-прежнему связаны с этим испытанным и проверенным типом батареи.

Выберите аккумулятор NiCd для электроинструмента

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Адрес электронной почты должен быть в формате [email protected]
Мы уважаем ваше право на неприкосновенность частной жизни и никогда никому не передадим информацию о вашей электронной почте.

НЕОБХОДИМО включить JavaScript, чтобы иметь возможность оставлять комментарии

Правильная зарядка никель-кадмиевых, никель-кадмиевых аккумуляторов является ключевым фактором. Заряжайте их правильно, и они будут хорошо работать, неправильно обращайтесь с ними, и срок их службы сократится.

---

Никель-кадмиевая батарея включает в себя: NiCad NiCad зарядка Эффект памяти NiCad

Аккумуляторная технология Включает: Обзор аккумуляторных технологий Определения и термины батареи Цинк-углерод щелочной Цинковые воздушные ячейки NiCad NiMH литий-ион Свинцово-кислотный

---

Зарядка или перезарядка любой перезаряжаемой батареи требует осторожности независимо от технологии батареи. Аккумуляторы и элементы необходимо заряжать надлежащим образом, в противном случае они могут быть повреждены и срок их службы сократится.

Как и другие виды перезаряжаемых батарей, включая ионно-литиевые, никель-металлогидридные и даже свинцово-кислотные, никель-кадмиевые батареи необходимо правильно заряжать, чтобы они прослужили как можно дольше, принимая и сохраняя полный уровень заряда.

Неправильная зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов может привести к сокращению срока службы или, в некоторых случаях, когда зарядка особенно неуместна, к пожару или даже к взрыву.

К счастью, никель-кадмиевые и никель-кадмиевые зарядные устройства относительно просты, и на рынке было много подходящих зарядных устройств для этих аккумуляторов и элементов.

Типичное недорогое зарядное устройство NiMH — элементы NiCd больше не используются, поэтому зарядные устройства для них недоступны, но многие зарядные устройства NiCd выглядели очень похоже на это.

Первичная зарядка NiCd аккумуляторов

Производители никель-кадмиевых аккумуляторов

не полностью формируют свои аккумуляторы перед отправкой, чтобы они не разлагались при хранении. Поэтому лучше всего медленно заряжать новые батареи перед использованием.

Эта первоначальная зарядка обычно занимает от 15 до 24 часов, но, очевидно, зависит от конкретной ячейки — необходимые данные указаны в технических характеристиках производителя.

Обеспечение оптимального начального заряда гарантирует, что каждый элемент будет иметь одинаковый уровень заряда, так как они могут саморазряжаться с разной скоростью во время транспортировки. Он также правильно загружает каждую ячейку.

Кроме того, установлено, что рабочие характеристики новых никель-кадмиевых аккумуляторных элементов достигают оптимума только после нескольких циклов заряда/разряда. Обычно элементы должны достигать заданного уровня производительности после пяти-десяти циклов заряда-разряда.

Помимо этого, пиковая емкость может быть достигнута примерно через 100 или более циклов зарядки-разрядки, после чего производительность начнет падать.

Предполагается, что элементы никель-кадмиевых аккумуляторов NiCd заряжаются и разряжаются надлежащим образом и не подвергаются неправильному использованию.

Основы зарядки NiCd

В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов и элементов, NiCad аккумуляторы необходимо заряжать от источника постоянного тока. Их внутреннее сопротивление таково, что если бы использовалось постоянное напряжение, они бы потребляли слишком большие токи, которые могли бы повредить элементы.

Обычно аккумуляторы заряжаются со скоростью около C/10. Другими словами, если их емкость составляет 1 ампер-час, то они будут заряжаться со скоростью 100 мА. Время зарядки обычно превышает десять часов, потому что не вся энергия, поступающая в элемент, преобразуется в накопленную электрическую энергию.

Обнаружено, что на первом этапе зарядки, примерно до 70 % полного заряда, процесс зарядки эффективен почти на 100 %. После этого падает.

Кривая заряда никель-кадмиевого элемента

Глядя на кривую заряда никель-кадмиевого элемента, можно увидеть, что напряжение элемента быстро растет при начальной зарядке, стабилизируясь на последних стадиях. Наконец, он снова поднимается, когда достигается полный заряд.

Повышение напряжения при полном заряде значительно более выражено, чем у никель-металлогидридного элемента, NiMH элемента, что значительно облегчает обнаружение конца заряда для NiCd.

Помимо увеличения напряжения вблизи точки полного заряда, также было обнаружено, что температура значительно повышается по мере того, как в элементе рассеивается больше тепла. Также наблюдается такое же резкое увеличение давления внутри элемента при полной зарядке.

Учитывая эти эффекты, NiCd элемент не следует перезаряжать.

Быстрая зарядка NiCd

Иногда оборудование, использующее никель-кадмиевые элементы, требует использования методов быстрой зарядки.

Обычно зарядка происходит со скоростью около C. Однако необходимо убедиться, что зарядка NiCd работает правильно и зарядка прекращается сразу после завершения зарядки.

Поскольку эффективность зарядки составляет почти 100 % примерно до 70 % от полного заряда, зарядка на полной скорости поддерживается до этого момента, после чего скорость зарядки снижается по мере повышения температуры и снижения эффективности зарядки.

Установлено, что быстрая зарядка NiCd элементов также повышает эффективность зарядки. При скорости заряда 1C общая эффективность заряда стандартного NiCd составляет около 90%, а время зарядки составляет чуть более часа.

Обнаружение окончания заряда NiCds

Независимо от того, используется ли медленная или быстрая зарядка, необходимо убедиться, что любые NiCd элементы не перезаряжены. Поэтому необходимо иметь возможность обнаруживать окончание заряда. Существует ряд методов достижения этого.

• Базовое зарядное устройство:  Некоторые из самых простых зарядных устройств NiCd, которые можно купить, просто обеспечивают заряд около C/10. Они не включают таймер и предполагают, что пользователь снимет зарядку, когда ячейка будет заряжена. Этот режим не совсем удовлетворителен, так как если пользователь забудет об этом, ячейки будут перезаряжены и в результате получат повреждения. Также нет возможности узнать точное состояние заряда до начала зарядки.

• Прошедшее время/таймер:   Некоторые из самых простых зарядных устройств предполагают, что элементам потребуется полная зарядка, и, зная их емкость, их можно заряжать в течение заданного периода времени. Это простой и понятный метод зарядки никель-кадмиевых элементов и аккумуляторов. Один из основных недостатков этой формы прекращения заряда заключается в том, что она предполагает, что все батареи полностью разряжены до их перезарядки. Чтобы убедиться, что батареи надлежащим образом разряжены, зарядное устройство может поместить элемент в цикл разрядки.

  Это не очень точный метод перезарядки аккумуляторов и элементов, поскольку количество заряда, которое они могут удерживать, меняется в течение срока их полезного использования. Однако это лучше, чем отсутствие прекращения заряда.

• Характеристика напряжения:   Характеристика напряжения Зарядные устройства NiCd используют характеристику напряжения никель-кадмиевого элемента, чтобы определить, на каком этапе цикла зарядки он находится.

  Обнаружено, что при полной зарядке никель-кадмиевой батареи наблюдается небольшое падение напряжения на клеммах. Зарядные устройства на основе микропроцессора могут контролировать напряжение и определять точку полного заряда, когда они прекращают процесс зарядки.

  Эта форма прекращения заряда NiCd часто называется отрицательным дельта-напряжением, NDV. Он обеспечивает наилучшую производительность при быстрой зарядке, потому что точка отрицательного дельта напряжения более очевидна при использовании быстрой зарядки.

• Повышение температуры:   Для определения момента окончания быстрой зарядки используется измерение температуры. Проблема в том, что это неточно, потому что ядро ​​​​клетки будет иметь гораздо более высокую температуру, чем периферия. При нормальной скорости заряда скорость повышения температуры может быть недостаточной для точного определения.

  Обычно в качестве температуры отсечки используется температура 50°C. Хотя короткий период выше температуры 45°C может быть приемлемым, если температура может быстро падать, любой продолжительный период при температуре выше или выше приводит к ухудшению состояния элемента.

  Для быстрых зарядных устройств доступны более комплексные зарядные устройства, использующие более совершенные технологии. Основанные на микропроцессорной технологии, они способны определять скорость изменения температуры. Обычно прекращение заряда происходит, когда достигается скорость повышения температуры на 1°C в минуту или достигается предельная заранее заданная температура (часто между 50°C и 60°C).

  Обнаружение скорости повышения температуры важно, поскольку она определяет, когда элемент полностью заряжен и энергия, поступающая в элемент, не преобразуется в накопленную энергию путем потери в виде тепла.

  Одним из недостатков этого метода является то, что никель-кадмиевые элементы или батареи, повторно вставленные в зарядное устройство с датчиком температуры, которое, вероятно, будет быстрым зарядным устройством, может привести к опасной перезарядке, если батарея повторно вставлена ​​без полной разрядки, как в случае с кем-то хочет убедиться, что батарея заряжена.

Капельный заряд NiCd

Часто необходимо поддерживать полностью заряженными никель-кадмиевые элементы и батареи и преодолевать любой саморазряд элемента с течением времени, который делает их непригодными для немедленного использования.

После полной зарядки NiCd можно поддерживать в полностью заряженном состоянии, применяя непрерывный заряд. Эта струйная зарядка может быть безопасно достигнута путем подачи небольшого тока на элемент или элементы на уровне примерно от 0,05 C до 0,1 C. Это должно быть достигнуто с использованием источника тока, поскольку фактическое напряжение элементов может варьироваться в зависимости от температуры. .

Часто к ячейке или ячейкам может подаваться гораздо более высокая капельная зарядка, что может привести к перегреву и некоторому повреждению.

, несмотря на то, что часто требуется держать элементы или батареи на постоянном заряде, чтобы убедиться, что они готовы к работе, если срок службы батареи является соображением, не идеально оставлять NiCd элементы на непрерывном заряде более чем на несколько дней при время. Их гораздо лучше снять и перезарядить перед использованием.

Если никель-кадмиевые никель-кадмиевые аккумуляторы заряжать осторожно, то они будут хорошо работать в течение длительного времени.