Nimh-batterijen zijn voedingen die worden geclassificeerd als alkalinebatterijen. Ze zijn vergelijkbaar met nikkel-waterstofbatterijen. Maar het niveau van hun energiecapaciteit is hoger.

De interne samenstelling van ni mh-batterijen is vergelijkbaar met die van nikkel-cadmium-voedingen. Om een ​​​​positieve conclusie voor te bereiden, wordt een dergelijk chemisch element, nikkel, gebruikt, een negatief - een legering die waterstofmetalen van het absorberende type bevat.

Er zijn verschillende typische ontwerpen van nikkel-metaalhydridebatterijen:

• Cilinder. Om de geleidende draden te scheiden, wordt een separator gebruikt, die de vorm van de cilinder krijgt. Op het deksel is een noodklep geconcentreerd, die iets opent wanneer de druk aanzienlijk stijgt.
• Prisma. In zo'n nikkel-metaalhydridebatterij zijn de elektroden afwisselend geconcentreerd. Een scheidingsteken wordt gebruikt om ze te scheiden. Om de hoofdelementen te accommoderen, wordt een behuizing van plastic of een speciale legering gebruikt. Om de druk te regelen, wordt een klep of een sensor in het deksel gebracht.

Een van de voordelen van een dergelijke stroombron zijn:

• Specifieke energieparameters van de stroombron nemen toe tijdens bedrijf.
• Bij de bereiding van geleidende elementen wordt geen cadmium gebruikt. Daarom zijn er geen problemen met het weggooien van batterijen.
• Gebrek aan een soort "geheugeneffect". Het is dus niet nodig om de capaciteit te vergroten.
• Om de ontlaadspanning aan te kunnen (verlagen), ontladen specialisten het apparaat 1-2 keer per maand tot 1 V.

Onder de beperkingen die verband houden met nikkel-metaalhydridebatterijen, zijn er:

• Naleving van het vastgestelde bereik van bedrijfsstromen. Het overschrijden van deze indicatoren leidt tot een snelle ontlading.
• Het gebruik van dit type voeding bij strenge vorst is niet toegestaan.
• Thermische zekeringen worden in de batterij geïntroduceerd, met behulp waarvan de oververhitting van het apparaat wordt bepaald, een verhoging van het temperatuurniveau tot een kritische indicator.
• Een neiging tot zelfontlading.

De NiMH-batterij opladen

Het laadproces van nikkel-metaalhydridebatterijen gaat gepaard met bepaalde chemische reacties. Voor hun normale stroom is een deel van de energie nodig, die wordt geleverd door de lader, van het netwerk.

De efficiëntie van het laadproces is het deel van de energie dat de voeding ontvangt dat wordt opgeslagen. De waarde van deze indicator kan variëren. Maar tegelijkertijd is het onmogelijk om 100% efficiëntie te behalen.

Voordat u metaalhydridebatterijen oplaadt, moet u de belangrijkste typen bestuderen, die afhankelijk zijn van de grootte van de stroom.

Druppeltype opladen

Het is noodzakelijk om dit type batterijlading voorzichtig te gebruiken, omdat dit leidt tot een kortere gebruiksduur. Aangezien het loskoppelen van dit type lader handmatig wordt uitgevoerd, moet het proces voortdurend worden gecontroleerd en geregeld. In dit geval wordt de minimale stroomindicator ingesteld (0,1 van de totale capaciteit).

Omdat bij een dergelijke lading van ni mh-batterijen de maximale spanning niet wordt vastgesteld, worden ze alleen geleid door de tijdindicator. Om het tijdsinterval te schatten, worden de capaciteitsparameters gebruikt die de ontladen stroombron heeft.

Het rendement van een op deze manier opgeladen stroombron is ongeveer 65-70 procent. Daarom adviseren fabrikanten het gebruik van dergelijke opladers niet, omdat deze de prestaties van de batterij beïnvloeden.

Snel opladen

Bij het bepalen welke stroom kan worden gebruikt om ni mh-batterijen in snelle modus op te laden, wordt rekening gehouden met de aanbevelingen van de fabrikanten. De grootte van de stroom is van 0,75 tot 1 van de totale capaciteit. Het wordt niet aanbevolen om het ingestelde interval te overschrijden, omdat de noodkleppen worden geactiveerd.

Om nimh-batterijen in de snelle modus op te laden, wordt de spanning ingesteld van 0,8 tot 8 volt.

De efficiëntie van snelladende ni mh-voedingen bereikt 90 procent. Maar deze parameter neemt af zodra de oplaadtijd eindigt. Als u de oplader niet tijdig uitschakelt, begint de druk in de batterij te stijgen en neemt de temperatuurindicator toe.

Voer de volgende handelingen uit om de ni mh-batterij op te laden:

• Voorladen

Deze modus wordt geactiveerd wanneer de batterij volledig leeg is. In dit stadium is de stroom tussen 0,1 en 0,3 keer de capaciteit. Het is verboden om hoge stromen te gebruiken. Het tijdsinterval is ongeveer een half uur. Zodra de spanningsparameter 0,8 volt bereikt, stopt het proces.

• Overschakelen naar de snelle modus

Het huidige opbouwproces wordt binnen 3-5 minuten uitgevoerd. De temperatuur wordt gedurende de gehele periode bewaakt. Als deze parameter een kritische waarde bereikt, wordt de lader uitgeschakeld.

Snel opladen van NiMH-batterijen stelt de stroom in op 1 van de totale capaciteit. In dit geval is het erg belangrijk om de oplader snel los te koppelen om de batterij niet te beschadigen.

Een multimeter of voltmeter wordt gebruikt om de spanning te bewaken. Dit helpt bij het elimineren van valse alarmen, die een nadelig effect hebben op de prestaties van het apparaat.

Sommige laders voor ni mh batterijen werken niet met een constante, maar met een pulsstroom. De stroomtoevoer wordt uitgevoerd met een gespecificeerde frequentie. De toevoer van een pulsstroom draagt ​​bij aan de gelijkmatige verdeling van de elektrolytische samenstelling en werkzame stoffen.

• Bijladen en onderhoudsladen

Om de volledige lading ni mh van de batterij in de laatste fase aan te vullen, wordt de stroomindicator teruggebracht tot 0,3 van de capaciteit. Duur is ongeveer 25-30 minuten. Het is verboden om deze tijdsperiode te verlengen, omdat dit de levensduur van de batterij verkort.

Versneld opladen

Sommige nikkel-cadmium-batterijladers zijn uitgerust met een boost-oplaadmodus. Hiervoor wordt de laadstroom beperkt door de parameters in te stellen op een niveau van 9-10 van de capaciteit. Verlaag de laadstroom zodra de accu is opgeladen tot 70 procent.

Als de batterij meer dan een half uur in een versnelde modus wordt opgeladen, wordt de structuur van de geleidende draden geleidelijk vernietigd. Experts raden aan om een ​​dergelijke lading te gebruiken als je enige ervaring hebt.

Hoe voedingen op de juiste manier opladen en de mogelijkheid van overladen elimineren? Volg hiervoor deze regels:

1. Temperatuurregeling van ni mh batterijen. Het is noodzakelijk om te stoppen met het opladen van nimh-batterijen zodra het temperatuurniveau snel stijgt.
2. Er zijn tijdslimieten voor nimh-voedingen waarmee u het proces kunt regelen.
3. De ni mh oplaadbare batterijen moeten worden ontladen en opgeladen met een spanning van 0,98. Als deze parameter aanzienlijk wordt verlaagd, worden de opladers uitgeschakeld.

Herstel van nikkel-metaalhydride-voedingen

Het proces van het herstellen van ni mh-batterijen is het elimineren van de gevolgen van het "geheugeneffect" dat gepaard gaat met het verlies van capaciteit. Dit effect is waarschijnlijker als het apparaat niet vaak volledig wordt opgeladen. Het apparaat legt de ondergrens vast, waarna de capaciteit afneemt.

Voordat u de stroombron herstelt, worden de volgende items voorbereid:

• Gloeilamp van vereist vermogen.
• Oplader. Voor gebruik is het belangrijk om duidelijk te maken of de lader kan worden gebruikt voor ontlading.
• Voltmeter of multimeter om spanning vast te stellen.

Een gloeilamp of een oplader, die is uitgerust met de juiste modus, wordt met hun eigen handen aan de batterij geleverd om deze volledig te ontladen. Daarna wordt de oplaadmodus geactiveerd. Het aantal herstelcycli hangt af van hoe lang de batterij niet is gebruikt. Het wordt aanbevolen om het trainingsproces 1-2 keer per maand te herhalen. Overigens herstel ik op deze manier die bronnen die 5-10 procent van de totale capaciteit hebben verloren.

Er wordt een vrij eenvoudige methode gebruikt om het verloren vermogen te berekenen. De accu is dus volledig opgeladen, waarna deze wordt ontladen en de capaciteit wordt gemeten.

Dit proces wordt aanzienlijk vereenvoudigd als u een oplader gebruikt waarmee u ook het spanningsniveau kunt regelen. Het is ook voordelig om dergelijke eenheden te gebruiken omdat de kans op een diepe ontlading wordt verkleind.

Als de laadtoestand van de nikkel-metaalhydride-batterijen niet is vastgesteld, moet de lamp zorgvuldig worden aangesloten. Het spanningsniveau wordt bewaakt met een multimeter. Dit is de enige manier om de mogelijkheid van een volledige ontlading te voorkomen.

Ervaren specialisten voeren zowel de restauratie van één element als het hele blok uit. Tijdens de laadperiode wordt het bestaande tarief vereffend.

Het herstellen van een stroombron die 2-3 jaar in bedrijf is geweest met een volledige lading of ontlading, levert niet altijd het verwachte resultaat op. Dit komt doordat de elektrolytische samenstelling en de geleidende leidingen geleidelijk veranderen. Voordat dergelijke apparaten worden gebruikt, wordt de elektrolytische samenstelling hersteld.

Bekijk een video over het herstellen van zo'n batterij.

Richtlijnen voor NiMH-batterijen

De levensduur van ni mh-batterijen hangt grotendeels af van het feit of oververhitting of aanzienlijk overladen van de stroombron niet is toegestaan. Bovendien wordt de meesters geadviseerd om de volgende regels in acht te nemen:

• Ongeacht hoe lang voedingen worden opgeslagen, ze moeten worden opgeladen. Het laadpercentage moet minimaal 50 zijn van de totale capaciteit. Alleen in dit geval zullen er geen problemen zijn tijdens opslag en onderhoud.
• Oplaadbare batterijen van dit type zijn gevoelig voor overladen en overmatige hitte. Deze indicatoren hebben een nadelig effect op de gebruiksduur, de grootte van de stroomoutput. Deze voedingen vereisen speciale opladers.
• Trainingscycli voor NiMH-voedingen zijn optioneel. Met behulp van een beproefde lader wordt de verloren capaciteit hersteld. Het aantal herstelcycli hangt grotendeels af van de staat van de unit.
• Tussen herstelcycli door moeten ze pauzes nemen en ook leren hoe ze de gebruikte batterij moeten opladen. Deze tijdsperiode is nodig om de unit af te laten koelen, het temperatuurniveau is gedaald tot de gewenste waarde.
• De oplaadprocedure of de trainingscyclus wordt alleen uitgevoerd in een acceptabel temperatuurregime: + 5- + 50 graden. Als deze indicator wordt overschreden, neemt de kans op een snelle storing toe.
• Zorg er bij het opladen voor dat de spanning niet onder de 0,9 volt komt. Sommige laders laden immers niet op als deze waarde minimaal is. In dergelijke gevallen is het toegestaan ​​om een ​​externe bron aan te sluiten om de stroomvoorziening te herstellen.
• Cyclisch herstel wordt uitgevoerd op voorwaarde dat er enige ervaring is. Niet alle laders kunnen immers gebruikt worden om de batterij te ontladen.
• De bewaarprocedure omvat een aantal eenvoudige regels. Het is niet toegestaan ​​om de voeding buiten of in ruimtes op te slaan waar de temperatuur tot 0 graden daalt. Dit veroorzaakt stolling van de elektrolytsamenstelling.

Als niet één, maar meerdere stroombronnen tegelijkertijd worden opgeladen, blijft de laadtoestand op het ingestelde niveau. Daarom voeren onervaren consumenten het batterijherstel afzonderlijk uit.

Nimh-batterijen zijn efficiënte voedingen die actief worden gebruikt om verschillende apparaten en samenstellingen te voltooien. Ze onderscheiden zich door bepaalde voordelen en kenmerken. Voordat u ze gebruikt, is het verplicht om rekening te houden met de basisregels voor gebruik.

Video over Nimh-batterijen

Uit operationele ervaring

NiMH-cellen worden algemeen geadverteerd als energierijke cellen, koudebestendig en geheugenloos. Nadat ik een digitale camera Canon PowerShot A 610 had gekocht, heb ik deze natuurlijk uitgerust met een ruim geheugen voor 500 afbeeldingen van hoge kwaliteit, en om de opnameduur te verlengen, kocht ik 4 NiMH-cellen met een capaciteit van 2500 mAh van Duracell.

Laten we de kenmerken van de door de industrie geproduceerde elementen vergelijken:

Parameters:		Lithium-ion Li-ion	Nikkel Cadmium NiCd	Nikkel- metaalhydride NiMH	Lood zuur Pb
Duur van de dienst, laad-/ontlaadcycli		1-1,5 jaar	500-1000		3 00-5000
Energiecapaciteit, W * h / kg
Ontlaadstroom, mA * batterijcapaciteit
Spanning van één element, V
Zelfontladingssnelheid:		2-5% per maand	10% voor de eerste dag, 10% voor elke volgende maand	2 keer hoger NiCd	40% in jaar
Bereik van toegestane temperaturen, graden Celsius	opladen
	ontspanning		-20... +65
Toegestaan ​​spanningsbereik, V		2,5-4,3 (cokes), 3,0-4,3 (grafiet)			5,25-6,85 (voor batterijen) 6B), 10,5-13,7 (voor batterijen) 12V)

Tafel 1.

Uit de tabel kunnen we zien dat NiMH-cellen een hoge energiecapaciteit hebben, waardoor ze de voorkeur genieten.

Om ze op te laden is een intelligente oplader DESAY Full-Power Harger aangeschaft, die zorgt voor het opladen van NiMH-cellen bij hun training. De cellen waren van hoge kwaliteit geladen, maar ... Bij de zesde lading beval het echter een lange tijd te leven. Elektronica is doorgebrand.

Na het vervangen van de oplader en verschillende laad-ontlaadcycli, begonnen de batterijen te gaan zitten in de tweede of derde tien opnamen.

Het bleek dat ondanks de toezeggingen NiMH-cellen ook geheugen hebben.

En de meeste moderne draagbare apparaten die ze gebruiken, hebben een ingebouwde beveiliging die de stroom uitschakelt wanneer een bepaald minimumvoltage wordt bereikt. Dit voorkomt dat de batterij volledig wordt ontladen. Hier begint de herinnering aan de elementen zijn rol te spelen. Onvolledig ontladen cellen worden onvolledig opgeladen en hun capaciteit daalt bij elke herlading.

Kwaliteitsladers maken opladen mogelijk zonder capaciteitsverlies. Maar iets wat ik niet kon vinden op de verkoop hiervan voor cellen met een capaciteit van 2500mAh. Het blijft om ze periodiek te trainen.

NiMH-celtraining

Alles wat hieronder staat is niet van toepassing op accucellen die een sterke zelfontlading hebben. ... Ze kunnen alleen worden weggegooid, de ervaring leert dat ze zich niet lenen voor training.

NiMH-celtraining bestaat uit verschillende (1-3) ontlaad-laadcycli.

Er wordt ontladen totdat de spanning op de batterijcel daalt tot 1V. Het is raadzaam om de cellen afzonderlijk te ontladen. De reden is dat het vermogen om de leiding te nemen kan variëren. En het wordt sterker als je oplaadt zonder training. Er is dus een voortijdige werking van de spanningsbeveiliging van uw toestel (speler, camera, ...) en het aansluitend opladen van een ongeladen cel. Het resultaat is een toenemend capaciteitsverlies.

Het ontladen moet worden uitgevoerd in een speciaal apparaat (Fig. 3), waardoor het voor elk element afzonderlijk kan worden uitgevoerd. Als er geen spanningsregeling is, werd de ontlading uitgevoerd tot een merkbare afname van de helderheid van de lamp.

En als u de brandtijd van de gloeilamp meet, kunt u de capaciteit van de batterij bepalen, deze wordt berekend met de formule:

Capaciteit = Ontlaadstroom x Ontlaadtijd = I x t (A * uur)

Een batterij met een capaciteit van 2500 mA uur is in staat om gedurende 3,3 uur een stroom van 0,75 A aan de belasting te leveren, indien de tijd die wordt verkregen door ontladen respectievelijk korter is en de restcapaciteit kleiner is. En met een afname van de capaciteit die je nodig hebt, moet je de batterij blijven trainen.

Om batterijcellen te ontladen, gebruik ik nu een apparaat dat is gemaakt volgens het schema dat wordt getoond in Fig. 3.

Het is gemaakt van een oude oplader en ziet er als volgt uit:

Alleen zijn er nu 4 lampen, zoals in Fig. 3. Het is noodzakelijk om apart te zeggen over gloeilampen. Als de lamp een ontlaadstroom heeft die gelijk is aan de nominale stroom voor een bepaalde batterij of iets minder, kan deze worden gebruikt als een belasting en een indicator, anders is de lamp slechts een indicator. Dan moet de weerstand een zodanige waarde hebben dat de totale weerstand van El 1-4 en de parallelweerstand R 1-4 ongeveer 1,6 Ohm is.Het vervangen van de gloeilamp door een LED is onaanvaardbaar.

Een voorbeeld van een lamp die als belasting kan worden gebruikt, is een 2,4 V krypton-zaklamplamp.

Een speciaal geval.

Aandacht! Fabrikanten garanderen niet de normale werking van accu's met laadstromen die de snellaadstroom overschrijden. I lading moet minder zijn dan de accucapaciteit. Dus voor accu's met een capaciteit van 2500mA*uur moet deze onder de 2,5A zijn.

Het komt voor dat NiMH-cellen na ontlading een spanning hebben van minder dan 1,1 V. In dit geval is het noodzakelijk om de techniek toe te passen die beschreven staat in bovenstaand artikel in het MIR PC magazine. Een element of reeks elementen is verbonden met een stroombron via een autolamp van 21 W.

Graag wil ik nogmaals uw aandacht vestigen! Zelfontlading van dergelijke elementen moet worden gecontroleerd! In de meeste gevallen zijn het elementen met een verlaagde spanning die een verhoogde zelfontlading hebben. Deze elementen zijn makkelijker weg te gooien.

Opladen is bij voorkeur individueel voor elk element.

Voor twee cellen met een spanning van 1,2 V mag de laadspanning niet hoger zijn dan 5-6 V. Bij geforceerd opladen is het lampje ook een indicator. Wanneer de helderheid van de lamp afneemt, kunt u de spanning op de NiMH-cel controleren. Deze zal hoger zijn dan 1,1 V. Normaal gesproken duurt deze eerste boostlading 1 tot 10 minuten.

Als de NiMH-cel tijdens geforceerd opladen gedurende enkele minuten de spanning niet verhoogt, warmt hij op - dit is een reden om hem uit de lading te halen en weg te gooien.

Ik raad aan om alleen opladers te gebruiken met de mogelijkheid om cellen te trainen (regenereren) tijdens het opladen. Als die er niet zijn, train ze dan na 5-6 werkcycli in de apparatuur, zonder te wachten op een volledig capaciteitsverlies, en verwerp elementen met een sterke zelfontlading.

En ze laten je niet in de steek.

In een van de forums reageerde op dit artikel "het is dom geschreven, maar er is niets anders". Dit is dus niet "dom", maar simpel en beschikbaar voor uitvoering in de keuken voor iedereen die hulp nodig heeft. Dat wil zeggen, zo eenvoudig mogelijk. Geavanceerd kan een controller plaatsen, een computer aansluiten,......, maar dat is een andere geschiedenis.

Zodat het niet dom lijkt

Er zijn slimme opladers voor NiMH-cellen.

Zo'n lader werkt met elke accu apart.

Hij kan:

1. individueel werken met elke batterij in verschillende modi,
2. laad batterijen op in snelle en langzame modus,
3. individueel LCD-scherm voor elk batterijcompartiment,
4. elk van de batterijen onafhankelijk opladen,
5. opladen van één tot vier batterijen met verschillende capaciteiten en maten (AA of AAA),
6. bescherm de batterij tegen oververhitting,
7. bescherm elke batterij tegen overladen,
8. bepaling van het einde van het opladen door spanningsval,
9. identificeer defecte batterijen,
10. ontlaad de batterij voor tot de restspanning,
11. oude batterijen herstellen (training opladen ontladen),
12. controleer de capaciteit van de batterijen,
13. weergave op het LCD-scherm: - laadstroom, spanning, geeft de huidige capaciteit weer.

Het belangrijkste, ik benadruk, is dat je met dit type apparaat afzonderlijk met elke batterij kunt werken.

Volgens gebruikersrecensies kunt u met een dergelijke oplader de meeste verwaarloosde batterijen herstellen, en bruikbare batterijen om de volledige gegarandeerde levensduur te behouden.

Helaas heb ik zo'n oplader niet gebruikt, omdat het gewoon onmogelijk is om het in de provincies te kopen, maar op de forums kun je veel beoordelingen vinden.

Het belangrijkste is om niet met hoge stromen op te laden, ondanks de aangegeven modus met stromen van 0,7 - 1A, dit is nog steeds een klein apparaat en kan een vermogen van 2-5 watt dissiperen.

Conclusie

Elke terugwinning van NiMh-batterijen is strikt individueel (met elk afzonderlijk element) werk. Met constante bewaking en afwijzing van elementen die niet worden opgeladen.

En het is het beste om ze opnieuw op te bouwen met slimme opladers waarmee u het opladen afzonderlijk kunt afwijzen en met elke cel kunt laten ontladen. En aangezien dergelijke apparaten niet automatisch werken met batterijen van welke capaciteit dan ook, zijn ze bedoeld voor cellen met een strikt gedefinieerde capaciteit of moeten ze een gecontroleerde laad- en ontlaadstroom hebben!

Inleiding Ondanks het wijdverbreide gebruik van lithium-ionbatterijen in kleine apparaten - spelers, mobiele telefoons, dure draadloze muizen - zullen conventionele AA-batterijen hun positie nog niet opgeven. Ze zijn goedkoop, je kunt ze bij elke kiosk kopen, en ten slotte kan de fabrikant van het apparaat, nadat hij stroom heeft gemaakt van standaardbatterijen, de zorg voor het vervangen (of, in het geval van batterijen, opladen) naar de gebruiker verschuiven en daardoor bespaar nog een paar dollar.

AA-batterijen worden gebruikt in de meeste goedkope draadloze muizen, bijna alle draadloze toetsenborden, afstandsbedieningen, goedkope zeepcamera's en dure professionele zaklampen, zaklampen en kinderspeelgoed ... in het algemeen is de lijst lang.

En steeds vaker worden deze batterijen vervangen door oplaadbare batterijen, in de regel - nikkel-metaalhydride, met een paspoortcapaciteit van 2500 tot 2700 mA * h en een bedrijfsspanning van 1,2 V. De afmetingen en spanning die identiek zijn aan de batterijen maken het mogelijk om ze zonder problemen te installeren in bijna elk apparaat dat oorspronkelijk voor batterijen is ontworpen. Het voordeel is duidelijk: niet alleen is één batterij bestand tegen honderden oplaadcycli, maar ook de capaciteit onder zware belasting blijkt aanzienlijk hoger dan batterijen... Dit betekent dat u niet alleen geld bespaart, maar ook een apparaat krijgt dat langer meegaat.

In het artikel van vandaag zullen we kijken naar - en in de praktijk testen - 16 batterijen van verschillende fabrikanten en met verschillende parameters om te beslissen welke het waard zijn om te kopen. Vooral niet zo lang geleden op de markt verschenen accu's met een gereduceerde zelfontladingsstroom, die in opgeladen toestand maandenlang kunnen liggen en op elk moment gebruiksklaar kunnen blijven, worden ook niet genegeerd.

Laten we onze lezers eraan herinneren dat het apparaat en de basiskenmerken van verschillende soorten batterijen, evenals de keuze van opladers voor Ni-MH-batterijen, we al eerder beschreven.

Testmethode

Een gedetailleerde beschrijving van de techniek is te vinden in een apart artikel dat volledig aan dit onderwerp is gewijd: "".

Kortom, voor het testen van batterijen gebruiken we een Sanyo MQR-02-oplader (vier onafhankelijke laadkanalen, stroom 565 mA), een vierkanaals gestabiliseerde belasting van onze eigen fabricage, waarmee je vier batterijen tegelijk kunt testen, evenals een Velleman PCS10 recorder, waarmee van tijd tot tijd een grafiek wordt gemaakt van de afhankelijkheid van de spanning op de batterijen.

Alle batterijen ondergaan een training voordat ze worden getest - twee volledige oplaad-ontlaadcycli. De meting van de batterijcapaciteit begint direct na het opladen - met uitzondering van de zelfontladingsstroomtest, waarvoor de batterijen een week onbelast bij kamertemperatuur worden bewaard. In de meeste tests wordt elk model vertegenwoordigd door twee exemplaren, maar in sommige gevallen - op GP- en Philips-batterijen, die onverwacht slechte resultaten lieten zien - hebben we de metingen op vier batterijen dubbel gecontroleerd. Geen van de tests toonde echter ernstige discrepanties tussen verschillende instanties.

Aangezien de spanningscurves voor de meeste batterijen vergelijkbaar zijn - de enige uitzondering in het artikel van vandaag zijn NEXcell-producten - geven we de meetresultaten alleen in ampère-uren (A * h). Als u ze om deze reden omzet in wattuur, heeft dit geen invloed op de vermogensbalans.

Ansmann Energie Digitaal (2700 mAh)

Ons artikel begint met een merk batterijen dat niet erg gebruikelijk is in winkels, maar dat tegelijkertijd vrij bekend is en een goede reputatie geniet bij fotografen.

Desondanks presteerden Ansmann-batterijen niet meer dan gemiddeld - in het algemeen klassement in geen van de tests stegen ze niet eens naar het midden van de finaletafel. De achterstand op de koplopers in termen van capaciteit was ongeveer 15-20%. Er waren echter geen andere problemen met hen.

Ansmann Energie Digitaal (2850 mAh)

Een ruimere versie van de vorige batterijen, uiterlijk, op het eerste gezicht, verschilt alleen in de inscriptie op de behuizing.

Bij nader onderzoek bleken de verschillen echter groter:

Zoals je op de foto kunt zien, is het lichaam van het oudere model iets groter dan dat van het jongere model en is het positieve contact juist korter gemaakt om de totale afmetingen van de batterij ongewijzigd te houden. Helaas werkt de Ansmann Energy Digital 2850 bij sommige apparaten waarbij het positieve contact in het batterijcompartiment verzonken is (om onbedoelde omkering van de batterijpolariteit te voorkomen), gewoon niet - ze zullen tegen de behuizing van het apparaat rusten en eenvoudig het positieve contact niet bereiken. Een van die apparaten bleek trouwens onze testbank te zijn: om deze batterijen te testen moesten we metalen platen onder het positieve contact leggen.
Maar is het de kaars waard? .. Volgens de testresultaten, hoewel de Ansmann Digital Energy 2850-batterijen beter presteerden dan het jongere model van hetzelfde bedrijf, konden ze in het algemeen klassement niet boven de vierde plaats uitkomen en behaalden ze de vierde plaats in een nogal specifieke test.

Ansmann Energie Max-E (2100 mAh)

De relatief kleine capaciteit van deze batterijen wordt verklaard door het feit dat ze tot een nieuwe klasse batterijen behoren - Ni-MH-batterijen met een verminderde zelfontladingsstroom. Zoals u weet, neemt bij gewone batterijen tijdens opslag de capaciteit geleidelijk af, zodat ze na enkele maanden liggen tot nul worden ontladen. Max-E daarentegen zou een lading veel langer moeten vasthouden, dat wil zeggen maanden of zelfs jaren - dit maakt het ten eerste mogelijk om ze effectief te gebruiken in apparaten met een laag stroomverbruik (bijvoorbeeld horloges, afstandsbedieningen bedieningselementen, enzovoort), ten tweede, indien nodig, onmiddellijk na aankoop gebruiken, zonder voorafgaande oplading.

Uiterlijk zijn de batterijen vrij gewoon. De afmetingen zijn standaard, ze zullen geen compatibiliteitsproblemen hebben met apparaten.
Aan de gebruikelijke reeks tests hebben we er nog een toegevoegd: de batterij ontladen met een stroomsterkte van 500 mA zonder voorladen. Het is moeilijk te zeggen hoe lang het duurde om van de fabrikant naar de winkel te komen en vervolgens in de winkel te liggen voordat we ze kochten - maar het resultaat is duidelijk: de nieuw aangeschafte batterijen hadden een restcapaciteit van ongeveer 1,5 A * h. Conventionele batterijen hebben zo'n test gewoon niet doorstaan: zonder voorafgaand opladen bleek hun capaciteit bijna nul te zijn.

Camelion High Energy NH-AA2600 (2500 mAh)

Nee, de titel is geen typfout: ondanks het nummer "2600" in de naam is de nominale capaciteit van deze batterijen 2500 mAh.

Op de batterijhouder staat dit in platte tekst aangegeven - zij het in zeer kleine lettertjes.
Bovendien namen Camelion-batterijen in de meeste tests vol vertrouwen de laatste plaats in, met een echte capaciteit van minder dan 2000 mAh (we hebben twee Camelion-batterijen tegelijkertijd getest - het resultaat was hetzelfde). Tegelijkertijd is er niets ongewoons aan de ontlaadcurven - ze zien er precies uit zoals de grafieken voor een batterij met een capaciteit van 2000 mAh eruit moeten zien. Pogingen met een vergrootglas om een ​​nog kleinere afdruk op het etiket te vinden die het verkregen resultaat verklaart, waren niet succesvol.

Duracell (2650 mAh)

Het merk Duracell is goed bekend op de batterijmarkt - het zal niet gemakkelijk zijn om iemand te vinden die er nog nooit van heeft gehoord. Echter, te oordelen naar het ontwerp van de batterijen, maakt Duracell ze niet zelf - ze lijken enorm op de producten van Sanyo.

Duracell-batterijen lieten goede resultaten zien: ondanks dat ze niet de hoogste paspoortcapaciteit hadden, wisten ze in één geval zelfs de top drie te bereiken.

schrikdraadapparaat (2650 mAh)

Precies hetzelfde ontwerp, en zelfs het ontwerp van het label lijkt enigszins op elkaar - we staan ​​opnieuw voor Sanyo-batterijen, maar deze keer verkocht onder het merk Energizer.

Het resultaat was verbluffend: ondanks deelname aan het testen van batterijmodellen met een paspoortcapaciteit tot 2850 mAh, behaalden Energizer-batterijen met hun schijnbaar bescheiden 2650 mAh de eerste plaats in twee van de drie belastingtests!

GP "2700-serie" 270AAHC (2600 mAh)

Nog een "geen typfout" in de titel: ondanks de dubbele hint van een capaciteit van 2700 mAh, hebben de GP 270AAHC-batterijen in feite een typische paspoortcapaciteit van 2600 mAh.

Zoals gewoonlijk is dit in kleine lettertjes geschreven - iets onder het grote, bijna in het hele lichaam, het nummer "2700".
Het resultaat in het algemeen klassement bleek klein: de achtste plaats in tests met een grote belasting en pas de voorlaatste, met een capaciteit van amper 2000 mA*h, bij een belasting van 500 mA.

GP ReCyko + 210AAHCB (2050 mAh)

ReCyko+ is een andere serie accu's met een lage zelfontladingsstroom, direct na aanschaf klaar voor gebruik en geschikt voor gebruik in apparaten met een laag stroomverbruik.

De capaciteit op het typeplaatje van de batterij verschilt met 50 mAh naar beneden van die aangegeven in de naam ("210AAHCB").
De beloofde afname van de zelfontladingsstroom in de tests werd bevestigd: een nieuwe, alleen uit de winkel, de batterij kon ongeveer 1,7 A * h geven zonder voorafgaand opladen. Laten we de lezers eraan herinneren dat verschillende "gewone" batterijen die we onder dergelijke omstandigheden hebben geprobeerd, helemaal niets konden geven en onmiddellijk "doorzakten" onder belasting tot nul.

NEXcel (2300 mAh)

De producten van het niet al te bekende bedrijf NEXcell trekken aan met hun lage prijs: een pakket van vier kost minder dan tweehonderd roebel.

Formeel zijn er geen vuile trucs: de waarde van 2300 mAh wordt direct aangegeven als de typische typeplaatjecapaciteit van batterijen.
Helaas, in werkelijkheid is het beeld droeviger. In alle gevallen zaten NEXcell-batterijen bij de laatste drie, en in de moeilijkste test, met een constante belasting van 2,5 A, namen ze de laatste plaats in, en met een catastrofale vertraging: vergeleken met een belasting van 500 mA was de batterijcapaciteit "zonk" met meer dan de helft ... Tegelijkertijd hing de capaciteit van andere batterijen weinig af van de belasting.

De verklaring is eenvoudig: NEXcell-batterijen hebben een zeer hoge interne weerstand. Kijk naar de grafiek van de impulsontlading: de bovenste rand van de strip erop komt overeen met de spanning zonder belasting, de onderste met een belasting van 2,5 A. Dienovereenkomstig is de lijnbreedte gelijk aan de spanningsval van de batterij onder belasting , die wordt bepaald door zijn interne weerstand - en als de andere batterijen een daling van ongeveer 0,1 V hebben, heeft NEXcell twee keer zoveel. Hierdoor zakt de spanning op de accu onder zware belasting sterk door en zakt deze al snel onder de maximaal toelaatbare waarde van 0,9 V.

Dus, hoewel onder een gemiddelde belasting (500 mA), presteerden NEXcell-batterijen min of meer acceptabel, met meer serieuze stromen zullen ze ofwel helemaal niet kunnen werken, of ze zullen veel capaciteit verliezen. En voor zaklampen betekenen dergelijke eigenschappen van batterijen bijvoorbeeld een merkbaar langere oplaadtijd voor een hoogspanningscondensator.

NEXcel (2600 mAh)

Het volgende model NEXcell-batterijen heeft een capaciteit van 2600 mAh en een prijs van 220 roebel voor vier stuks.

Er zijn geen uiterlijke verschillen, maar zullen de testresultaten verschillen? ..
De toestand van de patiënt, zoals artsen zeggen, is altijd moeilijk: in alle tests - plaatsen aan het einde van de toernooitafel. Het resultaat is niet zo catastrofaal als dat van het 2300 mAh-model, maar het probleem met de verdubbelde interne weerstand is niet verdwenen: onder zware belasting “zakt” de batterij merkbaar door.

Over het algemeen zijn er nu NEXcell-batterijen met een capaciteit van 2700 mAh in de uitverkoop, maar na opnieuw te hebben gekeken naar de resultaten van de twee hierboven beschreven modellen, hebben we besloten geen tijd te verspillen aan het testen ervan. Als goedkope batterijen voor apparaten met een relatief laag stroomverbruik zijn NEXcell-producten geschikt, maar voor iets serieuzers mag het niet worden gebruikt.

Philips MultiLife (2600 mAh)

Philips-batterijen konden ons meteen verrassen - helaas in negatieve zin. Ze hebben hetzelfde nadeel als de hierboven besproken Ansmann Energy Digital 2850: de grotere afmetingen van de behuizing, waardoor ze bij sommige apparaten eenvoudigweg het positieve contact niet bereiken. En als men in het geval van Ansmann op zijn minst zou kunnen spreken van een grote paspoortcapaciteit, dan wordt voor Philips-batterijen een eerder bescheiden 2600 mAh gedeclareerd.

Tegelijkertijd lieten Philips-batterijen geen succes zien in de tests, in stresstests nemen ze gestaag een plaats in het midden van de lijst in. Elke reden om een ​​MultiLife te kopen is dus moeilijk te vinden: de gemiddelde capaciteit en mogelijke compatibiliteitsproblemen vanwege de grotere omvang van de behuizing.

Philips MultiLife (2700 mAh)

De nieuwe versie van de MultiLife 100 mAh-batterijen heeft de capaciteit van het typeplaatje vergroot, maar heeft tegelijkertijd de niet-standaard afmetingen van de behuizing behouden - en daarmee potentiële compatibiliteitsproblemen.

Interessant is dat beide series MultiLife-batterijen dezelfde minimale capaciteit van 2500 mAh hebben. Met andere woorden, niet alleen de typische paspoortcapaciteit is toegenomen, maar ook de spreiding van parameters tussen verschillende exemplaren.
In alle tests liet Philips MultiLife 2700 mAh echter een beter resultaat zien dan hun 2600 mAh tegenhangers in de serie, en met een belasting van 500 mA wisten ze zelfs de derde plaats te behalen. Hoewel het eindoordeel hier niets aan verandert: niet-standaard afmetingen kunnen leiden tot incompatibiliteit met specifieke apparaten, dus het is beter om af te zien van het kopen van deze batterijen.

Sanyo HR-3U (2700 mAh)

Sanyo is een van de grootste batterijfabrikanten en we hebben zijn producten hierboven al getest, op de markt gebracht onder de merken Duracell en Energizer. Dat waren echter batterijen met een paspoortcapaciteit van 2650 mAh, maar nu hebben we een 2700 mAh-model in handen. Is het gewoon een getal afronden - of een andere accumulator?

De afmetingen van de Sanyo HR-3U zijn volledig standaard, wat na de Philips-batterijen prettig is - in onze testopstelling zijn geen metalen platen meer nodig om een ​​betrouwbaar contact van de batterij met de belasting te garanderen.

Houd er rekening mee dat met een typische paspoortcapaciteit van 2700 mA * h, het minimum 200 mA * h lager kan zijn - vanwege de variatie in parameters tussen verschillende exemplaren.
Interessant is dat in belastingstests met hoge stromen de Sanyo 2700 mAh aanzienlijk achterbleef bij de Energizer en Duracell 2650 mAh-batterijen, in feite geproduceerd door dezelfde Sanyo, maar bij een stroomsterkte van 500 mA lieten alle drie dezelfde resultaten zien.

Varta Power-accu (2700 mAh)

Varta is een zeer welverdiende en bekende fabrikant van batterijen, die helaas zelden te koop is in Russische winkels. We hadden echter geluk en konden drie modellen Varta-batterijen kopen.

Varta Power Accu's hebben een paspoortcapaciteit van 2700 mA * h en zijn, zoals het label ons verzekert, ontworpen voor snel opladen (dit betekent vermoedelijk 15 minuten opladen met een hoge stroomsterkte - niet de beste manier, maar handig als u zich moet voorbereiden op het gebruik van batterijen). Het ontwerp van het positieve contactdeksel is nogal ongebruikelijk - het ziet er veel eenvoudiger uit in batterijen van andere bedrijven. Er is echter geen technisch verschil, er zijn in ieder geval gaten bij het contact om overtollige interne druk te ontlasten als de batterij verkeerd wordt opgeladen.
In twee belastingtests behaalden Varta Power Accu-batterijen een eervolle tweede plaats, letterlijk 10 mAh achter op Energizer-batterijen - dit is minder meetfout. In de derde, met een stroomsterkte van 500 mA, werden ze de eerste.

Varta Professioneel (2700 mAh)

Met dezelfde capaciteit op het typeplaatje, suggereert de naam van de volgende serie Varta-batterijen dat ze iets beter zouden moeten zijn dan de "eenvoudige" Power Accu.

Externe verschillen komen echter neer op verschillende labels.
De resultaten zijn enigszins ontmoedigend: hoewel de Varta Professional in alle tests goed presteerde, bleven ze iets achter op de Power Accu. Het verschil is klein, dus in principe kunnen deze series als identiek worden beschouwd in hun werkelijke kenmerken.

Varta Ready2Use (2100 mAh)

Onze test wordt aangevuld met nog een "long-levers" - batterijen met een verminderde zelfontladingsstroom, dit keer gemaakt door Varta.

Hun resultaat verschilt echter weinig van de twee vergelijkbare modellen die hierboven zijn besproken - GP ReCyko + en Ansmann Max-E. Het capaciteitsbereik tussen deze drie modellen is klein en elk van hen behaalde één keer de eerste plaats - in drie stresstests.

Zonder voorladen - direct na aanschaf - kon Ready2Use iets meer dan 1,6 A*h leveren bij een belasting van 500 mA, daarmee bevestigend dat ze echt gebruiksklaar zijn.

Laadtests

Laten we, nadat we de batterijen afzonderlijk hebben bekeken, de resultaten van de metingen in diagrammen samenvatten - op deze manier is het gemakkelijker om zowel het machtsevenwicht tussen specifieke deelnemers als verschillende algemene trends te begrijpen. In alle diagrammen worden drie modellen met verminderde zelfontlading in een aparte groep ingedeeld.

Misschien wel de meest relevante test vanuit praktisch oogpunt: een belasting van 500 mA, in orde van grootte die overeenkomt met veel apparaten waarin batterijen worden gebruikt - zaklampen, kinderspeelgoed, camera's ...

De leiders zijn twee Varta-batterijen, gevolgd door een dichte groep van vier modellen, waarvan er drie door Sanyo zijn gemaakt. Ansmann-accu's behaalden, ondanks het hoogste nominale vermogen van de gepresenteerde modellen, geen merkbaar succes. De absolute buitenstaander is de Camelion-batterij, direct ervoor staan ​​GP, ​​NEXcell en het jongere Ansmann-model.

Alle drie de accu's met verminderde zelfontlading liggen vrij dicht bij elkaar: het verschil tussen hen is minder dan vijf procent.

Opgemerkt moet worden dat geen enkel model de capaciteit van het typeplaatje liet zien, maar in het algemeen volgt hieruit niet dat alle fabrikanten ons bedriegen: de gemeten capaciteit hangt tot op zekere hoogte af van de omstandigheden waarin deze metingen zijn gedaan.

Met een hoge belastingsstroom - 2,5 A - nemen Energizer (Sanyo)-batterijen de leiding, Varta volgt ze met een minimale kloof en Sanyo sluit de top drie weer, maar onder het Duracell-label. Tegelijkertijd is het interessant dat de "native" Sanyo 2700 mAh-batterijen duidelijk achter de leiders staan.

GP-batterijen hebben een deel van hun reputatie kunnen herstellen door dichter bij het midden van de lijst te komen. Camelion bevestigde nogmaals dat hun werkelijke capaciteit vrij ver verwijderd is van de beloofde 2500 mAh (merk op dat met een toename van de stroom 5 keer, van 500 tot 2500 mA, hun resultaat weinig is veranderd - dit wijst op de afwezigheid van ernstige interne problemen , in met andere woorden, de batterijen zijn goed ... ze hebben gewoon niet de capaciteit die op het etiket staat aangegeven). Beide NEXCell-modellen zakten veel door vanwege de zeer hoge interne weerstand - dit is precies het interne probleem van de batterij, en betekent dat deze helemaal niet bedoeld is voor zware belastingen.

Batterijen met een lage zelfontlading laten weer vergelijkbare resultaten zien, en in vergelijking met de 500 mA-test zijn de leider en de buitenstaander van plaats gewisseld. Maar nogmaals, het verschil tussen hen is klein en je kunt er je ogen voor sluiten.

Impulsontlading - waarbij tussen 2,25-seconden stroompulsen met een amplitude van 2,5 A, de batterij 6 seconden heeft om te herstellen - de dispositie verandert weinig. De kopmannen zijn wederom Varta en Energizer, Ansmann schoof op naar de vierde plaats. De resultaten van Sanyo HR-3U zijn enigszins verrassend en verontrustend, terwijl NEXcell- en Camelion-producten hun gebruikelijke laatste plaatsen innamen.

Interessant is dat zo'n ontladingsmodus in het algemeen het gemakkelijkst bleek te zijn voor batterijen: de resultaten zijn gegroeid in vergelijking met eerdere tests, sommige modellen overschreden zelfs hun paspoortcapaciteit.

Zelfontlading van batterijen in 1 week

Gezien bovenstaande modellen met een lage zelfontladingsstroom, in staat om maandenlang inactief te blijven, bijna zonder capaciteit te verliezen, hebben we al vermeld dat ze allemaal direct na het uitpakken klaar waren voor gebruik, zonder voorafgaande oplading - met een paspoortcapaciteit van ongeveer 2 A * h in zo'n situatie gaven ze 1,5-1,7 A * h. Hieruit blijkt duidelijk dat de verklaringen van de fabrikanten geen lege zin zijn, batterijen zoals Ansmann Max-E, GP ReCyko + en Varta Ready2Use kunnen inderdaad maandenlang in opgeladen toestand worden bewaard, evenals worden gebruikt in apparaten met een laag stroomverbruik consumptie.

Omwille van de zuiverheid van het experiment hebben we ook geprobeerd om enkele vers gekochte "gewone" Ni-MH-batterijen met een nominale capaciteit van 2600-2700 mAh met een stroomsterkte van 500 mA te laden. Het resultaat was te verwachten: zonder voorafgaande herlading kunnen ze niet werken, onder enige merkbare belasting zakt de spanning vrijwel onmiddellijk onder 1 V.

Echter, bij welke houdbaarheid begint het verschil te worden gevoeld tussen verschillende soorten batterijen? De drie bovengenoemde modellen hebben immers niet alleen een lagere zelfontladingsstroom, maar ook een lagere paspoortcapaciteit.

Om daar achter te komen hebben we de opgeladen batterijen een week bewaard, waarna we hun capaciteit hebben gemeten onder een belasting van 500 mA - en vergeleken met de capaciteit direct na het opladen.

Procentueel gezien werden de eerste twee plaatsen ingenomen door modellen met een lage zelfontlading, en alleen Ansmann Max-E liet het afweten, met een capaciteitsverlies van 10%. Ongeveer de helft van de "conventionele" batterijen verloor van 7 tot 10% van hun capaciteit, onverwacht slechte prestaties van de Philips MultiLife 2600-batterijen, die meer dan een kwart van hun lading verloren. Ook de GP-batterijen deden het niet.

Houd er rekening mee dat in twee gevallen grotere batterijen ook grotere verliezen vertoonden: dit zijn Ansmann Energy Digital en NEXcell.

Met andere woorden, als Ansmann direct na het laden bij 2850 mA*h een echt grotere capaciteit heeft dan Ansmann bij 2700 mA*h, dan is de situatie na een paar dagen niet zo duidelijk meer. Laten we eens kijken naar de tabel met de capaciteiten van de batterijen na een week blootstelling:

Alle leidende posities worden strak ingenomen door Varta (eerste twee plaatsen) en Sanyo (derde tot vijfde plaatsen) - er valt over het algemeen niets te bespreken, het succes van deze bedrijven is absoluut duidelijk.

Maar tussen paren batterijen van dezelfde fabrikant, maar met verschillende capaciteiten, is de situatie interessant. De Philips 2700 kon de Philips 2600 omzeilen, maar dat is niet verwonderlijk - gezien hoe rampzalig de laatste was, iedereen en alles in zelfontlading inhalend. Maar in paren Ansmann 2700/2850 en NEXcell 2300/2600 kwamen na een week rust de modellen met een lagere paspoortcapaciteit als beste uit de bus.

Afzonderlijk is het vermeldenswaard dat batterijen met een lage zelfontladingsstroom in een week geen beslissend voordeel vertoonden, ze moeten worden begeleid als u een aanzienlijk langer interval tussen oplaadbeurten nodig heeft.

Conclusie

Welnu, het is tijd om samen te vatten en aanbevelingen te doen. Laten we eerst de fabrikanten doornemen ...

Natuurlijk waren de leiders in het testen van modellen met een capaciteit van 2500 mAh en meer Varta- en Sanyo-batterijen (inclusief die verkocht onder de merken Energizer en Duracell, evenals enkele andere - bijvoorbeeld Sony). Wat betreft de frequentie van treffers in de top drie, kon niemand met hen concurreren en in de test voor een wekelijkse zelfontlading pakten ze eigenhandig de eerste vijf plaatsen.

Oudere batterijmodellen Ansmann Energy Digital (2850 mAh) en Philips MultiLife (2700 mAh) bleven meestal in het midden en vielen één keer op de derde plaats. En je zou ze in principe middenboeren kunnen noemen, niet ver achter de leiders en hun geld zeker waard, zo niet voor één "maar" - de toegenomen afmetingen van de zaak. Hierdoor kunnen deze modellen simpelweg incompatibel zijn met sommige apparaten, en daarom raden we je aan om het niet te riskeren en op andere batterijen te letten.

De GP-batterijen presteerden nogal slecht. Niet alleen misleidt hun fabrikant kopers met markering (de typische paspoortcapaciteit van de "2700"-serie is niet 2700, zoals men zou denken, maar 2600 mAh), maar de echte resultaten zijn niet indrukwekkend: lage capaciteit en hoge zelfontladingsstroom .

In het geval van Camelion komt niet alleen het grote opschrift "2600" niet overeen met hun paspoortcapaciteit (gelijk aan 2500 mA*h), maar in de praktijk lijken ze erg op batterijen met een capaciteit van ongeveer 2000 mA*h. Ze hebben een kleine zelfontladingsstroom, een kleine interne weerstand, maar bij het kopen van deze batterijen moet men bedenken dat ze niets te maken hebben met 2500 mAh.

De producten van NEXcell zijn de enige die fundamentele problemen vertonen in onze tests, niet alleen oneerlijke etikettering. Deze batterijen hebben twee keer de interne weerstand van alle andere geteste modellen en zijn daarom zeer slecht bestand tegen een zware belasting.

En ten slotte presteerden drie modellen batterijen met lage zelfontlading - Varta Ready2Use, GP ReCyko + en Ansmann Max-E - ongeveer op hetzelfde niveau. Ja, ze kunnen inderdaad direct na aankoop worden gebruikt, zonder voorladen.

Waar moet u in het algemeen op letten bij het kiezen van batterijen? Hier zijn een paar tips:

De werkelijke capaciteit van de batterijen, zoals onze metingen lieten zien, hangt meer af van hun fabrikant dan van de nummers op het etiket - Sanyo (2650 mAh) en Varta (2700 mAh) haalden vol vertrouwen Ansmann (2850 mAh) in.
Ga niet achter een grote paspoortcapaciteit aan. Accu's met een grotere capaciteit hebben vaak een hoge zelfontladingsstroom, wat betekent dat als je ze niet direct na het opladen, maar meerdere dagen gebruikt, accu's met een lagere nominale capaciteit wellicht zuiniger zijn.
Let bij het kopen op de afmetingen van de batterij. Drie van de modellen die we hebben getest - twee Philips-batterijen en één Ansmann - hadden een te grote behuizing, waardoor ze niet in alle apparaten werkten.
Bedenk van tevoren hoeveel u uw batterijen gaat gebruiken. Als u van plan bent ze minstens één keer per week op te laden, moet u letten op modellen met een paspoortcapaciteit van ongeveer 2700 mAh. Als de batterijen voor een lange tijd (veel langer dan een week) "voor het geval" moeten worden opgeladen of worden gebruikt in apparaten met een laag verbruik, bijvoorbeeld afstandsbedieningen of horloges, dan moet de voorkeur worden gegeven aan modellen met een verlaagd zelfontladingsstroom, ondanks hun lagere paspoortcapaciteit.

PS Een paar woorden over de basis waarop u kunt kiezen tussen oplaadbare batterijen en gewone wegwerpbatterijen, kunt u lezen in ons vorige artikel.

Ander materiaal over dit onderwerp

AA-batterij testen
Batterij- en batterijtestmethode

Oplaadbare batterijen zijn de belangrijkste voedingsbron geworden voor moderne elektronische apparaten. Ni-MH-batterijen worden als de meest populaire beschouwd, omdat ze praktisch en duurzaam zijn en een grotere capaciteit kunnen hebben. Maar voor de veiligheid van technische kenmerken gedurende de gehele levensduur, moet u enkele kenmerken van de werking van aandrijvingen van deze klasse ontdekken, evenals de juiste laadomstandigheden.

Standaard Ni-MH-batterijen

Ni-MH-batterijen op de juiste manier opladen

Wanneer u een autonoom opslagapparaat begint op te laden, of het nu een batterij van een eenvoudige smartphone of een batterij met hoge capaciteit van een vrachtwagen is, beginnen er een aantal chemische processen in, waardoor de accumulatie van elektrische energie plaatsvindt. De energie die het opslagapparaat ontvangt, verdwijnt niet, een deel ervan wordt opgeladen en een bepaald percentage wordt besteed aan warmte.

De parameter waarmee de efficiëntie van het opladen van batterijen wordt bepaald, wordt de efficiëntie van een autonoom opslagapparaat genoemd. Met efficiëntie kunt u bepalen hoe de verhouding tussen nuttig werk en onnodige verliezen aan verwarming wordt besteed. En in deze parameter zijn nikkel-metaalhydride-batterijen en -batterijen veel inferieur aan Ni-Cd-opslagapparaten, omdat te veel van de energie die wordt besteed aan het opladen ervan tegelijkertijd wordt besteed aan verwarming.

Nikkel-metaalhydride-opslag kan zelf worden herbouwd

Om de NiMH-accu snel en correct op te laden, moet de juiste stroomsterkte worden ingesteld. Deze waarde wordt bepaald op basis van een parameter als het vermogen van een autonome stroombron. U kunt de stroomsterkte verhogen, maar dit moet in bepaalde laadfasen worden gedaan.

Er zijn drie soorten opladen specifiek voor nikkel-metaalhydridebatterijen geïdentificeerd:

• Druppelen. Het lekt ten koste van de duurzaamheid van de batterij, stopt niet, zelfs niet na het bereiken van 100% lading. Maar bij druppelladen wordt de minimale hoeveelheid warmte gegenereerd.
• Snel. In navolging van de naam kunnen we stellen dat deze manier van opladen iets sneller is, door deze ingangsspanning binnen 0,8 Volt. Tegelijkertijd neemt het efficiëntieniveau toe tot 90%, wat als een zeer goede indicator wordt beschouwd.
• Oplaadmodus. Vereist om de schijf volledig op te laden. Deze modus wordt uitgevoerd met een lage stroom gedurende 30-40 minuten.

Dit is waar de functies van de lading eindigen, nu moet u elke modus in meer detail bekijken.

Druppeloplaadfuncties

Het belangrijkste kenmerk van het druppelladen van NiZn, evenals van Ni-MH-batterijen, is om de verwarming tijdens het hele proces te verminderen, wat kan duren totdat de volledige capaciteit van de schijf is hersteld.

Standaard oplader voor Ni-MH-batterijen

Wat opvalt aan deze manier van opladen:

• Een kleine stroom, respectievelijk - de afwezigheid van een duidelijk kader voor het potentiaalverschil. De laadspanning kan zijn maximum bereiken zonder enige negatieve invloed op de levensduur van de omvormer.
• Het rendement ligt binnen de 70%. Deze indicator is natuurlijk lager dan de andere en de tijd die nodig is om de capaciteit volledig te herstellen, neemt toe. Maar tegelijkertijd wordt de verwarming van de batterij verminderd.

Bovenstaande indicatoren kunnen als positief worden aangemerkt. Nu moet u letten op de negatieve eigenschappen van druppelladen.

• Het druppelherstelproces stopt niet, zelfs niet nadat de volledige capaciteit is hersteld. Constante blootstelling aan zelfs een kleine stroom, wanneer de batterij volledig is opgeladen, maakt deze snel onbruikbaar.
• Het is noodzakelijk om de oplaadtijd te berekenen op basis van factoren zoals stroomsterkte, spanning, enz. Niet erg handig en kan voor sommige gebruikers te lang duren.

De huidige NiMH-voedingen hebben niet dezelfde druppelladingsreactie als oudere modellen. Maar fabrikanten van opladers verlaten geleidelijk het gebruik van een dergelijk batterijherstel.

Snellaadmodus voor Ni-MH-batterijen

De classificaties voor NiMH-batterijen zijn:

• De stroomsterkte is binnen 1 A.
• Spanning vanaf 0,8 V.

De gegevens waarop moet worden gebaseerd, worden gegeven. Voor een snellaadmodus is het het beste om de stroomsterkte in te stellen op 0,75 A. Dit is ruim voldoende om de schijf in korte tijd te herstellen zonder de levensduur te verkorten. Als de stroom wordt verhoogd tot meer dan 1 A, kan het gevolg zijn een noodontlasting van de druk, waarbij de ontlastklep opent.

Oplader met nauwkeurige stroomsterktemetingen

Om ervoor te zorgen dat de snellaadmodus de batterij niet beschadigt, moet het einde van het proces zelf worden bewaakt. De efficiëntie van het snel herstel van de capaciteit is ongeveer 90%, wat als een zeer goede indicator wordt beschouwd. Maar aan het einde van het laadproces daalt de efficiëntie sterk en het gevolg van een dergelijke daling is niet alleen het vrijkomen van een grote hoeveelheid warmte, maar ook een sterke toename van de druk. Dergelijke indicatoren hebben natuurlijk een negatief effect op de levensduur van de schijf.

Het snellaadproces bestaat uit verschillende fasen, die in meer detail moeten worden overwogen.

Bevestiging van de beschikbaarheid van laadindicatoren

Procesvolgorde:

1. Een voorlopige stroom wordt geleverd aan de polen van de omvormer, die niet meer is dan 0,1 A.
2. De laadspanning ligt binnen 1,8 V. Een hogere waarde zal de accu niet snel opladen.

Nikkel-metaalhydridecel met gemiddelde capaciteit

De logica in de laders is geprogrammeerd voor geen batterij. Dit betekent dat als de uitgangsspanning hoger is dan 1,8 V, de lader dit zal ervaren als een gebrek aan stroomvoorziening. Een groot potentiaalverschil treedt ook op wanneer de batterij beschadigd is.

Diagnostiek van de voedingscapaciteit

Voordat het herstel van de capaciteit begint, moet de lader het laadniveau van de stroombron bepalen, dus een snel herstelproces kan niet beginnen als deze volledig is ontladen en het potentiaalverschil minder is dan 0,8 V.

Om de gedeeltelijke capaciteit van de nikkel-metaalhydride-opslag te herstellen, is een extra modus voorzien - een voorlopige lading. Dit is een zachte modus waarmee de batterij kan ontwaken. Het wordt niet alleen gebruikt na volledig herstel van de capaciteit, maar ook tijdens langdurige opslag van de batterij.

Houd er rekening mee dat om de levensduur van nikkel-metaalhydride-voedingen te behouden, ze niet volledig kunnen worden ontladen. Of, als er geen andere uitweg is, doe het dan zo min mogelijk.

Wat is voorladen? Proceskenmerken

Om te weten hoe u een batterij op de juiste manier oplaadt, moet u het voorlaadproces begrijpen.

Het belangrijkste kenmerk van de voorlopige capaciteitsherstelmodus is dat er een bepaalde tijdsperiode voor wordt toegewezen, niet meer dan 30 minuten. De stroomsterkte is ingesteld in het bereik van 0,1 A tot 0,3 A. Met dergelijke parameters is er geen ongewenste verwarming en kan de batterij rustig "wakker worden". Als het potentiaalverschil groter is dan 0,8 V, wordt de voorlading automatisch uitgeschakeld en begint de volgende fase van capaciteitsherstel.

Verscheidenheid aan nikkelmetaalhydrideproducten

Als de voedingsspanning na 30 minuten nog geen 0,8 V heeft bereikt, wordt deze modus beëindigd, omdat de lader de voeding als defect detecteert.

Snel opladen van de batterij

Deze fase is de enige, snel opladen van de stroombron. Het gaat verder met de verplichte naleving van verschillende basisparameters:

• Controle over de stroomsterkte, die binnen 0,5-1 A moet liggen.
• Controle over tijdindicatoren.
• Continue vergelijking van potentiaalverschillen. Het herstelproces uitschakelen als deze indicator met 30 mV daalt.

Het is erg belangrijk om de verandering in spanningsparameters te controleren, omdat aan het einde van snel opladen de batterij snel begint op te warmen. Daarom bevat het geheugen afzonderlijke knooppunten die verantwoordelijk zijn voor het bewaken van de spanning van de stroombron. Hiervoor wordt speciaal de delta-spanningsregelmethode gebruikt. Maar sommige geheugenfabrikanten gebruiken moderne ontwikkelingen die het apparaat gedurende lange tijd uitschakelen als er geen veranderingen in het potentiaalverschil zijn.

Een duurdere optie is het installeren van een temperatuurregelaar. Als de temperatuur van de Ni-MH-schijf bijvoorbeeld stijgt, wordt de snelle herstelmodus automatisch uitgeschakeld. Dit vereist respectievelijk dure temperatuursensoren of elektronische schakelingen, de prijs van de lader zelf stijgt.

Opladen

Deze fase lijkt sterk op het vooraf opladen van een batterij, waarbij de stroom wordt ingesteld in het bereik van 0,1-0,3 A, en het hele proces duurt niet meer dan 30 minuten. Opladen is noodzakelijk, omdat u hiermee de elektronische ladingen in de stroombron gelijk kunt maken en de levensduur kunt verlengen. Maar bij een langer herstel is er juist een versnelde vernietiging van de batterij.

Kenmerken van supersnel opladen

Er is nog een ander belangrijk concept van Ni-MH-batterijherstel: ultrasnel opladen. Wat niet alleen de stroombron snel herstelt, maar ook de levensduur verlengt. Dit komt door een interessant kenmerk van Ni-MH-batterijen.

Metaalhydride-voedingen kunnen worden opgeladen met verhoogde stromen, maar pas na het bereiken van 70% van de capaciteit. Als u dit moment overslaat, zal de overschatte parameter van de huidige sterkte alleen maar leiden tot de snelle vernietiging van de batterij. Helaas vinden opladerfabrikanten de installatie van dergelijke regeleenheden op hun producten te duur en gebruiken ze eenvoudiger snelladen.

Handige vingervoedingen

Ultrasnel opladen mag alleen worden uitgevoerd op nieuwe batterijen. Hogere stromen leiden tot een snelle opwarming, met als volgende stap het openen van de drukafsluitklep. Na het openen van de afsluiter kan de nikkelaccumulator niet worden teruggevonden.

Een oplader kiezen voor Ni-MH-batterijen

Sommige fabrikanten van opladers neigen naar producten die speciaal zijn gemaakt voor het opladen van Ni-MH-batterijen. En dit is begrijpelijk, aangezien deze voedingen de grootste zijn in veel elektronische apparaten.

Het is noodzakelijk om meer in detail te kijken naar de functionaliteit van laders die speciaal zijn gemaakt om de capaciteit van nikkel-metaalhydridebatterijen te herstellen.

• De verplichte aanwezigheid van verschillende beschermende functies, die worden gevormd door een bepaalde combinatie van bepaalde radio-elementen.
• De aanwezigheid van een handmatige of automatische modus voor het aanpassen van de huidige sterkte. Dit is de enige manier om de verschillende laadfasen in te stellen. Het potentiaalverschil wordt meestal constant genomen.
• Automatisch opladen van de batterij, zelfs wanneer de capaciteit van 100% is bereikt. Hierdoor kunt u de basisparameters van de stroombron constant handhaven, zonder de levensduur in gevaar te brengen.
• Herkenning van huidige bronnen die op een andere manier werken. Een zeer belangrijke parameter, aangezien sommige soorten batterijen, met te veel laadstroom, kunnen exploderen.

De laatste functie behoort ook tot de categorie speciaal en vereist de installatie van een speciaal algoritme. Daarom geven veel fabrikanten er de voorkeur aan om het te verlaten.

Ni-MH-voedingen zijn populair vanwege hun duurzaamheid, gebruiksgemak en betaalbare prijs. Veel gebruikers hebben de positieve eigenschappen van deze producten al gewaardeerd.

Dit artikel over nikkel-metaalhydride (Ni-MH) batterijen is al lang een klassieker op het Russische internet. Ik raad aan om te lezen...

Nikkel-metaalhydride (Ni-MH) batterijen zijn analoog aan nikkel-cadmium (Ni-Cd) batterijen in termen van hun ontwerp, en nikkel-waterstof batterijen in termen van elektrochemische processen. De specifieke energie van de Ni-MH-batterij is aanzienlijk hoger dan de specifieke energie van Ni-Cd- en waterstofbatterijen (Ni-H2)

VIDEO: Nikkel-metaalhydride (NiMH)-batterijen

Vergelijkende kenmerken van batterijen

Parameters:	Ni-Cd	Ni-H2	Ni-MH
Nominale spanning, V	1.2	1.2	1.2
Specifieke energie: Wh / kg | Wh / L	20-40 60-120	40-55 60-80	50-80 100-270
Levensduur: jaar | cycli	1-5 500-1000	2-7 2000-3000	1-5 500-2000
Zelfontlading,%	20-30 (voor 28 dagen)	20-30 (voor 1 dag)	20-40 (voor 28 dagen)
Werktemperatuur, ° С	-50 — +60	-20 — +30	-40 — +60

*** De grote spreiding van sommige parameters in de tabel wordt veroorzaakt door het verschillende doel (ontwerp) van de batterijen. Bovendien bevat de tabel geen gegevens over moderne batterijen met een lage zelfontlading.

Geschiedenis van de Ni-MH-batterij

De ontwikkeling van oplaadbare nikkel-metaalhydride (Ni-MH) batterijen begon in de jaren 50 en 70 van de vorige eeuw. Het resultaat was een nieuwe manier om waterstof op te slaan in nikkel-waterstofbatterijen die in ruimtevaartuigen werden gebruikt. In het nieuwe element hoopt waterstof zich op in legeringen van bepaalde metalen. Legeringen die 1000 keer hun eigen volume waterstof absorberen, werden in de jaren zestig gevonden. Deze legeringen zijn samengesteld uit twee of meer metalen, waarvan de ene waterstof absorbeert en de andere een katalysator is die de diffusie van waterstofatomen in het metaalrooster bevordert. Het aantal mogelijke combinaties van gebruikte metalen is praktisch onbeperkt, wat het mogelijk maakt om de eigenschappen van de legering te optimaliseren. Om Ni-MH-batterijen te maken, was het nodig legeringen te maken die efficiënt zijn bij lage waterstofdruk en kamertemperatuur. Momenteel wordt er over de hele wereld gewerkt aan het creëren van nieuwe legeringen en technologieën voor hun verwerking. Nikkellegeringen met zeldzame aardmetalen kunnen tot 2000 laad-ontlaadcycli van de batterij leveren met een afname van de capaciteit van de negatieve elektrode met niet meer dan 30%. De eerste Ni-MH-batterij, die LaNi5 als het belangrijkste actieve materiaal van een metaalhydride-elektrode gebruikte, werd in 1975 door Bill gepatenteerd. In vroege experimenten met metaalhydridelegeringen waren nikkel-metaalhydridebatterijen onstabiel en kon de vereiste batterijcapaciteit niet worden bereikt. Daarom begon het industriële gebruik van Ni-MH-batterijen pas in het midden van de jaren 80 na de creatie van de La-Ni-Co-legering, die de elektrochemisch omkeerbare absorptie van waterstof gedurende meer dan 100 cycli mogelijk maakt. Sindsdien is het ontwerp van oplaadbare Ni-MH-batterijen voortdurend verbeterd om hun energiedichtheid te vergroten. Door de negatieve elektrode te vervangen, kon de belasting van de actieve massa's van de positieve elektrode met 1,3-2 keer worden verhoogd, wat de batterijcapaciteit bepaalt. Daarom hebben Ni-MH-accu's veel hogere specifieke energie-eigenschappen in vergelijking met Ni-Cd-accu's. Het succes van de distributie van nikkel-metaalhydridebatterijen werd verzekerd door de hoge energiedichtheid en niet-toxiciteit van de materialen die bij hun productie werden gebruikt.

Basisprocessen van Ni-MH-batterijen

In Ni-MH-batterijen wordt een nikkeloxide-elektrode gebruikt als de positieve elektrode, zoals in een nikkel-cadmium-batterij, en een elektrode van een nikkel-zeldzame aardelegering die waterstof absorbeert in plaats van een negatieve cadmium-elektrode. Op de positieve oxide-nikkelelektrode van de Ni-MH-batterij verloopt de reactie:

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

Aan de negatieve elektrode wordt het metaal met geabsorbeerde waterstof omgezet in een metaalhydride:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (lading) MH + OH - → M + H 2 O + e - (ontlading)

De algemene reactie in een Ni-MH-batterij is als volgt geschreven:

Ni (OH) 2 + M → NiOOH + MH (lading) NiOOH + MH → Ni (OH) 2 + M (lading)

De elektrolyt neemt niet deel aan de hoofdstroomvormende reactie. Na melding van 70-80% van de capaciteit en bij overladen begint zuurstof te ontwikkelen aan de nikkeloxide-elektrode,

2OH- → 1 / 2O 2 + H2O + 2e - (overbelasting)

die wordt hersteld aan de negatieve elektrode:

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

De laatste twee reacties zorgen voor een gesloten zuurstofkringloop. Wanneer zuurstof wordt gereduceerd, wordt door de vorming van de OH-groep een extra capaciteitsverhoging van de metaalhydride-elektrode gegeven.

Ontwerp van elektroden van Ni-MH-batterijen

Metalen waterstofelektrode

Het belangrijkste materiaal dat de eigenschappen van een Ni-MH-batterij bepaalt, is een waterstofabsorberende legering, die 1000 keer zijn eigen volume waterstof kan absorberen. De meest voorkomende zijn legeringen van het LaNi5-type, waarbij een deel van het nikkel wordt vervangen door mangaan, kobalt en aluminium om de stabiliteit en activiteit van de legering te vergroten. Om de kosten te drukken, gebruiken sommige productiebedrijven mish-metaal in plaats van lanthaan (Mm, een mengsel van zeldzame aardelementen, hun verhouding in het mengsel ligt dicht bij die in natuurlijke ertsen), dat naast lanthaan ook cerium bevat , praseodymium en neodymium. Tijdens laad-ontlaadcycli zet het kristalrooster van waterstofabsorberende legeringen uit en krimpt het met 15-25% als gevolg van de absorptie en desorptie van waterstof. Dergelijke veranderingen leiden tot de vorming van scheuren in de legering als gevolg van de toename van interne spanning. Kraken veroorzaakt een toename van het oppervlak, dat corrodeert bij blootstelling aan alkalische elektrolyt. Om deze redenen neemt de ontladingscapaciteit van de negatieve elektrode geleidelijk af. In een batterij met een beperkte hoeveelheid elektrolyt zorgt dit voor herverdelingsproblemen van de elektrolyt. Corrosie van de legering leidt tot chemische passiviteit van het oppervlak door de vorming van corrosiebestendige oxiden en hydroxiden, die de overspanning van de hoofdstroomgenererende reactie van de metaalhydride-elektrode verhogen. De vorming van corrosieproducten vindt plaats met het verbruik van zuurstof en waterstof uit de elektrolytoplossing, wat op zijn beurt een afname van de hoeveelheid elektrolyt in de batterij en een toename van de interne weerstand veroorzaakt. Om de ongewenste processen van dispersie en corrosie van legeringen die de levensduur van Ni-MH-batterijen bepalen, te vertragen, worden twee hoofdmethoden gebruikt (naast het optimaliseren van de samenstelling en productiewijze van de legering). De eerste methode bestaat uit micro-inkapseling van legeringsdeeltjes, d.w.z. bij het bedekken van hun oppervlak met een dunne poreuze laag (5-10%) - in gewicht van nikkel of koper. De tweede methode, die momenteel het meest wordt toegepast, bestaat uit het verwerken van het oppervlak van legeringsdeeltjes in alkalische oplossingen onder vorming van beschermende films die doorlaatbaar zijn voor waterstof.

Nikkeloxide-elektrode

Bij massaproductie worden nikkeloxide-elektroden vervaardigd in de volgende ontwerpaanpassingen: lamellair, lamellair gesinterd (cermet) en geperst, inclusief tablet. In de afgelopen jaren zijn lamellaire vilt- en schuimelektroden begonnen te worden gebruikt.

Lamellaire elektroden

Lamellaire elektroden zijn een set onderling verbonden geperforeerde dozen (lamellen) gemaakt van een dunne (0,1 mm dikke) vernikkelde stalen strip.

Gesinterde (cermet) elektroden

elektroden van dit type bestaan ​​uit een poreuze (met een porositeit van ten minste 70%) cermetbasis, in de poriën waarvan de actieve massa zich bevindt. De basis is gemaakt van fijn gedispergeerd carbonyl-nikkelpoeder, dat in een mengsel met ammoniumcarbonaat of ureum (60-65% nikkel, de rest is een vulmiddel), op een staal- of nikkelgaas wordt geperst, gerold of gespoten. Vervolgens wordt het gaas met het poeder onderworpen aan een warmtebehandeling in een reducerende atmosfeer (meestal in een waterstofatmosfeer) bij een temperatuur van 800-960 ° C, terwijl het ammoniumcarbonaat of ureum ontleedt en vervluchtigt, en het nikkel wordt gesinterd. De aldus verkregen basen hebben een dikte van 1-2,3 mm, een porositeit van 80-85% en een poriestraal van 5-20 micron. De base wordt afwisselend geïmpregneerd met een geconcentreerde oplossing van nikkelnitraat of nikkelsulfaat en een alkalische oplossing die wordt verwarmd tot 60-90 ° C, wat de precipitatie van nikkeloxiden en -hydroxiden induceert. Momenteel wordt ook de elektrochemische impregnatiemethode gebruikt, waarbij de elektrode wordt onderworpen aan een kathodische behandeling in een oplossing van nikkelnitraat. Door de vorming van waterstof wordt de oplossing in de poriën van de plaat alkalisch, wat leidt tot de afzetting van oxiden en hydroxiden van nikkel in de poriën van de plaat. Folie-elektroden worden beschouwd als een verscheidenheid aan gesinterde elektroden. De elektroden worden geproduceerd door aan beide zijden een dunne (0,05 mm) geperforeerde nikkeltape aan te brengen door middel van verpulvering, een alcoholemulsie van nikkelcarbonylpoeder met bindmiddelen, sinteren en verdere chemische of elektrochemische impregnering met reagentia. De dikte van de elektrode is 0,4-0,6 mm.

Geperste elektroden

Geperste elektroden worden gemaakt door de actieve massa onder een druk van 35-60 MPa op een gaas- of stalen geperforeerde band te persen. De actieve massa bestaat uit nikkelhydroxide, kobalthydroxide, grafiet en een bindmiddel.

Metaalviltelektroden

Metaalviltelektroden hebben een zeer poreuze basis van nikkel- of koolstofvezels. De porositeit van deze basen is 95% of meer. De viltelektrode is gemaakt op basis van vernikkeld polymeer of koolstof-grafietvilt. De dikte van de elektrode ligt, afhankelijk van het doel, in het bereik van 0,8-10 mm. De actieve massa wordt op verschillende manieren in het vilt gebracht, afhankelijk van de dichtheid. In plaats van vilt kan worden gebruikt nikkelschuim verkregen door vernikkelen van polyurethaanschuim met daaropvolgend gloeien in een reducerende omgeving. In een zeer poreus medium wordt meestal een pasta met nikkelhydroxide en een bindmiddel aangebracht door uit te strijken. Daarna wordt de basis met de pasta gedroogd en gerold. Vilt- en schuimelektroden worden gekenmerkt door een hoge specifieke capaciteit en een lange levensduur.

Ni-MH-batterijontwerp

Cilindrische Ni-MH-batterijen

De positieve en negatieve elektroden, gescheiden door een separator, worden opgerold in de vorm van een rol, die in de behuizing wordt gestoken en wordt afgesloten met een afsluitdop met een pakking (Figuur 1). Het deksel heeft een veiligheidsklep die wordt geactiveerd bij een druk van 2-4 MPa in het geval van een batterijstoring.

Figuur 1. Nikkel-metaalhydride (Ni-MH) batterij-ontwerp: 1-behuizing, 2-klep, 3-klepdop, 4-kleppen, 5-positieve elektrodencollector, 6-isolatiering, 7-afstotingselektrode, 8-separator, 9 - positieve elektrode, 10-isolator.

Ni-MH prismatische batterijen

In prismatische Ni-MH-batterijen worden afwisselend positieve en negatieve elektroden geplaatst en wordt er een scheidingsteken tussen geplaatst. Het elektrodenblok wordt in een metalen of kunststof behuizing gestoken en afgedekt met een afsluitdeksel. Op het deksel is meestal een klep of druksensor geïnstalleerd (Figuur 2).

Fig. 2. Ni-MH-batterijontwerp: 1-behuizing, 2-kap, 3-klepsdop, 4-kleppen, 5-isolerende pakking, 6-isolator, 7-negatieve elektrode, 8-separator, 9-positieve elektrode.

Ni-MH-batterijen gebruiken een alkalische elektrolyt bestaande uit KOH met toevoeging van LiOH. Niet-geweven polypropyleen en polyamide met een dikte van 0,12-0,25 mm, behandeld met een bevochtigingsmiddel, worden gebruikt als separator in Ni-MH-batterijen.

Positieve elektrode:

Ni-MH-batterijen gebruiken positieve nikkeloxide-elektroden die vergelijkbaar zijn met die in Ni-Cd-batterijen. In Ni-MH-batterijen worden voornamelijk gesinterde elektroden gebruikt, en de laatste jaren - elektroden van vilt en polymeerschuim (zie hierboven).

Negatieve elektrode

Vijf ontwerpen van een negatieve metaalhydride-elektrode (zie hierboven) hebben praktische toepassing gevonden in Ni-MH-batterijen: - lamellair, wanneer het poeder van een waterstofabsorberende legering met of zonder bindmiddel in een nikkelrooster wordt geperst; - nikkelschuim, wanneer een pasta met een legering en een bindmiddel in de poriën van de nikkelschuimbasis wordt gebracht en vervolgens wordt gedroogd en geperst (gerold); - folie, wanneer een pasta met een legering en een bindmiddel wordt aangebracht op geperforeerd nikkel of staalnikkelfolie en vervolgens wordt gedroogd en geperst; - gewalst, wanneer het poeder van de actieve massa, bestaande uit een legering en een bindmiddel, wordt aangebracht door walsen (rollen) op een rekbaar nikkelraster of kopergaas; - gesinterd, wanneer legeringspoeder op een nikkelgaas wordt geperst en vervolgens wordt gesinterd in een waterstofatmosfeer. De specifieke capaciteiten van metaalhydride-elektroden van verschillende ontwerpen liggen dicht bij elkaar en worden voornamelijk bepaald door de capaciteit van de gebruikte legering.

Kenmerken van Ni-MH-batterijen. Elektrische kenmerken:

Open circuit spanning

Nullastspanningswaarde Ur.ts. Het is moeilijk om Ni-MH-systemen nauwkeurig te bepalen vanwege de afhankelijkheid van de evenwichtspotentiaal van de oxide-nikkelelektrode van de oxidatietoestand van nikkel, evenals de afhankelijkheid van de evenwichtspotentiaal van de metaalhydride-elektrode van de mate van zijn verzadiging met waterstof. 24 uur na het opladen van de batterij ligt de nullastspanning van de opgeladen Ni-MH-batterij in het bereik van 1,30-1,35V.

Nominale ontladingsspanning:

Uр bij een genormaliseerde ontlaadstroom Iр = 0,1-0,2C (C is de nominale batterijcapaciteit) bij 25°C is 1,2-1,25V, de gebruikelijke eindspanning is 1V. Spanning neemt af bij toenemende belasting (zie figuur 3)

Afb. 3. Ontlaadkarakteristieken van een Ni-MH-batterij bij een temperatuur van 20 ° C en verschillende nominale belastingsstromen: 1-0,2 C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

Batterij capaciteit

Met een toename van de belasting (afname van de ontlaadtijd) en met een afname van de temperatuur, neemt de capaciteit van een Ni-MH-batterij af (Figuur 4). Het effect van het verlagen van de temperatuur op de capaciteit is vooral merkbaar bij hoge ontladingssnelheden en bij temperaturen onder 0 ° C.

Afb. 4. Afhankelijkheid van de ontlaadcapaciteit van de Ni-MH batterij van de temperatuur bij verschillende ontlaadstromen: 1-0,2C; 2-1C; 3-3C

Veiligheid en levensduur van Ni-MH-batterijen

Tijdens opslag ontlaadt de Ni-MH-batterij zichzelf. Na een maand bij kamertemperatuur is het capaciteitsverlies 20-30% en bij verdere opslag neemt het verlies af tot 3-7% per maand. De zelfontlading neemt toe met toenemende temperatuur (zie figuur 5).

Afb. 5. Afhankelijkheid van de ontlaadcapaciteit van de Ni-MH batterij van de bewaartijd bij verschillende temperaturen: 1-0°C; 2-20 ° C; 3-40 ° C

De Ni-MH-batterij opladen

De gebruiksduur (aantal ontlaad-oplaadcycli) en de levensduur van een Ni-MH-accu worden grotendeels bepaald door de bedrijfsomstandigheden. De bedrijfstijd neemt af met toenemende diepte en snelheid van ontlading. De bedrijfstijd is afhankelijk van de laadsnelheid en de methode om het einde ervan te regelen. Afhankelijk van het type Ni-MH-batterijen, de bedrijfsmodus en de bedrijfsomstandigheden, bieden de batterijen 500 tot 1800 ontlaad-oplaadcycli bij een ontlaaddiepte van 80% en hebben ze een levensduur (gemiddeld) van 3 tot 5 jaar.

Om een ​​betrouwbare werking van de Ni-MH-batterij tijdens de garantieperiode te garanderen, moeten de aanbevelingen en instructies van de fabrikant worden opgevolgd. De grootste aandacht moet worden besteed aan het temperatuurregime. Het is raadzaam om overontlading (onder 1V) en kortsluiting te vermijden. Het wordt aanbevolen om Ni-MH-batterijen te gebruiken voor het beoogde doel, vermijd het combineren van gebruikte en ongebruikte batterijen, soldeer geen draden of andere onderdelen rechtstreeks op de batterij. Ni-MH-batterijen zijn gevoeliger voor overladen dan Ni-Cd-batterijen. Overladen kan leiden tot thermische runaway. Het opladen wordt gewoonlijk uitgevoerd met stroom Ic = 0,1C gedurende 15 uur. Compenserende herlading wordt uitgevoerd met stroom Ic = 0,01-0,03C gedurende 30 uur of meer. Versneld (in 4 - 5 uur) en snel (in 1 uur) opladen is mogelijk voor Ni-MH-batterijen met zeer actieve elektroden. Met dergelijke ladingen wordt het proces gecontroleerd door de temperatuur ΔТ en spanning ΔU en andere parameters te wijzigen. Snelladen wordt bijvoorbeeld gebruikt voor Ni-MH-batterijen die laptops, mobiele telefoons en elektrisch gereedschap van stroom voorzien, hoewel laptops en mobiele telefoons nu voornamelijk lithium-ion- en lithium-polymeerbatterijen gebruiken. Een drietraps oplaadmethode wordt ook aanbevolen: de eerste fase van een snelle lading (1C en hoger), een lading met een snelheid van 0,1C gedurende 0,5-1 uur voor de laatste herlading en een lading met een snelheid van 0,05- 0,02C als druppellading. Informatie over het opladen van Ni-MH-batterijen vindt u meestal in de instructies van de fabrikant en de aanbevolen laadstroom wordt aangegeven op de batterijhouder. De laadspanning Uc bij Ic = 0,3-1C ligt in het bereik van 1,4-1,5V. Door het vrijkomen van zuurstof aan de positieve elektrode is de hoeveelheid elektriciteit die tijdens het opladen (Qc) wordt afgegeven groter dan de ontlaadcapaciteit (Cp). In dit geval is het rendement op capaciteit (100 Cp / Qc) respectievelijk 75-80% en 85-90% voor schijf- en cilindrische Ni-MH-batterijen.

Laad- en ontlaadcontrole

Om overladen van Ni-MH-batterijen te voorkomen, kunnen de volgende methoden voor oplaadcontrole worden gebruikt met geschikte sensoren in batterijen of opladers:

• methode om de lading te beëindigen door absolute temperatuur Tmax. Tijdens het laadproces wordt de accutemperatuur constant gecontroleerd en wanneer de maximale waarde is bereikt, wordt het snelladen onderbroken;
• methode om de lading te beëindigen door de snelheid van temperatuurverandering ΔT / Δt. Met deze methode wordt de helling van de temperatuurcurve van de batterij constant gecontroleerd tijdens het laadproces, en wanneer deze parameter boven een bepaalde ingestelde waarde komt, wordt het opladen onderbroken;
• methode om de lading op de negatieve spanning delta -ΔU te beëindigen. Aan het einde van de batterijlading, tijdens de zuurstofcyclus, begint de temperatuur te stijgen, wat leidt tot een afname van de spanning;
• methode om het opladen te beëindigen op de maximale oplaadtijd t;
• methode voor het beëindigen van de lading bij de maximale druk Pmax. Het wordt meestal gebruikt in prismatische accu's van grote omvang en capaciteit. Het niveau van toegestane druk in een prismatische accumulator hangt af van het ontwerp en ligt in het bereik van 0,05-0,8 MPa;
• methode om de lading te beëindigen bij de maximale spanning Umax. Het wordt gebruikt om het opladen van batterijen met een hoge interne weerstand, die aan het einde van hun levensduur verschijnen door een gebrek aan elektrolyt of bij lage temperaturen, te ontkoppelen.

Met de Tmax-methode kan de batterij worden overladen als de omgevingstemperatuur daalt, of de batterij wordt mogelijk niet voldoende opgeladen als de omgevingstemperatuur aanzienlijk stijgt. De ΔT / Δt-methode kan zeer effectief worden gebruikt om het laden bij lage omgevingstemperaturen te beëindigen. Als deze methode echter alleen bij hogere temperaturen wordt gebruikt, zullen de batterijen in de batterijen tot ongewenst hoge temperaturen worden verwarmd voordat de ΔT / Δt-waarde voor uitschakeling kan worden bereikt. Voor een bepaalde waarde van ΔT / Δt kan bij een lagere omgevingstemperatuur een grotere ingangscapaciteit worden verkregen dan bij een hogere temperatuur. Aan het begin van het opladen van de batterij (evenals aan het einde van het opladen) stijgt de temperatuur snel, wat kan leiden tot voortijdige ontkoppeling van de lading bij gebruik van de ΔT / Δt-methode. Om dit te elimineren, gebruiken de ontwikkelaars van opladers timers voor de initiële vertraging van de sensorrespons met de ΔT / Δt-methode. De -ΔU-methode is effectief voor het beëindigen van het laden bij lage omgevingstemperaturen in plaats van bij verhoogde temperaturen. In die zin is de methode vergelijkbaar met de ΔT / Δt-methode. Om ervoor te zorgen dat het laden wordt beëindigd wanneer onvoorziene omstandigheden een normale laadonderbreking verhinderen, is het ook aan te raden om een ​​timerbesturing te gebruiken die de duur van het laden aanpast (methode t). Dus voor het snel opladen van accu's met nominale stromen van 0,5-1C bij temperaturen van 0-50 ° C, is het raadzaam om tegelijkertijd de Tmax-methoden te gebruiken (met een uitschakeltemperatuur van 50-60 ° C, afhankelijk van het ontwerp van batterijen en batterijen), -ΔU (5-15 mV per batterij), t (meestal om 120% van de nominale capaciteit te verkrijgen) en Umax (1,6-1,8 V per batterij). In plaats van de -ΔU-methode kan de ΔT / Δt-methode (1-2 ° C / min) met een initiële vertragingstimer (5-10 min) worden gebruikt. Zie ook het betreffende artikel voor laadcontrole.Nadat de batterij snel is opgeladen, zorgen de laders ervoor dat ze gedurende een bepaalde tijd worden opgeladen met een nominale stroom van 0,1C - 0,2C. Voor Ni-MH-batterijen wordt het niet aanbevolen om met constante spanning op te laden, omdat er "thermisch falen" van de batterijen kan optreden. Dit komt doordat er aan het einde van het opladen een stroomtoename optreedt, die evenredig is met het verschil tussen de voedingsspanning en de accuspanning, en de accuspanning aan het einde van het opladen afneemt door de toename qua temperatuur. Bij lage temperaturen moet de laadsnelheid worden verlaagd. Anders heeft zuurstof geen tijd om te recombineren, wat zal leiden tot een toename van de druk in de accumulator. Voor gebruik in deze omstandigheden worden Ni-MH-batterijen met zeer poreuze elektroden aanbevolen.

Voor- en nadelen van Ni-MH-batterijen

Een aanzienlijke toename van specifieke energieparameters is niet het enige voordeel van Ni-MH-batterijen ten opzichte van Ni-Cd-batterijen. Afstappen van cadmium betekent ook een overstap naar een schonere productie. Het probleem van het weggooien van defecte batterijen is ook gemakkelijker op te lossen. Deze voordelen van Ni-MH-batterijen hebben de snellere groei van hun productievolumes bepaald in alle toonaangevende batterijbedrijven ter wereld in vergelijking met Ni-Cd-batterijen.

Ni-MH-batterijen hebben niet het "geheugeneffect" dat inherent is aan Ni-Cd-batterijen vanwege de vorming van nikkel in de negatieve cadmium-elektrode. De effecten die gepaard gaan met het opladen van de nikkeloxide-elektrode blijven echter bestaan. De afname van de ontlaadspanning, waargenomen bij frequente en lange oplaadbeurten, net als bij Ni-Cd-batterijen, kan worden geëlimineerd door periodiek meerdere ontladingen uit te voeren tot 1V - 0,9V. Het is voldoende om dergelijke lozingen eenmaal per maand uit te voeren. Nikkel-metaalhydridebatterijen zijn echter inferieur aan nikkel-cadmium, dat ze moeten vervangen, in sommige operationele kenmerken:

• Ni-MH-batterijen werken effectief in een smaller bereik van bedrijfsstromen, wat gepaard gaat met beperkte desorptie van waterstof uit de metaalhydride-elektrode bij zeer hoge ontladingssnelheden;
• Ni-MH-batterijen hebben een kleiner temperatuurbereik: de meeste werken niet bij temperaturen onder -10 ° C en boven +40 ° C, hoewel in sommige reeksen batterijen de aanpassing van de formuleringen zorgde voor de uitbreiding van de temperatuurlimieten ;
• tijdens het opladen van Ni-MH-batterijen wordt meer warmte gegenereerd dan bij het opladen van Ni-Cd-batterijen, daarom om oververhitting van de batterij van Ni-MH-batterijen tijdens snelladen en / of aanzienlijk overladen, thermo-zekeringen of thermische -er zijn relais geïnstalleerd die zich aan de wand van een van de batterijen in het centrale deel van de batterij bevinden (dit geldt voor industriële batterijassemblages);
• Ni-MH-batterijen hebben een verhoogde zelfontlading, die wordt bepaald door de onvermijdelijkheid van de reactie van waterstof opgelost in de elektrolyt met een positieve oxide-nikkelelektrode (maar dankzij het gebruik van speciale legeringen van de negatieve elektrode was het mogelijk om een ​​verlaging van de zelfontladingssnelheid te bereiken tot waarden die dicht bij die voor Ni-Cd-batterijen liggen);
• het gevaar van oververhitting bij het opladen van een van de Ni-MH-batterijen van de batterij, evenals het omkeren van de polariteit van een batterij met een lagere capaciteit wanneer de batterij leeg is, neemt toe met de mismatch van batterijparameters als gevolg van langdurig fietsen, daarom , het maken van batterijen uit meer dan 10 batterijen wordt niet door alle fabrikanten aanbevolen;
• het capaciteitsverlies van de negatieve elektrode, dat optreedt in een Ni-MH-batterij bij ontlading onder 0 V, is onomkeerbaar, wat strengere eisen stelt aan de selectie van batterijen in een batterij en het bewaken van het ontlaadproces dan in het geval van bij gebruik van Ni-Cd-batterijen wordt in de regel aanbevolen om te ontladen tot 1 V / ac in laagspanningsbatterijen en tot 1,1 V / ac in een batterij van 7-10 batterijen.

Zoals eerder opgemerkt, wordt de degradatie van Ni-MH-batterijen voornamelijk bepaald door een afname van de sorptiecapaciteit van de negatieve elektrode tijdens het fietsen. In de laad-ontlaadcyclus verandert het volume van het kristalrooster van de legering, wat leidt tot de vorming van scheuren en daaropvolgende corrosie bij reactie met de elektrolyt. De vorming van corrosieproducten treedt op bij de opname van zuurstof en waterstof, waardoor de totale hoeveelheid elektrolyt afneemt en de interne weerstand van de batterij toeneemt. Opgemerkt moet worden dat de kenmerken van Ni-MH-batterijen aanzienlijk afhangen van de negatieve elektrodelegering en de legeringsverwerkingstechnologie om de stabiliteit van de samenstelling en structuur te vergroten. Dit dwingt batterijfabrikanten om voorzichtig te zijn bij het kiezen van leveranciers van legeringen en batterijconsumenten om een ​​fabrikant te kiezen.

Gebaseerd op materiaal van de sites powerinfo.ru, "Chip and Dip"