Las pilas Ni-MH (hidruro metálico de níquel) pertenecen al grupo alcalino. Son fuentes de corriente de tipo químico, donde el óxido de níquel actúa como cátodo, y un electrodo de hidruro metálico de hidrógeno actúa como ánodo. El álcali es un electrolito. Son similares a las baterías de níquel-hidrógeno, pero son superiores en capacidad de energía.

La producción de baterías de Ni-MH comenzó a mediados del siglo XX. Fueron desarrollados teniendo en cuenta las deficiencias de los obsoletos. baterías de níquel cadmio. En NiNH se puede utilizar diferentes combinaciones rieles. Para su producción se han desarrollado aleaciones y metales especiales que operan a temperatura ambiente y baja presión de hidrógeno.

La producción industrial comenzó en los años ochenta. Las aleaciones y los metales para Ni-MH todavía se fabrican y mejoran en la actualidad. Los dispositivos modernos de este tipo pueden proporcionar hasta 2 mil ciclos de carga y descarga. Se puede lograr un resultado similar debido al uso de aleaciones de níquel con metales de tierras raras.

Cómo se utilizan estos dispositivos

Los dispositivos de hidruro metálico de níquel se usan ampliamente para alimentar varios tipos de dispositivos electrónicos que funcionan fuera de línea. Por lo general, se fabrican en forma de pilas AAA o AA. También hay otras actuaciones. Por ejemplo, baterías industriales. El ámbito de uso de las baterías de Ni-MH es ligeramente más amplio que el de las baterías de níquel-cadmio, ya que no contienen materiales tóxicos.

Implementado actualmente en mercado doméstico Las baterías de hidruro de níquel-metal se dividen en 2 grupos por capacidad: 1500-3000 mAh y 300-1000 mAh:

1. Primero utilizado en dispositivos con mayor consumo de energía en poco tiempo. Estos son todo tipo de reproductores, modelos con radio control, cámaras, videocámaras. En general, dispositivos que consumen energía rápidamente.
2. Segundo se utiliza cuando el consumo de energía comienza después de un cierto intervalo de tiempo. Estos son juguetes, linternas, walkie-talkies. Las baterías son utilizadas por dispositivos que consumen moderadamente electricidad y están desconectados durante mucho tiempo.

Carga de dispositivos Ni-MH

La carga es por goteo y rápida. Los fabricantes no recomiendan el primero, porque con él hay dificultades con definición exacta interrupción de la alimentación del dispositivo. Por este motivo, puede producirse una sobrecarga potente que provocará la degradación de la batería. utilizando la opción rápida. Coeficiente acción útil aquí es ligeramente superior a la del tipo de carga por goteo. La corriente está configurada - 0.5-1 C.

Cómo se carga una batería de hidruro:

• se determina la presencia de una batería;
• calificación del dispositivo;
• precarga;
• carga rápida;
• recarga;
• soporte de carga.

Con carga rápida, necesitas tener buena memoria. Debe controlar el final del proceso según diferentes criterios independientes entre sí. Por ejemplo, los dispositivos de Ni-Cd tienen suficiente control delta de voltaje. Y NiMH necesita la batería para monitorear la temperatura y el delta al menos.

Para operación correcta Ni-MH debe recordar la "Regla de las tres R": " No sobrecalentar", "No sobrecargar", "No sobrecargar".

Para evitar la sobrecarga de las baterías, se utilizan los siguientes métodos de control:

1. Terminación de carga por tasa de cambio de temperatura . Con esta técnica, la temperatura de la batería se controla constantemente durante la carga. Cuando los indicadores aumentan más rápido de lo necesario, la carga se detiene.
2. El método de terminar el cargo por su tiempo máximo. .
3. Terminación de carga por temperatura absoluta . aqui esta la temperatura batería controlado durante la carga. Cuando se alcanza el valor máximo, la carga rápida se detiene.
4. Método de terminación delta de voltaje negativo . Antes de que se complete la carga de la batería, el ciclo de oxígeno eleva la temperatura del dispositivo de NiMH, lo que hace que el voltaje caiga.
5. Voltaje máximo . El método se utiliza para apagar la carga de dispositivos con alta resistencia interna. Este último aparece al final de la vida de la batería por falta de electrolito.
6. presión máxima . El método se utiliza para baterías prismáticas de alta capacidad. El nivel de presión permitido en dicho dispositivo depende de su tamaño y diseño y está en el rango de 0,05-0,8 MPa.

Para aclarar el tiempo de carga de una batería Ni-MH, teniendo en cuenta todas las características, puede aplicar la fórmula: tiempo de carga (h) \u003d capacidad (mAh) / corriente del cargador (mA). Por ejemplo, hay una batería con una capacidad de 2000 miliamperios hora. La corriente de carga en la memoria es de 500 mA. La capacidad se divide por la corriente y resulta 4. Es decir, la batería se cargará durante 4 horas.

Reglas obligatorias que deben seguirse para el correcto funcionamiento del dispositivo de hidruro de níquel-metal:

1. Estas baterías son mucho más sensibles al calor que las baterías de níquel-cadmio y no deben sobrecargarse. . La sobrecarga afectará negativamente la salida actual (la capacidad de retener y entregar la carga acumulada).
2. Las baterías de hidruro metálico después de la compra se pueden "entrenar" . Realice de 3 a 5 ciclos de carga/descarga, lo que le permitirá alcanzar el límite de la capacidad perdida durante el transporte y almacenamiento del dispositivo después de salir del transportador.
3. Guarde las baterías con una pequeña cantidad de carga , aproximadamente 20-40% de la capacidad nominal.
4. Después de descargar o cargar, deje que el dispositivo se enfríe. .
5. Si el dispositivo electrónico utiliza el mismo conjunto de baterías en el modo de recarga , luego, de vez en cuando, debe descargar cada uno de ellos a un voltaje de 0.98 y luego cargarlos por completo. Se recomienda realizar este procedimiento de ciclo una vez cada 7 u 8 ciclos de recarga de la batería.
6. Si necesita descargar NiMH, debe cumplir con el valor mínimo de 0,98 . Si el voltaje cae por debajo de 0,98, es posible que deje de cargarse.

Recuperación de baterías Ni-MH

Debido al "efecto memoria", estos dispositivos a veces pierden algo de rendimiento y la mayor parte de la capacidad. Esto ocurre con ciclos repetidos de descarga incompleta y carga posterior. Como resultado de dicho trabajo, el dispositivo "recuerda" un límite de descarga más pequeño, por lo que su capacidad disminuye.

Para deshacerse de este problema, debe realizar constantemente entrenamiento y recuperación. Una bombilla o cargador se descarga a 0,801 voltios, luego la batería está completamente cargada. Si la batería no ha pasado por el proceso de recuperación durante mucho tiempo, es recomendable realizar 2-3 ciclos de este tipo. Es recomendable adiestrarlo una vez cada 20-30 días.

Los fabricantes de baterías de Ni-MH afirman que el "efecto memoria" les quita alrededor del 5% de la capacidad. Puedes restaurarlo con la ayuda del entrenamiento. Un punto importante a la hora de restaurar Ni-MH es que el cargador tenga una función de descarga con control de tensión mínima. Lo que necesita para evitar una fuerte descarga del dispositivo durante la recuperación. Esto es indispensable cuando se desconoce el grado de carga inicial y es imposible suponer un tiempo de descarga aproximado.

Si no se conoce el estado de carga de la batería, debe descargarse bajo control total voltaje, de lo contrario dicha recuperación conducirá a una descarga profunda. Al restaurar una batería completa, se recomienda cargarla completamente primero para equilibrar el estado de carga.

Si la batería ha funcionado durante varios años, entonces la recuperación por carga y descarga puede ser inútil. Es útil para la prevención durante el funcionamiento del dispositivo. Durante el funcionamiento de NiMH, junto con la aparición del "efecto memoria", se producen cambios en el volumen y la composición del electrolito. Vale la pena recordar que es más razonable restaurar las celdas de la batería individualmente que la batería completa. Las baterías tienen una vida útil de uno a cinco años (según el modelo específico).

Ventajas y desventajas

Un aumento significativo en los parámetros de energía de las baterías de hidruro de níquel-metal no es su única ventaja sobre las de cadmio. Rechazando el uso de cadmio, los fabricantes comenzaron a utilizar un metal más ecológico. Es mucho más fácil resolver problemas con.

Gracias a estas ventajas y al hecho de que el metal utilizado en la fabricación es el níquel, la producción de dispositivos Ni-MH se ha incrementado drásticamente en comparación con las baterías de níquel-cadmio. También son convenientes porque para reducir el voltaje de descarga durante recargas largas, es necesario realizar una descarga completa (hasta 1 voltio) una vez cada 20-30 días.

Algunas deficiencias:

1. Los fabricantes limitan las baterías Ni-MH a diez celdas , porque con el aumento de los ciclos de carga y descarga y la vida útil, existe el peligro de sobrecalentamiento e inversión de polaridad.
2. Estas baterías funcionan en un rango de temperatura más estrecho que las baterías de níquel-cadmio. . Ya a -10 y +40°С pierden su eficiencia.
3. Las baterías de Ni-MH generan mucho calor durante la carga , por lo que necesitan fusibles o relés de temperatura.
4. Mayor autocarga , cuya presencia se debe a la reacción del electrodo de óxido de níquel con el hidrógeno del electrolito.

La degradación de las baterías de Ni-MH está determinada por la disminución de la capacidad de sorción del electrodo negativo durante el ciclo. En el ciclo de descarga-carga, el volumen de la red cristalina cambia, lo que contribuye a la formación de óxido, grietas durante la reacción con el electrolito. La corrosión ocurre cuando la batería absorbe hidrógeno y oxígeno. Esto conduce a una disminución en la cantidad de electrolito y un aumento en la resistencia interna.

Se debe tener en cuenta que las características de las baterías dependen de la tecnología de procesamiento de la aleación del electrodo negativo, su estructura y composición. El metal para aleaciones también importa. Todo esto obliga a los fabricantes a elegir con mucho cuidado los proveedores de aleaciones, y los consumidores eligen al fabricante.

Las baterías de hidruro metálico de níquel son una fuente de corriente basada en una reacción química. Ni-MH marcado. Estructuralmente, son un análogo de las baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd) desarrolladas anteriormente, y en cuanto a las reacciones químicas que ocurren, son similares a las baterías de níquel-hidrógeno. Pertenecen a la categoría de fuentes alimenticias alcalinas.

Digresión histórica

La necesidad de fuentes de alimentación recargables existe desde hace mucho tiempo. Para diferentes tipos se necesitaba tecnología modelos compactos con mayor capacidad de almacenamiento de carga. Gracias al programa espacial se ha desarrollado un método para almacenar hidrógeno en baterías. Estos fueron los primeros especímenes de níquel-hidrógeno.

Considerando el diseño, se destacan los elementos principales:

1. electrodo(hidruro metálico de hidrógeno);
2. cátodo(óxido de níquel);
3. electrólito(hidróxido de potasio).

Los materiales utilizados anteriormente para la fabricación de electrodos eran inestables. Pero los experimentos y estudios constantes llevaron al hecho de que se obtuvo la composición óptima. Actualmente, la hidrita de lantano y níquel (La-Ni-CO) se utiliza para la fabricación de electrodos. Pero varios fabricantes también se utilizan otras aleaciones, donde se reemplaza el níquel o parte de él por aluminio, cobalto, manganeso, que estabilizan y activan la aleación.

Paso de reacciones químicas

Al cargar y descargar las baterías internas, reacciones químicas asociado con la absorción de hidrógeno. Las reacciones se pueden escribir de la siguiente forma.

• Durante la carga: Ni(OH)2+M→NiOOH+MH.
• Durante la descarga: NiOOH+MH→Ni(OH)2+M.

Las siguientes reacciones tienen lugar en el cátodo con la liberación de electrones libres:

• Durante la carga: Ni(OH)2+OH→NiOOH+H2O+e.
• Durante la descarga: NiOOH+ H2O+e →Ni(OH)2+OH.

En el ánodo:

• Durante la carga: M+ H2O+e → MH+OH.
• Durante la descarga: MH+OH →M+. H2O+e.

Diseño de batería

La producción principal de baterías de hidruro de níquel-metal se produce en dos formas: prismáticas y cilíndricas.

Pilas cilíndricas de Ni-MH

El diseño incluye:

• cuerpo cilíndrico;
• funda protectora;
• válvula;
• tapa de válvula;
• ánodo;
• colector de ánodo;
• cátodo;
• anillo dieléctrico;
• separador;
• material aislante.

El ánodo y el cátodo están separados por un separador. Este diseño enrollado y colocado en la caja de la batería. El sellado se realiza con una tapa y una junta. La tapa se proporciona válvula de seguridad. Está diseñado para que cuando la presión dentro de la batería suba a 4 MPa, cuando se active, libere el exceso de compuestos volátiles formados durante las reacciones químicas.

Muchos se encontraron con fuentes de alimentos húmedos o tapados. Este es el resultado de la válvula durante la recarga. Las características se cambian y su funcionamiento ulterior es imposible. En su ausencia, las baterías simplemente se hinchan y pierden por completo su rendimiento.

Células prismáticas de Ni-MH

El diseño incluye los siguientes elementos:

El diseño prismático asume la ubicación alterna de ánodos y cátodos con su separación por un separador. Montados de esta manera en un bloque, se colocan en la caja. El cuerpo está hecho de plástico o metal. La cubierta sella la estructura. Por seguridad y control sobre el estado de la batería, en la tapa se coloca un sensor de presión y una válvula.

El álcali se usa como electrolito: una mezcla de hidróxido de potasio (KOH) e hidróxido de litio (LiOH).

Para los elementos de Ni-MH, el polipropileno o la poliamida no tejida actúa como aislante. El grosor del material es de 120 a 250 µm.

Para la producción de ánodos, los fabricantes utilizan cermets. Pero recientemente, se han utilizado polímeros de fieltro y espuma para reducir el costo.

Varias tecnologías se utilizan en la producción de cátodos:

Características

Voltaje. Cuando está inactivo, el circuito interno de la batería está abierto. Y es bastante difícil de medir. Las dificultades son causadas por el equilibrio de potenciales en los electrodos. Pero después de una carga completa después de un día, el voltaje del elemento es de 1,3 a 1,35 V.

El voltaje de descarga a una corriente que no exceda los 0,2 A y una temperatura ambiente de 25 °C es de 1,2 a 1,25 V. El valor mínimo es 1V.

Capacidad de energía, W∙h/kg:

• teórico – 300;
• específico – 60–72.

La autodescarga depende de la temperatura de almacenamiento. El almacenamiento a temperatura ambiente provoca una pérdida de capacidad de hasta un 30 % en el primer mes. Luego, la tasa se ralentiza al 7% en 30 días.

Otras opciones:

• Fuerza motriz eléctrica (EMF) - 1.25V.
• Densidad energética - 150 Wh/dm3.
• Temperatura de funcionamiento - de -60 a +55°С.
• Duración de la operación: hasta 500 ciclos.

Carga y control correctos

Los cargadores se utilizan para almacenar energía. Tarea principal modelos economicos es un suministro de voltaje estabilizado. Para recargar baterías de hidruro de níquel-metal, se requiere un voltaje del orden de 1,4-1,6V. En este caso, la fuerza actual debe ser 0,1 de la capacidad de la batería.

Por ejemplo, si la capacidad declarada es de 1200 mAh, entonces la corriente de carga debe seleccionarse cercana o igual a 120 mA (0.12A).

Se aplican cargas rápidas y aceleradas. El proceso de carga rápida es de 1 hora. El proceso acelerado toma hasta 5 horas. Un proceso tan intenso se controla cambiando el voltaje y la temperatura.

Proceso carga normal continúa hasta las 4 pm. Para reducir la duración del tiempo de carga, los cargadores modernos generalmente se fabrican en tres etapas. La primera etapa es una carga rápida con una corriente igual a la capacidad nominal de la batería o superior. La segunda etapa - una corriente de 0,1 capacitancia. La tercera etapa es con una corriente de 0,05 a 0,02 de la capacidad.

El proceso de carga debe ser monitoreado. La sobrecarga es perjudicial para la salud de la batería. La alta formación de gas hará que la válvula de seguridad opere y el electrolito fluirá.

El control se lleva a cabo de acuerdo con los siguientes métodos:

Ventajas y desventajas inherentes a las celdas Ni-MH

Baterías última generación no sufras de una enfermedad como el "efecto memoria". Pero después de un almacenamiento a largo plazo (más de 10 días), aún debe descargarse por completo antes de comenzar a cargar. La probabilidad de un efecto de memoria proviene de la inacción.

Mayor capacidad de almacenamiento de energía

El respeto al medio ambiente lo proporcionan los materiales modernos. La transición a ellos facilitó enormemente la eliminación de elementos usados.

En cuanto a las deficiencias, también hay muchas:

• alta disipación de calor;
• el rango de temperatura de operación es pequeño (de -10 a + 40 ° C), aunque los fabricantes afirman otros indicadores;
• pequeño intervalo de corriente de funcionamiento;
• alta autodescarga;
• el incumplimiento de la polaridad desactiva la batería;
• almacenar por un corto tiempo.

Selección por capacidad y funcionamiento

Antes de comprar baterías de Ni-MH, debe decidir su capacidad. El alto rendimiento no es una solución al problema de la falta de energía. Cuanto mayor sea la capacidad del elemento, más pronunciada es la autodescarga.

Las celdas cilíndricas de hidruro metálico de níquel están disponibles en una gran cantidad de tamaños, que están marcados como AA o AAA. Apodado popularmente como dedo - aaa y dedo meñique - aa. Puedes comprarlos en todas las tiendas de electrodomésticos y tiendas de electrónica.

Como muestra la práctica, las baterías con una capacidad de 1200-3000 mAh, con un tamaño de aaa, se usan en reproductores, cámaras y otros dispositivos electrónicos con alto consumo de electricidad.

Las baterías con una capacidad de 300-1000 mAh, el tamaño habitual aa se utilizan en dispositivos con bajo consumo de energía o no inmediatamente (walkie-talkie, linterna, navegador).

Las baterías de hidruro metálico ampliamente utilizadas anteriormente se utilizaron en todos los dispositivos portátiles. Los elementos individuales se instalaron en una caja diseñada por el fabricante para facilitar la instalación. Por lo general, tenían la marca EN. Solo se pueden comprar representantes oficiales fabricante.

Este artículo sobre las baterías de hidruro metálico de níquel (Ni-MH) ha sido durante mucho tiempo un clásico en Internet ruso. Recomiendo revisar…

Las baterías de hidruro metálico de níquel (Ni-MH) son análogas en diseño a las baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd) y en procesos electroquímicos, baterías de níquel-hidrógeno. La energía específica de una batería de Ni-MH es significativamente mayor que la energía específica de las baterías de Ni-Cd y de hidrógeno (Ni-H2)

VÍDEO: Baterías de hidruro metálico de níquel (NiMH)

Características comparativas de las baterías.

Opciones	Ni-Cd	Ni-H2	Ni-MH
Tensión nominal, V	1.2	1.2	1.2
Energía específica: Wh/kg | wh/l	20-40 60-120	40-55 60-80	50-80 100-270
Vida útil: años | ciclos	1-5 500-1000	2-7 2000-3000	1-5 500-2000
Autodescarga, %	20-30 (durante 28 días)	20-30 (por 1 día)	20-40 (durante 28 días)
Temperatura de trabajo, °С	-50 — +60	-20 — +30	-40 — +60

*** Una gran dispersión de algunos parámetros en la tabla se debe a diferentes propósitos (diseños) de las baterías. Además, la tabla no tiene en cuenta los datos de las baterías modernas con baja autodescarga.

Historia de la batería Ni-MH

El desarrollo de las baterías de hidruro de níquel-metal (Ni-MH) comenzó en los años 50-70 del siglo pasado. Como resultado, se creó nueva manera almacenamiento de hidrógeno en baterías de níquel-hidrógeno, que se utilizaron en naves espaciales. En el nuevo elemento, el hidrógeno se acumula en aleaciones de ciertos metales. En la década de 1960 se descubrieron aleaciones que absorbían 1000 veces su propio volumen de hidrógeno. Estas aleaciones están compuestas por dos o más metales, uno de los cuales absorbe hidrógeno y el otro es un catalizador que promueve la difusión de átomos de hidrógeno en la red metálica. El número de posibles combinaciones de metales utilizados es prácticamente ilimitado, lo que permite optimizar las propiedades de la aleación. Para crear baterías de Ni-MH, fue necesario crear aleaciones que puedan funcionar a baja presión de hidrógeno y temperatura ambiente. Actualmente, se continúa trabajando en todo el mundo para la creación de nuevas aleaciones y tecnologías para su procesamiento. Las aleaciones de níquel con metales del grupo de las tierras raras pueden proporcionar hasta 2000 ciclos de carga y descarga de la batería con una disminución de la capacidad del electrodo negativo de no más del 30%. Bill patentó la primera batería de Ni-MH, que usaba la aleación LaNi5 como principal material activo del electrodo de hidruro metálico, en 1975. En los primeros experimentos con aleaciones de hidruro metálico, las baterías de hidruro metálico de níquel eran inestables y la capacidad requerida de la batería podía no ser alcanzado. Por lo tanto, el uso industrial de las baterías Ni-MH comenzó recién a mediados de los años 80 después de la creación de la aleación La-Ni-Co, que permite la absorción electroquímicamente reversible de hidrógeno durante más de 100 ciclos. Desde entonces, el diseño de las baterías de Ni-MH se ha mejorado continuamente para aumentar su densidad de energía. El reemplazo del electrodo negativo permitió aumentar la carga de masas activas del electrodo positivo en 1,3-2 veces, lo que determina la capacidad de la batería. Por lo tanto, las baterías de Ni-MH tienen características energéticas específicas significativamente más altas en comparación con las baterías de Ni-Cd. El éxito de la distribución de baterías de hidruro metálico de níquel estuvo asegurado por la alta densidad de energía y la no toxicidad de los materiales utilizados en su producción.

Procesos básicos de las baterías Ni-MH

Las baterías de Ni-MH utilizan un electrodo de óxido de níquel como electrodo positivo, como una batería de níquel-cadmio, y un electrodo de aleación de níquel y tierras raras que absorbe hidrógeno en lugar del electrodo negativo de cadmio. En el electrodo positivo de óxido de níquel de la batería de Ni-MH, se produce la reacción:

Ni(OH) 2 + OH- → NiOOH + H 2 O + e - (carga) NiOOH + H 2 O + e - → Ni(OH) 2 + OH - (descarga)

En el electrodo negativo, el metal con hidrógeno absorbido se convierte en un hidruro metálico:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (carga) MH + OH - → M + H 2 O + e - (descarga)

La reacción general en una batería de Ni-MH se escribe de la siguiente manera:

Ni(OH) 2 + M → NiOOH + MH (carga) NiOOH + MH → Ni(OH) 2 + M (descarga)

El electrolito no participa en la principal reacción de formación de corriente. Después de informar el 70-80% de la capacidad y durante la recarga, comienza a liberarse oxígeno en el electrodo de óxido de níquel,

2OH- → 1/2O 2 + H2O + 2e - (recarga)

que se restaura en el electrodo negativo:

1/2O 2 + H 2 O + 2e - → 2OH - (recarga)

Las dos últimas reacciones proporcionan un ciclo de oxígeno cerrado. Cuando se reduce el oxígeno, también se proporciona un aumento adicional en la capacitancia del electrodo de hidruro metálico debido a la formación del grupo OH-.

Construcción de electrodos de batería Ni-MH

Electrodo de hidrógeno metálico

El material principal que determina el rendimiento de una batería de Ni-MH es una aleación absorbente de hidrógeno que puede absorber hasta 1000 veces su propio volumen de hidrógeno. Las aleaciones más utilizadas son LaNi5, en las que se sustituye parte del níquel por manganeso, cobalto y aluminio para aumentar la estabilidad y actividad de la aleación. Para reducir el costo, algunos fabricantes usan misch metal en lugar de lantano (Mm, que es una mezcla de elementos de tierras raras, su proporción en la mezcla es cercana a la proporción en minerales naturales), que, además del lantano, también incluye cerio. , praseodimio y neodimio. Durante el ciclo de carga-descarga, hay una expansión y contracción del 15 al 25% de la red cristalina de las aleaciones absorbentes de hidrógeno debido a la absorción y desorción de hidrógeno. Dichos cambios conducen a la formación de grietas en la aleación debido a un aumento de la tensión interna. La formación de fisuras provoca un aumento de la superficie, que se corroe al interactuar con un electrolito alcalino. Por estas razones, la capacidad de descarga del electrodo negativo disminuye gradualmente. en una batería con número limitado electrolito, esto da lugar a problemas asociados con la redistribución del electrolito. La corrosión de la aleación conduce a la pasividad química de la superficie debido a la formación de óxidos e hidróxidos resistentes a la corrosión, que aumentan la sobretensión de la principal reacción generadora de corriente del electrodo de hidruro metálico. La formación de productos de corrosión ocurre con el consumo de oxígeno e hidrógeno de la solución de electrolito, lo que, a su vez, provoca una disminución en la cantidad de electrolito en la batería y un aumento en su resistencia interna. Para ralentizar los procesos indeseables de dispersión y corrosión de las aleaciones, que determinan la vida útil de las baterías de Ni-MH, se utilizan dos métodos principales (además de optimizar la composición y el modo de producción de la aleación). El primer método es la microencapsulación de partículas de aleación, es decir en cubrir su superficie con una fina capa porosa (5-10%) - en peso de níquel o cobre. El segundo método, que ha encontrado la aplicación más amplia en la actualidad, es tratar la superficie de las partículas de aleación en soluciones alcalinas con la formación de películas protectoras permeables al hidrógeno.

Electrodo de óxido de níquel

Los electrodos de óxido de níquel en la producción en masa se fabrican en las siguientes modificaciones de diseño: láminas, sinterizado sin láminas (metal-cerámica) y prensado, incluidos gránulos. En los últimos años se han comenzado a utilizar electrodos de fieltro sin láminas y de espuma de polímero.

Electrodos lamelares

Los electrodos laminares son un conjunto de cajas perforadas interconectadas (laminillas) hechas de cinta delgada (0,1 mm de espesor) de acero niquelado.

Electrodos sinterizados (cermet)

electrodos de este tipo consisten en una base cermet porosa (con una porosidad de al menos el 70%), en cuyos poros se encuentra la masa activa. La base está hecha de polvo fino de carbonil-níquel, que, mezclado con carbonato de amonio o carbamida (60-65% de níquel, el resto es relleno), se prensa, lamina o pulveriza sobre una malla de acero o níquel. Luego, la rejilla con el polvo se somete a un tratamiento térmico en una atmósfera reductora (generalmente en una atmósfera de hidrógeno) a una temperatura de 800-960 ° C, mientras que el carbonato de amonio o carbamida se descompone y volatiliza, y el níquel se sinteriza. Los sustratos así obtenidos tienen un espesor de 1-2,3 mm, una porosidad de 80-85% y un radio de poro de 5-20 µm. La base se impregna alternativamente con una solución concentrada de nitrato de níquel o sulfato de níquel y una solución alcalina calentada a 60-90 ° C, que induce la precipitación de óxidos e hidróxidos de níquel. Actualmente, también se utiliza el método de impregnación electroquímica, en el que el electrodo se somete a un tratamiento catódico en una solución de nitrato de níquel. Debido a la formación de hidrógeno, la solución en los poros de la placa se alcaliniza, lo que conduce a la deposición de óxidos e hidróxidos de níquel en los poros de la placa. Los electrodos de lámina se clasifican como variedades de electrodos sinterizados. Los electrodos se fabrican aplicando sobre una fina cinta de níquel (0,05 mm) perforada por ambos lados, mediante pulverización, una emulsión de alcohol de polvo de carbonilo de níquel que contiene aglutinantes, sinterización y posterior impregnación química o electroquímica con reactivos. El grosor del electrodo es de 0,4-0,6 mm.

Electrodos prensados

Los electrodos prensados ​​se fabrican presionando bajo una presión de 35-60 MPa de la masa activa sobre una malla o una cinta perforada de acero. La masa activa consiste en hidróxido de níquel, hidróxido de cobalto, grafito y un aglutinante.

Electrodos de fieltro metálico

Los electrodos de fieltro metálico tienen una base altamente porosa hecha de fibras de níquel o carbono. La porosidad de estas fundaciones es del 95% o más. El electrodo de fieltro está hecho a base de polímero niquelado o fieltro de grafito. El grosor del electrodo, dependiendo de su propósito, está en el rango de 0,8 a 10 mm. La masa activa se introduce en el fieltro por diferentes métodos, dependiendo de su densidad. Se puede utilizar en lugar de fieltro. espuma de níquel obtenido por niquelado de espuma de poliuretano seguido de recocido en ambiente reductor. Una pasta que contiene hidróxido de níquel y un aglutinante generalmente se introduce en un medio altamente poroso mediante extensión. Después de eso, la base con la pasta se seca y se enrolla. Los electrodos de polímero de fieltro y espuma se caracterizan por una alta capacidad específica y una larga vida útil.

Construcción de baterías Ni-MH

Baterías cilíndricas de Ni-MH

Los electrodos positivo y negativo, separados por un separador, se enrollan en forma de rollo, que se inserta en la carcasa y se cierra con una tapa de sellado con junta (Figura 1). La tapa dispone de una válvula de seguridad que actúa a una presión de 2-4 MPa en caso de fallo en el funcionamiento de la batería.

Figura 1. El diseño de la batería de hidruro de níquel-metal (Ni-MH): 1 cuerpo, 2 tapas, 3 tapas de válvulas, 4 válvulas, 5 colectores de electrodos positivos, 6 anillos aislantes, 7 electrodos negativos, 8- separador, 9- electrodo positivo, 10-aislante.

Baterías prismáticas Ni-MH

En las baterías prismáticas de Ni-MH, los electrodos positivo y negativo se colocan alternativamente y se coloca un separador entre ellos. El bloque de electrodos se inserta en una caja de metal o plástico y se cierra con una tapa de sellado. En la tapa suele instalarse una válvula o sensor de presión (Figura 2).

Figura 2. Estructura de la batería Ni-MH: 1 cuerpo, 2 tapas, 3 tapas de válvulas, 4 válvulas, 5 juntas aislantes, 6 aisladores, 7 electrodos negativos, 8 separadores, 9 electrodos positivos.

Las baterías de Ni-MH usan un electrolito alcalino que consiste en KOH con la adición de LiOH. Como separador en las baterías de Ni-MH se utiliza polipropileno no tejido y poliamida de 0,12-0,25 mm de espesor, tratados con un agente humectante.

electrodo positivo

Las baterías de Ni-MH usan electrodos de óxido de níquel positivos, similares a los que se usan en las baterías de Ni-Cd. En las baterías de Ni-MH se utilizan principalmente electrodos de metal cerámico y, en los últimos años, electrodos de fieltro y espuma de polímero (ver arriba).

Electrodo negativo

Cinco diseños de un electrodo de hidruro metálico negativo (ver arriba) han encontrado aplicación práctica en baterías de Ni-MH: - laminar, cuando el polvo de una aleación absorbente de hidrógeno con o sin aglutinante se presiona en una malla de níquel; - espuma de níquel, cuando se introduce una pasta con una aleación y un aglutinante en los poros de la base de espuma de níquel, y luego se seca y se prensa (lamina); - hoja, cuando se aplica una pasta con una aleación y un aglutinante a una hoja perforada de acero niquelado o niquelado, y luego se seca y se prensa; - laminado, cuando el polvo de la masa activa, que consiste en una aleación y un aglutinante, se aplica mediante laminación (laminación) sobre una rejilla de níquel o cobre extensible; - sinterizado, cuando el polvo de aleación se presiona sobre una rejilla de níquel y luego se sinteriza en una atmósfera de hidrógeno. Capacidades específicas de los electrodos de hidruro metálico diferentes diseños tienen un valor cercano y están determinados principalmente por la capacidad de la aleación utilizada.

Características de las baterías Ni-MH. Características electricas

Abra el circuito de voltaje

Valor de tensión de circuito abierto Ur.c. Los sistemas Ni-MH son difíciles de determinar con precisión debido a la dependencia del potencial de equilibrio del electrodo de óxido de níquel del grado de oxidación del níquel, así como la dependencia del potencial de equilibrio del electrodo de hidruro metálico del grado de saturación de hidrógeno. 24 horas después de cargar la batería, el voltaje de circuito abierto de la batería Ni-MH cargada está en el rango de 1,30-1,35 V.

Tensión nominal de descarga

Ur a una corriente de descarga normalizada Ir = 0.1-0.2C (C es la capacidad nominal de la batería) a 25 ° C es 1.2-1.25V, el voltaje final habitual es 1V. El voltaje disminuye con el aumento de la carga (ver figura 3)

Fig. 3. Características de descarga de una batería Ni-MH a una temperatura de 20°C y diferentes corrientes de carga normalizadas: 1-0,2C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

Capacidad de la batería

Con un aumento de la carga (disminución del tiempo de descarga) y con una disminución de la temperatura, la capacidad de una batería de Ni-MH disminuye (Figura 4). El efecto de la disminución de la temperatura en la capacitancia es especialmente notable en altas velocidades descarga y a temperaturas inferiores a 0°C.

Figura 4. La dependencia de la capacidad de descarga de la batería Ni-MH de la temperatura a diferentes corrientes descarga: 1-0.2C; 2-1C; 3-3C

Seguridad y vida útil de las baterías Ni-MH

Durante el almacenamiento, la batería de Ni-MH se autodescarga. Después de un mes a temperatura ambiente, la pérdida de capacidad es del 20-30 %, y con más almacenamiento, la pérdida se reduce al 3-7 % por mes. La tasa de autodescarga aumenta con el aumento de la temperatura (consulte la Figura 5).

Figura 5. La dependencia de la capacidad de descarga de la batería Ni-MH del tiempo de almacenamiento a diferentes temperaturas: 1-0°С; 2-20°C; 3-40°С

Carga de una batería Ni-MH

El tiempo de funcionamiento (número de ciclos de carga y descarga) y la vida útil de una batería de Ni-MH están determinados en gran medida por las condiciones de funcionamiento. El tiempo de operación disminuye con un aumento en la profundidad y velocidad de la descarga. El tiempo de funcionamiento depende de la velocidad de la carga y del método de control de su finalización. Según el tipo de batería Ni-MH, el modo de funcionamiento y las condiciones de funcionamiento, las baterías proporcionan de 500 a 1800 ciclos de descarga-carga a una profundidad de descarga del 80 % y tienen una vida útil (en promedio) de 3 a 5 años.

Para proveer Operación confiable Las baterías Ni-MH durante el período de garantía deben seguir las recomendaciones e instrucciones del fabricante. Se debe prestar la mayor atención al régimen de temperatura. Es deseable evitar sobredescargas (por debajo de 1V) y cortocircuitos. Se recomienda utilizar baterías de Ni-MH para el fin previsto, evitar mezclar baterías usadas y sin usar, y no soldar cables u otras partes directamente a la batería. Las baterías de Ni-MH son más sensibles a la sobrecarga que las de Ni-Cd. La sobrecarga puede provocar una fuga térmica. La carga generalmente se realiza con una corriente de Iz \u003d 0.1C durante 15 horas. La carga de compensación se realiza con una corriente Iz = 0,01-0,03C durante 30 horas o más. Las cargas aceleradas (en 4 - 5 horas) y rápidas (en 1 hora) son posibles para baterías Ni-MH con electrodos altamente activos. Con tales cargas, el proceso se controla mediante cambios en la temperatura ΔТ y el voltaje ΔU y otros parámetros. La carga rápida se usa, por ejemplo, para baterías Ni-MH que alimentan computadoras portátiles, teléfonos celulares y herramientas eléctricas, aunque las computadoras portátiles y los teléfonos celulares ahora usan principalmente baterías de iones de litio y polímeros de litio. También se recomienda un método de carga de tres etapas: la primera etapa de una carga rápida (1C y superior), una carga a una tasa de 0,1C durante 0,5-1 h para la recarga final y una carga a una tasa de 0,05- 0.02C como cargo de compensación. La información sobre cómo cargar las baterías Ni-MH generalmente se incluye en las instrucciones del fabricante, y la corriente de carga recomendada se indica en la caja de la batería. El voltaje de carga Uz en Iz=0.3-1C se encuentra en el rango de 1.4-1.5V. Debido a la liberación de oxígeno en el electrodo positivo, la cantidad de electricidad entregada durante la carga (Qz) es mayor que la capacidad de descarga (Cp). Al mismo tiempo, el rendimiento de la capacidad (100 Ср/Qз) es del 75-80 % y del 85-90 %, respectivamente, para baterías Ni-MH de disco y cilíndricas.

Control de carga y descarga

Para evitar la sobrecarga de las baterías de Ni-MH, se pueden usar los siguientes métodos de control de carga con los sensores apropiados instalados en las baterías o cargadores:

• método de terminación de carga por temperatura absoluta Tmax. La temperatura de la batería se monitorea constantemente durante el proceso de carga, y cuando se alcanza el valor máximo, se interrumpe la carga rápida;
• método de terminación de carga por tasa de cambio de temperatura ΔT/Δt. Con este método, la pendiente de la curva de temperatura de la batería se monitorea constantemente durante el proceso de carga, y cuando este parámetro supera un cierto valor establecido, la carga se interrumpe;
• método de terminación de carga por tensión negativa delta -ΔU. Al final de la carga de la batería, durante el ciclo del oxígeno, su temperatura comienza a elevarse, lo que provoca una disminución del voltaje;
• método de terminación de carga según el tiempo máximo de carga t;
• método de terminación de la carga por la presión máxima Pmax. Comúnmente utilizado en acumuladores prismáticos tallas grandes y contenedores. El nivel de presión permisible en un acumulador prismático depende de su diseño y se encuentra en el rango de 0,05-0,8 MPa;
• método de terminación de la carga por el voltaje máximo Umax. Se utiliza para desconectar la carga de baterías con alta resistencia interna, que aparece al final de su vida útil por falta de electrolito o por baja temperatura.

Al usar el método Tmax, la batería puede sobrecargarse si la temperatura ambiente baja, o la batería puede no estar lo suficientemente cargada si la temperatura ambiente aumenta significativamente. El método ΔT/Δt se puede usar de manera muy efectiva para terminar la carga en temperaturas bajas ambiente. Pero si solo se usa este método a temperaturas más altas, las baterías dentro de las baterías estarán expuestas a temperaturas indeseablemente altas antes de que se pueda alcanzar el valor ΔT/Δt para el apagado. Para un cierto valor de ΔT/Δt, se puede obtener una capacitancia de entrada mayor a una temperatura ambiente más baja que a una temperatura más alta. Al comienzo de la carga de la batería (así como al final de la carga), hay un aumento rápido de la temperatura, lo que puede conducir a un apagado prematuro de la carga cuando se utiliza el método ΔT/Δt. Para eliminar esto, los desarrolladores de cargadores usan temporizadores para el retraso de respuesta inicial del sensor con el método ΔT / Δt. El método -ΔU es efectivo para la terminación de carga a temperaturas ambiente bajas, no a temperaturas elevadas. En este sentido, el método es similar al método ΔT/Δt. Para garantizar la finalización de la carga en los casos en que circunstancias imprevistas impidan la interrupción normal de la carga, también se recomienda utilizar un control temporizador que regule la duración de la operación de carga (método t). Así, para cargar rápidamente baterías con corrientes nominales de 0,5-1C a temperaturas de 0-50 °C, es recomendable aplicar simultáneamente los métodos Tmax (con una temperatura de apagado de 50-60 °C, dependiendo del diseño de las baterías). y baterías), -ΔU (5-15 mV por batería), t (normalmente para obtener el 120% de la capacidad nominal) y Umax (1,6-1,8 V por batería). En lugar del método -ΔU, se puede utilizar el método ΔT/Δt (1-2 °C/min) con un temporizador de retardo inicial (5-10 min). Para el control de carga ver también el artículo correspondiente Después de una carga rápida de la batería, los cargadores prevén conmutarlas para recargar con una corriente nominal de 0,1C - 0,2C durante un tiempo determinado. No se recomienda cargar baterías Ni-MH a Voltaje constante ya que puede ocurrir una "falla térmica" de las baterías. Esto se debe a que al final de la carga se produce un aumento de corriente, que es proporcional a la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión de la batería, y la tensión de la batería al final de la carga disminuye debido al aumento de temperatura. A bajas temperaturas, la tasa de carga debe reducirse. De lo contrario, el oxígeno no tendrá tiempo de recombinarse, lo que provocará un aumento de la presión en el acumulador. Para operar en tales condiciones, se recomiendan baterías Ni-MH con electrodos altamente porosos.

Ventajas y desventajas de las baterías Ni-MH

Un aumento significativo en los parámetros de energía específicos no es la única ventaja de las baterías de Ni-MH sobre las baterías de Ni-Cd. Alejarse del cadmio también significa avanzar hacia una producción más limpia. El problema de reciclar las baterías defectuosas también es más fácil de resolver. Estas ventajas de las baterías de Ni-MH determinaron el crecimiento más rápido de sus volúmenes de producción en todas las principales empresas de baterías del mundo en comparación con las baterías de Ni-Cd.

Las baterías Ni-MH no tienen el "efecto memoria" que tienen las baterías Ni-Cd debido a la formación de niquelato en el electrodo negativo de cadmio. Sin embargo, los efectos asociados con la sobrecarga del electrodo de óxido de níquel permanecen. La disminución de la tensión de descarga, observada con recargas frecuentes y prolongadas al igual que con las baterías de Ni-Cd, puede eliminarse realizando periódicamente varias descargas hasta 1V - 0,9V. Basta con realizar dichas descargas una vez al mes. Sin embargo, las baterías de hidruro de níquel-metal son inferiores a las baterías de níquel-cadmio, a las que están diseñadas para reemplazar, en algunas características de rendimiento:

• Las baterías de Ni-MH funcionan de manera efectiva en un rango más estrecho de corrientes operativas, lo que se asocia con una desorción limitada de hidrógeno del electrodo de hidruro metálico a tasas de descarga muy altas;
• Las baterías de Ni-MH tienen un rango de temperatura de funcionamiento más estrecho: la mayoría de ellas no funcionan a temperaturas inferiores a -10 °C y superiores a +40 °C, aunque en serie individual para las baterías, el ajuste de las recetas aseguró la ampliación de los límites de temperatura;
• durante la carga de las baterías de Ni-MH, se libera más calor que cuando se cargan las baterías de Ni-Cd, por lo tanto, para evitar el sobrecalentamiento de la batería debido a las baterías de Ni-MH durante la carga rápida y/o la sobrecarga significativa, se utilizan fusibles térmicos o relés térmicos. están instalados en ellos, que están ubicados en la pared de una de las baterías en la parte central de la batería (esto se aplica a los conjuntos de baterías industriales);
• Las baterías de Ni-MH tienen una mayor autodescarga, que está determinada por la inevitabilidad de la reacción del hidrógeno disuelto en el electrolito con un electrodo de óxido de níquel positivo (pero, gracias al uso de aleaciones especiales de electrodos negativos, fue posible lograr una disminución de la tasa de autodescarga a valores cercanos a los de las baterías de Ni-Cd);
• el riesgo de sobrecalentamiento al cargar una de las baterías Ni-MH de la batería, así como la inversión de la batería con una capacidad inferior cuando la batería está descargada, aumenta con la falta de coincidencia de los parámetros de la batería como resultado de ciclos largos, por lo que no todos los fabricantes recomiendan la creación de baterías a partir de más de 10 baterías;
• la pérdida de capacidad del electrodo negativo que se produce en una batería de Ni-MH al descargarse por debajo de 0 V es irreversible, lo que plantea requisitos más estrictos para la selección de baterías en la batería y el control del proceso de descarga que en el caso de usando baterías de Ni-Cd, por regla general, descarga a 1 V/ac en baterías de bajo voltaje y hasta 1,1 V/ac en una batería de 7-10 baterías.

Como se señaló anteriormente, la degradación de las baterías de Ni-MH está determinada principalmente por una disminución en la capacidad de sorción del electrodo negativo durante el ciclo. En el ciclo de carga-descarga, el volumen de la red cristalina de la aleación cambia, lo que conduce a la formación de grietas y posterior corrosión al reaccionar con el electrolito. La formación de productos de corrosión ocurre con la absorción de oxígeno e hidrógeno, resultando en una disminución en la cantidad total de electrolito y un aumento en resistencia interna batería. Cabe señalar que las características de las baterías de Ni-MH dependen significativamente de la aleación del electrodo negativo y de la tecnología de procesamiento de la aleación para mejorar la estabilidad de su composición y estructura. Esto obliga a los fabricantes de baterías a tener cuidado al elegir proveedores de aleaciones, y a los consumidores de baterías a tener cuidado al elegir un fabricante.

Basado en los materiales de los sitios powerinfo.ru, "Chip and Dip"

De la experiencia operativa

Las celdas de NiMH se anuncian ampliamente como de alta energía, frías y sin memoria. Habiendo comprado una cámara digital Canon PowerShot A 610, naturalmente le proporcioné una memoria de gran capacidad para 500 disparos. de la máxima calidad, y para aumentar la duración de la filmación, compré 4 celdas NiMH con una capacidad de 2500 mA * hora de Duracell.

Comparemos las características de los elementos producidos por la industria:

Opciones		iones de litio Li-ion	Níquel Cadmio NiCd	Níquel- hidruro metálico NiMH	Plomo-ácido Pb
duración del servicio, ciclos de carga/descarga		1-1.5 años	500-1000		3 00-5000
Capacidad de energía, W*h/kg
Corriente de descarga, mA * capacidad de la batería
Voltaje de un elemento, V
Tasa de autodescarga		2-5% por mes	10% para el primer día, 10% por cada mes subsiguiente	2 veces mayor NiCd	40% en el año
Rango de temperatura permisible, grados Celsius	cargando
	distensión		-20... +65
Rango de tensión admisible, V		2,5-4,3 (Coca), 3,0-4,3 (grafito)			5,25-6,85 (para pilas 6 voltios), 10,5-13,7 (para pilas 12V)

Tabla 1.

En la tabla vemos que los elementos de NiMH tienen una alta capacidad energética, lo que los hace preferibles a la hora de elegir.

Para cargarlos, un inteligente Cargador DESAY Full-Power Harger proporciona carga de celdas NiMH con su entrenamiento. Los elementos del mismo fueron cargados con alta calidad, pero... Sin embargo, en el sexto cargo, ordenó una larga vida. Electrónica quemada.

Después de reemplazar el cargador y varios ciclos de carga y descarga, las baterías comenzaron a agotarse en la segunda o tercera diez tomas.

Resultó que, a pesar de las garantías, los elementos de NiMH también tienen memoria.

Y la mayoría de los dispositivos portátiles modernos que los utilizan tienen una protección integrada que apaga la alimentación cuando se alcanza un cierto voltaje mínimo. Esto evita que la batería se descargue por completo. Aquí la memoria de los elementos empieza a jugar su papel. Las celdas que no están completamente descargadas no están completamente cargadas y su capacidad disminuye con cada recarga.

Los cargadores de alta calidad te permiten cargar sin perder capacidad. Pero no pude encontrar algo así a la venta para elementos con una capacidad de 2500mah. Queda por realizar periódicamente su formación.

Entrenamiento de elementos de NiMH

Todo lo escrito a continuación no se aplica a las celdas de batería con una fuerte autodescarga . Solo se pueden tirar, la experiencia demuestra que no se pueden entrenar.

El entrenamiento de los elementos de NiMH consta de varios (1-3) ciclos de carga y descarga.

La descarga se realiza hasta que el voltaje en la celda de la batería cae a 1V. Es aconsejable descargar los elementos individualmente. La razón es que la capacidad de recibir un cargo puede ser diferente. Y se intensifica al cargar sin entrenar. Por tanto, se produce un funcionamiento prematuro de la protección de tensión de su dispositivo (reproductor, cámara,...) y la posterior carga de un elemento no descargado. El resultado de esto es una pérdida progresiva de capacidad.

La descarga debe realizarse en un dispositivo especial (Fig. 3), que permite realizarla individualmente para cada elemento. Si no hay control de voltaje, entonces la descarga se llevó a cabo hasta una disminución notable en el brillo de la bombilla.

Y si detecta el tiempo de combustión de la bombilla, puede determinar la capacidad de la batería, se calcula mediante la fórmula:

Capacidad = Corriente de descarga x Tiempo de descarga = I x t (A * hora)

Una batería con una capacidad de 2500 mAh es capaz de entregar una corriente de 0,75 A a la carga durante 3,3 horas, si el tiempo obtenido como resultado de la descarga es menor, y en consecuencia la capacidad residual es menor. Y con una disminución en la capacidad, debe continuar entrenando la batería.

Ahora, para descargar las celdas de la batería, uso un dispositivo hecho de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 3.

Está hecho de un cargador viejo y se ve así:

Solo que ahora hay 4 bombillas, como en la Fig. 3. Las bombillas deben mencionarse por separado. Si la bombilla tiene una corriente de descarga igual a la nominal para esta batería o uno un poco más pequeño puede usarse como carga e indicador, de lo contrario, la bombilla es solo un indicador. Entonces, la resistencia debe tener un valor tal que la resistencia total de El 1-4 y la resistencia R 1-4 paralela a ella sea del orden de 1,6 ohmios. Reemplazar una bombilla con un LED es inaceptable.

Un ejemplo de una bombilla que se puede utilizar como carga es una bombilla de linterna de criptón de 2,4 V.

Un caso especial.

¡Atención! Los fabricantes no garantizan el funcionamiento normal de las baterías bajo corrientes de carga exceder la corriente de carga acelerada que cargo debe ser menor que la capacidad de la batería. Entonces, para baterías con una capacidad de 2500 ma * h, debe estar por debajo de 2.5A.

Sucede que las celdas de NiMH después de descargar tienen un voltaje de menos de 1.1 V. En este caso, es necesario aplicar la técnica descrita en el artículo anterior en la revista PC MIR. Un elemento o una serie de elementos se conectan a una fuente de alimentación a través de una bombilla de coche de 21 W.

¡Una vez más, llamo su atención! ¡Dichos elementos deben ser revisados ​​por autodescarga! En la mayoría de los casos, son los elementos con bajo voltaje los que tienen una mayor autodescarga. Estos elementos son más fáciles de desechar.

La carga es preferentemente individual para cada elemento.

Para dos celdas con un voltaje de 1,2 V, el voltaje de carga no debe exceder los 5-6 V. Con carga forzada, la luz también es un indicador. Al reducir el brillo de la bombilla, puede verificar el voltaje en el elemento de NiMH. Será superior a 1,1 V. Normalmente, esta carga de impulso inicial tarda de 1 a 10 minutos.

Si el elemento de NiMH, durante la carga forzada, no aumenta el voltaje durante varios minutos, se calienta, esta es una razón para retirarlo de la carga y rechazarlo.

Recomiendo usar cargadores solo con la capacidad de entrenar (regenerar) elementos al recargar. Si no hay ninguno, luego de 5-6 ciclos de operación en el equipo, sin esperar una pérdida completa de capacidad, entrénelos y rechace los elementos con una fuerte autodescarga.

Y no te defraudarán.

En uno de los foros comentó este artículo "mal escrito pero nada mas". Entonces, esto no es "tonto", sino simple y accesible para todos los que necesitan ayuda en la cocina. Es decir, lo más simple posible. Avanzado puede poner un controlador, conectar una computadora, ......, pero esto ya es otra historia.

Para no parecer tonto

Existen cargadores "inteligentes" para celdas de NiMH.

Este cargador funciona con cada batería por separado.

Él puede:

1. trabajar individualmente con cada batería en diferentes modos,
2. cargar las baterías en modo rápido y lento,
3. pantalla LCD individual para cada compartimento de la batería,
4. cargar cada batería de forma independiente,
5. cargar de una a cuatro pilas de diferentes capacidades y tamaños (AA o AAA),
6. proteger la batería del sobrecalentamiento,
7. proteger cada batería de la sobrecarga,
8. determinación del final de la carga por caída de tensión,
9. identificar baterías defectuosas
10. descargar previamente la batería a la tensión residual,
11. restaurar baterías viejas (entrenamiento de carga-descarga),
12. controlar capacidad de la batería,
13. visualización en la pantalla LCD: - corriente de carga, voltaje, refleja la capacitancia actual.

Lo más importante, destaco que este tipo de dispositivo te permite trabajar individualmente con cada batería.

Según las opiniones de los usuarios, dicho cargador le permite restaurar la mayoría de las baterías en funcionamiento, y las que se pueden reparar se pueden usar durante toda la vida útil garantizada.

Desafortunadamente, no usé un cargador de este tipo, ya que es simplemente imposible comprarlo en las provincias, pero puedes encontrar muchas reseñas en los foros.

Lo principal es no cargar a altas corrientes, a pesar del modo declarado con corrientes de 0,7 - 1A, este sigue siendo un dispositivo de tamaño pequeño y puede disipar de 2 a 5 vatios de potencia.

Conclusión

Cualquier recuperación de baterías NiMh es un trabajo estrictamente individual (con cada elemento individual). Con monitoreo constante y rechazo de elementos que no aceptan carga.

Y la mejor forma de afrontar su recuperación es con cargadores inteligentes que permitan rechazar y ciclo de carga-descarga de forma individual con cada celda. Y dado que no existen tales dispositivos que funcionen automáticamente con baterías de cualquier capacidad, están diseñados para elementos de una capacidad estrictamente definida o deben tener corrientes de carga y descarga controladas.

Principal diferencia Ni-Cd baterías y baterías Ni-Mh es una composición. La base de la batería es la misma: es níquel, es el cátodo y los ánodos son diferentes. Para una batería Ni-Cd, el ánodo es cadmio metálico, para una batería Ni-Mh, el ánodo es un electrodo de hidruro metálico de hidrógeno.

Cada tipo de batería tiene sus pros y sus contras, conociéndolos podrás seleccionar con mayor precisión la batería que necesitas.

	ventajas	menos
Ni-Cd	Precio bajo. La capacidad de dar alta corriente cargas Amplio rango de temperatura de funcionamiento de -50°C a +40°C. Las baterías de Ni-Cd pueden incluso cargarse a temperaturas bajo cero. Hasta 1000 ciclos de carga-descarga, con un uso adecuado.	Relativamente nivel alto autodescarga (aproximadamente 8-10%% en el primer mes de almacenamiento) Después de un almacenamiento a largo plazo, se requieren de 3 a 4 ciclos completos de carga y descarga para restaurar completamente la batería. Asegúrese de descargar completamente la batería antes de cargarla, para evitar el "efecto memoria". Mayor peso respecto a batería Ni-Mh de las mismas dimensiones y capacidad.
Ni-Mh	Gran capacidad específica en relación con la batería de Ni-Cd (es decir, menos peso para la misma capacidad). Prácticamente no hay "efecto memoria". Buen rendimiento a bajas temperaturas, aunque inferior a la batería de Ni-Cd.	Baterías más caras en comparación con Ni-Cd. Mayor tiempo de carga. Menos corriente de funcionamiento. Menos ciclos de carga-descarga (hasta 500). El nivel de autodescarga es 1,5-2 veces mayor que el de Ni-Cd.

¿Funcionará el cargador antiguo con la batería nueva si cambio la batería de Ni-Cd a Ni-Mh o viceversa?

El principio de carga de ambas baterías es exactamente el mismo, por lo que se puede utilizar el cargador de la batería anterior. La regla básica para cargar estas baterías es que solo pueden cargarse después de que estén completamente descargadas. Este requisito es consecuencia de que ambos tipos de baterías están sujetas al "efecto memoria", aunque este problema se minimiza con las baterías de Ni-Mh.

¿Cómo almacenar correctamente las baterías Ni-Cd y Ni-Mh?

El mejor lugar para almacenar la batería es un lugar fresco y seco, ya que cuanto mayor sea la temperatura de almacenamiento, más rápido se autodescargará la batería. La batería se puede almacenar en cualquier condición que no sea completamente descargada o completamente cargada. La carga óptima es 40-60%%. Una vez cada 2-3 meses, se debe realizar una carga adicional (debido a la presencia de autodescarga), descargar y volver a cargar hasta el 40-60% de la capacidad. El almacenamiento por hasta cinco años es aceptable. Después del almacenamiento, la batería debe descargarse, cargarse y usarse normalmente.

¿Puedo usar baterías de mayor o menor capacidad que la batería del kit original?

La capacidad de la batería es la cantidad de tiempo que su herramienta eléctrica puede funcionar con energía de la batería. En consecuencia, para una herramienta eléctrica no hay absolutamente ninguna diferencia en la capacidad de la batería. La diferencia real solo estará en el tiempo de carga de la batería y la duración de la batería de la herramienta eléctrica. Al elegir la capacidad de la batería, debe comenzar por sus requisitos, si necesita trabajar más tiempo con una batería: una opción a favor de baterías de mayor capacidad, si las baterías completas están completamente satisfechas, entonces debe detenerse en baterías de igual o similar capacidad.