จากประสบการณ์การดำเนินงาน

เซลล์ NiMH ได้รับการโฆษณาอย่างกว้างขวางว่าให้พลังงานสูง เย็น และปราศจากหน่วยความจำ เมื่อฉันซื้อกล้องดิจิทัล Canon PowerShot A 610 ฉันติดตั้งหน่วยความจำขนาดใหญ่สำหรับถ่ายภาพคุณภาพสูง 500 ภาพ และเพื่อเพิ่มระยะเวลาการถ่ายภาพ ฉันซื้อเซลล์ NiMH 4 เซลล์ที่มีความจุ 2,500 mA* ชั่วโมงจาก Duracell

ลองเปรียบเทียบลักษณะขององค์ประกอบที่ผลิตโดยอุตสาหกรรม:

ตัวเลือก		ลิเธียมไอออน ลิเธียมไอออน	นิกเกิล แคดเมียม NiCd	นิกเกิล- เมทัลไฮไดรด์ NiMH	กรดตะกั่ว ป
ระยะเวลาการให้บริการ, รอบการชาร์จ / การคายประจุ		1-1.5 ปี	500-1000		3 00-5000
ความจุพลังงาน W*h/kg
ปล่อยกระแส, ความจุของแบตเตอรี่ mA *
แรงดันไฟฟ้าขององค์ประกอบหนึ่ง V
อัตราการปลดปล่อยตัวเอง		2-5% ต่อเดือน	10% สำหรับวันแรก 10% สำหรับแต่ละเดือนถัดไป	สูงขึ้น 2 เท่า NiCd	40% ในปี
ช่วงอุณหภูมิที่อนุญาต องศาเซลเซียส	กำลังชาร์จ
	กักขัง		-20... +65
ช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต V		2,5-4,3 (โคก), 3,0-4,3 (กราไฟท์)			5,25-6,85 (สำหรับแบตเตอรี่ 6 โวลต์) 10,5-13,7 (สำหรับแบตเตอรี่ 12V)

ตารางที่ 1.

จากตาราง เราจะเห็นว่าองค์ประกอบ NiMH มีความจุพลังงานสูง ซึ่งทำให้ควรเลือกมากกว่า

เพื่อชาร์จพวกเขาอัจฉริยะ เครื่องชาร์จ DESAY Full-Power Harger ให้การชาร์จเซลล์ NiMH พร้อมการฝึกอบรม องค์ประกอบของมันถูกชาร์จด้วยคุณภาพสูง แต่ ... อย่างไรก็ตาม ในการชาร์จครั้งที่หก มันสั่งให้มีชีวิตที่ยืนยาว อิเลคทรอนิกส์ไหม้.

หลังจากเปลี่ยนที่ชาร์จและปล่อยประจุไปหลายรอบ แบตเตอรี่ก็เริ่มหมดในสิบช็อตที่สองหรือสาม

ปรากฎว่าแม้จะมีการรับรอง แต่องค์ประกอบ NiMH ก็มีหน่วยความจำเช่นกัน

และอุปกรณ์พกพาสมัยใหม่ส่วนใหญ่ที่ใช้อุปกรณ์เหล่านี้มีการป้องกันในตัวที่จะปิดเครื่องเมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่กำหนด สิ่งนี้จะป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่หมด ที่นี่หน่วยความจำขององค์ประกอบเริ่มมีบทบาท เซลล์ที่ไม่ได้คายประจุจนหมดจะไม่ถูกชาร์จจนเต็ม และความจุจะลดลงตามการชาร์จแต่ละครั้ง

ที่ชาร์จคุณภาพสูงช่วยให้คุณชาร์จได้โดยไม่สูญเสียความจุ แต่ฉันไม่พบสิ่งนี้สำหรับการขายสำหรับองค์ประกอบที่มีความจุ 2500mah มันยังคงดำเนินการฝึกอบรมเป็นระยะ

การฝึกอบรมองค์ประกอบ NiMH

ทุกสิ่งที่เขียนไว้ด้านล่างใช้ไม่ได้กับเซลล์แบตเตอรี่ที่มีการคายประจุสูง . พวกเขาสามารถถูกโยนทิ้งไปเท่านั้น ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าพวกเขาไม่สามารถฝึกฝนได้

การฝึกอบรมองค์ประกอบ NiMH ประกอบด้วยรอบการคายประจุหลาย (1-3) รอบ

การคายประจุจะดำเนินการจนกว่าแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แบตเตอรี่จะลดลงเหลือ 1V ขอแนะนำให้ปล่อยองค์ประกอบทีละรายการ เหตุผลคือความสามารถในการรับค่าใช้จ่ายอาจแตกต่างกัน และจะรุนแรงขึ้นเมื่อชาร์จโดยไม่มีการฝึกฝน ดังนั้นจึงมีการทำงานก่อนกำหนดของการป้องกันแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ของคุณ (เครื่องเล่น, กล้อง, ... ) และการชาร์จองค์ประกอบที่ไม่ได้คายประจุตามมา ผลที่ตามมาคือการสูญเสียความสามารถที่เพิ่มขึ้น

การคายประจุจะต้องดำเนินการในอุปกรณ์พิเศษ (รูปที่ 3) ซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการแยกกันสำหรับแต่ละองค์ประกอบ หากไม่มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าการคายประจุจะดำเนินการจนกว่าความสว่างของหลอดไฟจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด

และหากคุณตรวจพบเวลาการเผาไหม้ของหลอดไฟ คุณสามารถกำหนดความจุของแบตเตอรี่ได้ ซึ่งคำนวณโดยสูตร:

ความจุ = ปล่อยกระแส x เวลาปล่อย = I x t (A * ชั่วโมง)

แบตเตอรี่ที่มีความจุ 2,500 mAh สามารถส่งกระแส 0.75 A ไปยังโหลดเป็นเวลา 3.3 ชั่วโมงหากเวลาที่ได้รับจากการคายประจุน้อยลงและความจุที่เหลืออยู่ก็จะน้อยลงตามไปด้วย และด้วยความจุที่ลดลง คุณต้องฝึกแบตเตอรี่ต่อไป

ตอนนี้ ในการคายประจุเซลล์แบตเตอรี่ ฉันใช้อุปกรณ์ที่ทำขึ้นตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 3

มันทำจากที่ชาร์จเก่าและมีลักษณะดังนี้:

ตอนนี้มีเพียง 4 หลอดดังรูปที่ 3 ควรระบุหลอดไฟแยกต่างหาก หากหลอดไฟมีกระแสไฟเท่ากับค่าที่กำหนดสำหรับ แบตเตอรี่นี้หรืออันที่เล็กกว่าเล็กน้อยสามารถใช้เป็นโหลดและไฟแสดงสถานะได้ มิฉะนั้น หลอดไฟจะเป็นเพียงไฟแสดงสถานะเท่านั้น จากนั้นตัวต้านทานจะต้องมีค่าที่ความต้านทานรวมของ El 1-4 และตัวต้านทาน R 1-4 ขนานกันมีค่าเท่ากับ 1.6 โอห์ม การเปลี่ยนหลอดไฟด้วย LED เป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้

ตัวอย่างของหลอดไฟที่สามารถใช้เป็นโหลดได้คือหลอดไฟคริปทอน 2.4 V

เป็นกรณีพิเศษ

ความสนใจ! ผู้ผลิตไม่รับประกันการทำงานปกติของแบตเตอรี่ภายใต้ กระแสไฟชาร์จเกินปัจจุบัน ชาร์จเร็วฉันชาร์จจะต้องน้อยกว่าความจุของแบตเตอรี่ ดังนั้นสำหรับแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2,500 ma * h ควรต่ำกว่า 2.5A

เกิดขึ้นที่เซลล์ NiMH หลังจากการคายประจุมีแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า 1.1 V ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้เทคนิคที่อธิบายไว้ในบทความข้างต้นในนิตยสาร PC MIR องค์ประกอบหรือชุดขององค์ประกอบเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานผ่านหลอดไฟรถยนต์ 21 W

ฉันดึงความสนใจของคุณอีกครั้ง! ต้องตรวจสอบองค์ประกอบดังกล่าวเพื่อการปลดปล่อยตัวเอง! ในกรณีส่วนใหญ่เป็นองค์ประกอบที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำซึ่งมีการปลดปล่อยตัวเองเพิ่มขึ้น องค์ประกอบเหล่านี้ง่ายต่อการโยนทิ้ง

การชาร์จควรเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละองค์ประกอบ

สำหรับเซลล์สองเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 1.2V แรงดันการชาร์จไม่ควรเกิน 5-6V เมื่อชาร์จแบบบังคับ ไฟยังเป็นตัวบ่งชี้ คุณสามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าขององค์ประกอบ NiMH ได้โดยการลดความสว่างของหลอดไฟ มันจะมีค่ามากกว่า 1.1 V โดยปกติแล้ว การชาร์จบูสต์เริ่มต้นนี้จะใช้เวลา 1 ถึง 10 นาที

หากองค์ประกอบ NiMH ในระหว่างการชาร์จแบบบังคับไม่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นเวลาหลายนาที ร้อนขึ้น นี่เป็นเหตุผลที่ต้องถอดออกจากการชาร์จและปฏิเสธ

ฉันแนะนำให้ใช้ที่ชาร์จที่มีความสามารถในการฝึก (สร้างใหม่) องค์ประกอบเมื่อทำการชาร์จเท่านั้น หากไม่มีเลย หลังจาก 5-6 รอบการทำงานในอุปกรณ์ โดยไม่ต้องรอให้สูญเสียความสามารถทั้งหมด ให้ฝึกและคัดแยกองค์ประกอบด้วยการปลดปล่อยตัวเองอย่างแรง

และพวกเขาจะไม่ทำให้คุณผิดหวัง

ในหนึ่งในฟอรัมแสดงความคิดเห็นในบทความนี้ "เขียนไม่ดี แต่ไม่มีอะไรอื่น" ดังนั้น นี่จึงไม่ใช่เรื่อง "งี่เง่า" แต่เรียบง่ายและเข้าถึงได้สำหรับทุกคนที่ต้องการความช่วยเหลือในครัว นั่นคือง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ขั้นสูงสามารถใส่คอนโทรลเลอร์ เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ ...... แต่ นี่เป็นอีกเรื่องหนึ่งแล้ว

เพื่อไม่ให้ดูเหมือนโง่

มีเครื่องชาร์จ "อัจฉริยะ" สำหรับเซลล์ NiMH

เครื่องชาร์จนี้ทำงานร่วมกับแบตเตอรี่แต่ละก้อนแยกกัน

เขาสามารถ:

1. ทำงานแยกกันกับแบตเตอรี่แต่ละก้อน โหมดต่างๆ,
2. ชาร์จแบตเตอรี่ในโหมดเร็วและช้า
3. จอแสดงผล LCD แต่ละช่องสำหรับช่องใส่แบตเตอรี่แต่ละช่อง
4. ชาร์จแบตเตอรี่แต่ละก้อนแยกกัน
5. ชาร์จจากแบตเตอรี่หนึ่งถึงสี่ก้อนที่มีความจุและขนาดต่างกัน (AA หรือ AAA)
6. ปกป้องแบตเตอรี่จากความร้อนสูงเกินไป
7. ปกป้องแบตเตอรี่แต่ละก้อนจากการชาร์จไฟมากเกินไป
8. การกำหนดจุดสิ้นสุดของการชาร์จโดยแรงดันตก
9. ระบุแบตเตอรี่ที่เสีย
10. ปล่อยแบตเตอรี่ล่วงหน้าเป็นแรงดันตกค้าง
11. ฟื้นฟูแบตเตอรี่เก่า (ฝึกการชาร์จ-คายประจุ)
12. ตรวจสอบ ความจุของแบตเตอรี่,
13. แสดงผลบนจอ LCD: - ชาร์จปัจจุบัน, แรงดัน, สะท้อนถึงความจุปัจจุบัน

ที่สำคัญผมเน้นย้ำ ประเภทนี้อุปกรณ์ต่างๆ ช่วยให้คุณทำงานแยกกันกับแบตเตอรี่แต่ละก้อน

จากความคิดเห็นของผู้ใช้เครื่องชาร์จดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถกู้คืนแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ส่วนใหญ่และสามารถใช้งานได้ตลอดอายุการใช้งานที่รับประกัน

น่าเสียดายที่ฉันไม่ได้ใช้ที่ชาร์จแบบนี้เพราะมันเป็นไปไม่ได้ที่จะซื้อในต่างจังหวัด แต่คุณสามารถหารีวิวมากมายได้ในฟอรัม

สิ่งสำคัญคืออย่าชาร์จด้วยกระแสสูงแม้ว่าจะมีโหมดประกาศที่มีกระแส 0.7 - 1A แต่ก็ยังคงเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กและสามารถกระจายพลังงานได้ 2-5 วัตต์

บทสรุป

การกู้คืนแบตเตอรี่ NiMh เป็นการทำงานเฉพาะบุคคล (กับแต่ละองค์ประกอบ) อย่างเคร่งครัด ด้วยการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและการปฏิเสธองค์ประกอบที่ไม่ยอมรับการชาร์จ

และวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับการฟื้นตัวคือการใช้เครื่องชาร์จอัจฉริยะที่ช่วยให้คุณสามารถปฏิเสธและปล่อยประจุตามแต่ละเซลล์ได้ และเนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าวที่ทำงานโดยอัตโนมัติกับแบตเตอรี่ที่มีความจุใดๆ ก็ตาม จึงได้รับการออกแบบมาสำหรับองค์ประกอบที่มีความจุที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวด หรือต้องมีกระแสไฟชาร์จและคายประจุที่ควบคุมได้!

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 บางแบบชาร์จไฟได้ดีที่สุด แหล่งสารเคมีปัจจุบันเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ที่ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีนิกเกิลแคดเมียม พวกเขายังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่าง ๆ เนื่องจากความน่าเชื่อถือและไม่โอ้อวด

การซ่อมบำรุง

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมคืออะไร

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมเป็นแหล่งกระแสไฟฟ้าที่สามารถชาร์จไฟได้ซึ่งคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2442 ในสวีเดนโดย Waldmar Jungner จนถึงปี 1932 การใช้งานจริงมีข้อจำกัดมาก เนื่องจากโลหะที่ใช้มีราคาสูงเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด

การปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตทำให้ประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้นอย่างมาก และทำให้ในปี 1947 สามารถสร้างกล่องปิดผนึกได้ แบตเตอรี่ที่ไม่ต้องบำรุงรักษาด้วยการตั้งค่าที่ยอดเยี่ยม

หลักการทำงานและอุปกรณ์ของแบตเตอรี่ Ni-Cd

แบตเตอรี่เหล่านี้ผลิตพลังงานไฟฟ้าเนื่องจากกระบวนการย้อนกลับของปฏิกิริยาระหว่างแคดเมียม (Cd) กับนิเกิลออกไซด์-ไฮดรอกไซด์ (NiOOH) และน้ำ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่นิเกิลไฮดรอกไซด์ Ni (OH) 2 และแคดเมียมไฮดรอกไซด์ Cd (OH) 2 ก่อตัวขึ้น ทำให้เกิดลักษณะของแรงเคลื่อนไฟฟ้า

แบตเตอรี่ Ni-Cd ผลิตขึ้นในกล่องปิดผนึก ซึ่งมีอิเล็กโทรดคั่นด้วยตัวแยกที่เป็นกลางซึ่งมีนิกเกิลและแคดเมียม ซึ่งอยู่ในสารละลายของอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ที่มีลักษณะคล้ายเยลลี่ (ปกติคือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์, KOH)

อิเล็กโทรดขั้วบวกคือตาข่ายเหล็กหรือฟอยล์ที่เคลือบด้วยนิเกิลออกไซด์ไฮดรอกไซด์เพสต์ผสมกับวัสดุนำไฟฟ้า

ขั้วลบเป็นตาข่ายเหล็ก (ฟอยล์) ที่มีแคดเมียมที่มีรูพรุน

หนึ่งนิกเกิล ธาตุแคดเมียมสามารถส่งแรงดันไฟฟ้าได้ประมาณ 1.2 โวลต์ ดังนั้นเพื่อเพิ่มแรงดันและกำลังไฟของแบตเตอรี่ การออกแบบจึงใช้ขั้วไฟฟ้าที่ต่อขนานกันหลายตัวโดยคั่นด้วยตัวแยก

ข้อมูลจำเพาะและแบตเตอรี่ Ni-Cd คืออะไร

แบตเตอรี่ Ni-Cd มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• แรงดันดิสชาร์จขององค์ประกอบหนึ่งมีค่าประมาณ 0.9-1 โวลต์
• แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยขององค์ประกอบคือ 1.2 v เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้า 12v และ 24v จะใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมขององค์ประกอบต่างๆ
• แรงดันไฟเต็ม - 1.5-1.8 โวลต์
• อุณหภูมิในการทำงาน: จาก -50 ถึง +40 องศา;
• จำนวนรอบการปล่อยประจุ: จาก 100 ถึง 1,000 (ในแบตเตอรี่ที่ทันสมัยที่สุด - มากถึง 2,000) ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้
• ระดับการปลดปล่อยตัวเอง: จาก 8 ถึง 30% ในเดือนแรกหลังจากชาร์จเต็ม
• ความเข้มของพลังงานเฉพาะ - สูงสุด 65 W*h/กิโลกรัม
• อายุการใช้งานประมาณ 10 ปี

แบตเตอรี่ Ni-Cd ผลิตขึ้นในกรณีต่างๆ ที่มีขนาดมาตรฐานและในรุ่นที่ไม่ได้มาตรฐาน รวมถึงแบตเตอรี่ที่มีลักษณะเป็นแผ่นกลมและปิดสนิท

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมใช้ที่ไหน?

แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้ในอุปกรณ์ที่ใช้กระแสไฟฟ้าสูง และยังพบโหลดสูงระหว่างการทำงานในกรณีต่อไปนี้:

• บนรถรางและรถราง
• บนรถยนต์ไฟฟ้า
• ในการขนส่งทางทะเลและแม่น้ำ
• ในเฮลิคอปเตอร์และเครื่องบิน
• ในเครื่องมือไฟฟ้า (ไขควง สว่าน ไขควงไฟฟ้า และอื่น ๆ );
• เครื่องโกนหนวดไฟฟ้า
• ในเทคโนโลยีทางทหาร
• สถานีวิทยุแบบพกพา
• ในของเล่นบังคับวิทยุ
• ไฟดำน้ำ

ปัจจุบันเนื่องจากการรัดกุม ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมแบตเตอรี่ขนาดยอดนิยมส่วนใหญ่ (และอื่น ๆ ) ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์และลิเธียมไอออน ในเวลาเดียวกัน ยังมีแบตเตอรี่ Ni Cd หลายขนาดที่วางจำหน่ายเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา

เซลล์ Ni-Cd มีอายุการใช้งานยาวนาน ซึ่งบางครั้งอาจเกิน 10 ปี ดังนั้นคุณจึงยังคงพบแบตเตอรี่ประเภทนี้ได้ในหลายๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นอกเหนือจากที่ระบุไว้ข้างต้น

ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ Ni-Cd

แบตเตอรี่ประเภทนี้มีคุณสมบัติในเชิงบวกดังต่อไปนี้:

• อายุการใช้งานยาวนานและจำนวนรอบการจ่ายไฟ
• อายุการใช้งานและการเก็บรักษาที่ยาวนาน
• ความเป็นไปได้ของการชาร์จอย่างรวดเร็ว
• ความสามารถในการทนต่องานหนักและอุณหภูมิต่ำ
• คงประสิทธิภาพไว้ได้มากที่สุด เงื่อนไขที่ไม่พึงประสงค์การดำเนินการ;
• ราคาถูก;
• ความสามารถในการจัดเก็บแบตเตอรี่เหล่านี้ในสถานะคายประจุได้นานถึง 5 ปี
• ความต้านทานโดยเฉลี่ยต่อการชาร์จมากเกินไป

ในเวลาเดียวกัน แหล่งจ่ายไฟนิกเกิลแคดเมียมมีข้อเสียหลายประการ:

• การปรากฏตัวของเอฟเฟกต์หน่วยความจำซึ่งแสดงออกมาในการสูญเสียความจุเมื่อชาร์จแบตเตอรี่โดยไม่ต้องรอการคายประจุเต็ม
• ความต้องการงานป้องกัน (รอบการปล่อยประจุหลายรอบ) เพื่อให้เต็มประสิทธิภาพ
• การกู้คืนแบตเตอรี่ให้สมบูรณ์หลังจากการจัดเก็บระยะยาวต้องใช้รอบการชาร์จและคายประจุเต็มสามถึงสี่รอบ
• การคายประจุเองในปริมาณมาก (ประมาณ 10% ในเดือนแรกของการจัดเก็บ) นำไปสู่การคายประจุแบตเตอรี่เกือบหมดสำหรับการจัดเก็บหนึ่งปี
• ความหนาแน่นของพลังงานต่ำเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่อื่น
• ความเป็นพิษสูงของแคดเมียมเนื่องจากถูกแบนในหลายประเทศรวมถึงสหภาพยุโรปจำเป็นต้องกำจัดแบตเตอรี่ดังกล่าวโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ
• มีน้ำหนักมากกว่าแบตเตอรี่สมัยใหม่

ความแตกต่างระหว่างแหล่ง Ni-Cd และ Li-Ion หรือ Ni-Mh

แบตเตอรี่ที่มีส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ ได้แก่ นิกเกิลและแคดเมียม มีความแตกต่างหลายประการจากแหล่งพลังงานไฟฟ้าลิเธียมไอออนและนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่ทันสมัยกว่า:

• องค์ประกอบ Ni-Cd ตรงกันข้ามกับตัวแปร มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำ มีความจุเฉพาะที่ต่ำกว่าโดยมีขนาดเท่ากัน
• แหล่งที่มาของ NiCd นั้นไม่โอ้อวด แต่ยังคงใช้งานได้ในระดับมาก อุณหภูมิต่ำทนทานต่อการชาร์จไฟเกินและคายประจุแรงขึ้นหลายเท่า
• แบตเตอรี่ Li-Ion และ Ni-Mh มีราคาแพงกว่า พวกเขากลัวการชาร์จมากเกินไปและการคายประจุที่รุนแรง แต่มีการคายประจุเองต่ำกว่า
• อายุการใช้งานและการเก็บรักษา แบตเตอรี่ Li-ion(2-3 ปี) น้อยกว่าผลิตภัณฑ์ Ni Cd (8-10 ปี) หลายเท่า
• แหล่งนิกเกิลแคดเมียมจะสูญเสียความจุอย่างรวดเร็วเมื่อใช้ในโหมดบัฟเฟอร์ (เช่น ใน UPS) แม้ว่าจะสามารถกู้คืนได้อย่างสมบูรณ์โดยการคายประจุลึกและการชาร์จ จะเป็นการดีกว่าที่จะไม่ใช้ผลิตภัณฑ์ Ni Cd ในอุปกรณ์ที่มีการชาร์จอย่างต่อเนื่อง
• โหมดการชาร์จเดียวกันสำหรับแบตเตอรี่ Ni-Cd และ Ni-Mh ช่วยให้คุณใช้เครื่องชาร์จเดียวกันได้ แต่คุณต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีผลหน่วยความจำที่เด่นชัดกว่า

จากความแตกต่างที่มีอยู่เป็นไปไม่ได้ที่จะสรุปอย่างชัดเจนว่าแบตเตอรี่ชนิดใดดีกว่าเนื่องจากองค์ประกอบทั้งหมดมีทั้งจุดแข็งและจุดอ่อน

กฎการดำเนินงาน

ระหว่างการทำงาน มีการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างเกิดขึ้นในอุปกรณ์จ่ายไฟ Ni Cd ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงทีละน้อย และท้ายที่สุดคือสูญเสียประสิทธิภาพ:

• พื้นที่ใช้งานและน้ำหนักของอิเล็กโทรดลดลง
• องค์ประกอบและปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์เปลี่ยนแปลง
• มีการสลายตัวของตัวคั่นและสิ่งสกปรกอินทรีย์
• การสูญเสียน้ำและออกซิเจน
• มีการรั่วไหลในปัจจุบันที่เกี่ยวข้องกับการเติบโตของแคดเมียมเดนไดรต์บนจาน

เพื่อลดความเสียหายต่อแบตเตอรี่ระหว่างการทำงานและการเก็บรักษา จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงผลกระทบที่จะเกิดกับแบตเตอรี่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่อไปนี้:

• การชาร์จแบตเตอรี่ที่ชาร์จไม่เต็มจะนำไปสู่การสูญเสียความจุที่ย้อนกลับได้เนื่องจากการลดลงของพื้นที่ทั้งหมด สารออกฤทธิ์อันเป็นผลมาจากการก่อตัวของผลึก
• การอัดประจุมากเกินไปเป็นประจำซึ่งนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป การก่อตัวของก๊าซที่เพิ่มขึ้น การสูญเสียน้ำในอิเล็กโทรไลต์และทำลายขั้วไฟฟ้า (โดยเฉพาะขั้วบวก) และตัวคั่น
• การชาร์จน้อยเกินไปทำให้แบตเตอรี่หมดก่อนเวลาอันควร
• การทำงานระยะยาวที่อุณหภูมิต่ำมากจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์เพิ่มขึ้น ความต้านทานภายในแบตเตอรี่และประสิทธิภาพของมันแย่ลง โดยเฉพาะความจุที่ลดลง

ด้วยแรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างมากภายในแบตเตอรี่อันเป็นผลมาจากการชาร์จอย่างรวดเร็วด้วยกระแสไฟสูงและการสลายตัวของแคโทดแคดเมียมอย่างรุนแรง ไฮโดรเจนส่วนเกินสามารถถูกปล่อยออกสู่แบตเตอรี่ ซึ่งนำไปสู่แรงดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจทำให้เคสเสียรูปทรงได้ ละเมิดความหนาแน่นของแอสเซมบลี เพิ่มความต้านทานภายใน และลดแรงดันไฟฟ้า

ในแบตเตอรี่ที่ติดตั้งวาล์วระบายแรงดันฉุกเฉิน ความเสี่ยงของการเสียรูปสามารถป้องกันได้ แต่การเปลี่ยนแปลงที่ย้อนกลับไม่ได้ องค์ประกอบทางเคมีไม่สามารถหลีกเลี่ยงแบตเตอรี่ได้

การชาร์จแบตเตอรี่ Ni Cd ควรทำด้วยกระแส 10% (หากคุณต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็วในแบตเตอรี่พิเศษ - ด้วยกระแสสูงถึง 100% ใน 1 ชั่วโมง) ของความจุ (เช่น 100 mA ที่มีความจุ 1,000 มิลลิแอมป์ชั่วโมง) นาน 14-16 ชม. โหมดการคายประจุที่ดีที่สุดคือกระแสไฟฟ้าเท่ากับ 20% ของความจุแบตเตอรี่

วิธีคืนค่าแบตเตอรี่ Ni Cd

แหล่งจ่ายไฟนิกเกิลแคดเมียมในกรณีที่สูญเสียความจุสามารถกู้คืนได้เกือบทั้งหมดโดยใช้การคายประจุทั้งหมด (สูงสุด 1 โวลต์ต่อเซลล์) และการชาร์จที่ตามมาในโหมดมาตรฐาน การฝึกอบรมแบตเตอรี่นี้สามารถทำซ้ำได้หลายครั้งเพื่อการฟื้นฟูความจุที่สมบูรณ์ที่สุด

หากไม่สามารถกู้คืนแบตเตอรี่ได้โดยการคายประจุและการชาร์จ คุณสามารถลองกู้คืนได้โดยการสัมผัสกับพัลส์กระแสไฟฟ้าสั้น (มากกว่าความจุขององค์ประกอบที่กู้คืนหลายสิบเท่า) เป็นเวลาหลายวินาที ผลกระทบนี้จะกำจัดวงจรภายในเซลล์แบตเตอรี่ ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการเติบโตของเดนไดรต์โดยการเผาพวกมันออกด้วยกระแสไฟแรง มีตัวกระตุ้นทางอุตสาหกรรมพิเศษที่สร้างผลกระทบดังกล่าว

การฟื้นฟูความจุดั้งเดิมของแบตเตอรี่ดังกล่าวเป็นไปไม่ได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้รวมถึงการเสื่อมสภาพของเพลต แต่ทำให้สามารถยืดอายุการใช้งานได้

วิธีการกู้คืนที่บ้านคือการดำเนินการต่อไปนี้:

• ลวดที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 1.5 ตารางมิลลิเมตรเชื่อมต่อกับลบขององค์ประกอบที่ได้รับการบูรณะด้วยแคโทดของแบตเตอรี่ที่ทรงพลังเช่นแบตเตอรี่รถยนต์หรือจาก UPS
• สายที่สองติดแน่นกับขั้วบวก (บวก) ของแบตเตอรี่ก้อนใดก้อนหนึ่ง
• เป็นเวลา 3-4 วินาที ปลายสายที่สองที่ว่างจะแตะขั้วบวกที่ว่างอย่างรวดเร็ว (ด้วยความถี่ 2-3 สัมผัสต่อวินาที) ในกรณีนี้จำเป็นต้องป้องกันการเชื่อมสายไฟที่ทางแยก
• โวลต์มิเตอร์ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งที่มาที่กำลังกู้คืน หากไม่มีอยู่ จะมีการสร้างวงจรการกู้คืนใหม่ ;;
• เมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าปรากฏขึ้นบนแบตเตอรี่ จะมีการชาร์จแบตเตอรี่

นอกจากนี้ คุณสามารถลองทำลายเดนไดรต์ในแบตเตอรี่ได้ด้วยการแช่แข็งเป็นเวลา 2-3 ชั่วโมง ตามด้วยการกรีดที่แหลมคม เมื่อถูกแช่แข็ง เดนไดรต์จะเปราะและถูกทำลายจากแรงกระแทก ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถช่วยกำจัดพวกมันได้

นอกจากนี้ยังมีวิธีการบูรณะที่รุนแรงมากขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการเติมน้ำกลั่นให้กับองค์ประกอบเก่าโดยการเจาะกล่องออก แต่การจัดเตรียมความรัดกุมขององค์ประกอบดังกล่าวอย่างเต็มที่ในอนาคตนั้นเป็นปัญหามาก ดังนั้นจึงไม่คุ้มค่าที่จะประหยัดและทำให้สุขภาพของคุณเสี่ยงต่อการเป็นพิษจากสารประกอบแคดเมียมเนื่องจากการทำงานหลายรอบ

การจัดเก็บและการกำจัด

เป็นการดีกว่าที่จะเก็บแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมในสถานะคายประจุที่อุณหภูมิต่ำในที่แห้ง ยิ่งอุณหภูมิในการจัดเก็บของแบตเตอรี่ต่ำลงเท่าใด การคายประจุเองก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น โมเดลคุณภาพสามารถเก็บไว้ได้นานถึง 5 ปีโดยไม่มีความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญ ข้อกำหนดทางเทคนิค. ในการนำไปใช้งานก็เพียงพอแล้วที่จะเรียกเก็บเงิน

สารอันตรายที่อยู่ในแบตเตอรี่ AA หนึ่งก้อนสามารถก่อมลพิษในพื้นที่ประมาณ 20 ตารางเมตร สำหรับการทิ้งแบตเตอรี่ Ni Cd อย่างปลอดภัย จะต้องนำไปที่ศูนย์รีไซเคิล จากจุดที่ขนส่งไปยังโรงงาน ซึ่งจะต้องทำลายในเตาอบที่ปิดสนิทแบบพิเศษซึ่งมีตัวกรองที่ดักจับสารพิษ

คุณอาจจะสนใจ

การเอารัดเอาเปรียบ แบตเตอรี่รถยนต์การชาร์จที่ไม่สมบูรณ์อาจส่งผลเสียอย่างมากต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ยังคงผลักดันแบตเตอรี่ทั่วไปออกจากตลาดทุกปี สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจาก

แบตเตอรี่ทั้งหมดแบ่งออกเป็นหลายประเภท ในชีวิตประจำวันพวกเขาจะเรียกต่างกัน แต่การจัดหมวดหมู่ที่ทันสมัย

แบตเตอร์รี่สีสดใส สะดุดตา ชวนให้นึกถึงรถแข่ง Formula 1 สีสันสวยงาม รูปทรงจับถนัดมือ

แบตเตอรี่ Ni-MH s (นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์) รวมอยู่ในกลุ่มอัลคาไลน์ พวกมันเป็นแหล่งกำเนิดของสารเคมีประเภทหนึ่งในปัจจุบัน โดยที่นิเกิลออกไซด์ทำหน้าที่เป็นแคโทด และอิเล็กโทรดของไฮโดรเจนเมทัลไฮไดรด์ทำหน้าที่เป็นแอโนด อัลคาไลเป็นอิเล็กโทรไลต์ คล้ายกับแบตเตอรี่นิกเกิลไฮโดรเจน แต่มีความจุพลังงานที่เหนือกว่า

การผลิตแบตเตอรี่ Ni-MH เริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ยี่สิบ พวกเขาได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงข้อบกพร่องของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมที่ล้าสมัย NiNH สามารถใช้โลหะผสมต่างๆ สำหรับการผลิตนั้น ได้มีการพัฒนาโลหะผสมพิเศษและโลหะที่ทำงานที่อุณหภูมิห้องและความดันไฮโดรเจนต่ำ

การผลิตภาคอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในทศวรรษที่แปดสิบ โลหะผสมและโลหะสำหรับ Ni-MH ยังคงมีการผลิตและปรับปรุงอยู่ในปัจจุบัน อุปกรณ์ที่ทันสมัยประเภทนี้สามารถให้บริการได้ถึง 2,000 รอบการชาร์จ ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นได้จากการใช้โลหะผสมนิกเกิลกับโลหะหายาก

วิธีการใช้อุปกรณ์เหล่านี้

เครื่องนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้พลังงาน ชนิดที่แตกต่างอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานแบบออฟไลน์ โดยปกติจะทำในรูปของแบตเตอรี่ AAA หรือ AA นอกจากนี้ยังมีการแสดงอื่นๆ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่อุตสาหกรรม ขอบเขตการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH กว้างกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมเล็กน้อย เนื่องจากไม่มีวัสดุที่เป็นพิษ

ในขณะนี้ แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่ขายในตลาดภายในประเทศแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามความจุ - 1,500-3,000 mAh และ 300-1,000 mAh:

1. อันดับแรกใช้ในอุปกรณ์ที่มีการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นในเวลาอันสั้น เหล่านี้คือเครื่องเล่นทุกชนิด, รุ่นที่มีการควบคุมวิทยุ, กล้อง, กล้องวิดีโอ โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานอย่างรวดเร็ว
2. ที่สองใช้เมื่อเริ่มการใช้พลังงานหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง เหล่านี้คือของเล่น ไฟฉาย เครื่องส่งรับวิทยุ แบตเตอรี่ถูกใช้โดยอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าปานกลางและออฟไลน์เป็นเวลานาน

การชาร์จอุปกรณ์ Ni-MH

การชาร์จแบบหยดและรวดเร็ว ผู้ผลิตไม่แนะนำอย่างแรกเพราะมีปัญหากับมัน คำจำกัดความที่แน่นอนการหยุดชะงักของแหล่งจ่ายไฟไปยังอุปกรณ์ ด้วยเหตุผลนี้ การชาร์จมากเกินไปอาจเกิดขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ ใช้ตัวเลือกด่วน ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์ที่นี่สูงกว่าการชาร์จแบบหยดเล็กน้อย ตั้งค่าปัจจุบัน - 0.5-1 C.

วิธีชาร์จแบตเตอรี่ไฮไดรด์:

• กำหนดสถานะของแบตเตอรี่
• คุณสมบัติของอุปกรณ์
• ชาร์จล่วงหน้า;
• ชาร์จเร็ว
• ชาร์จ;
• รองรับการชาร์จ

ด้วยการชาร์จอย่างรวดเร็ว คุณต้องมีหน่วยความจำที่ดี ควรควบคุมการสิ้นสุดของกระบวนการตามเกณฑ์ที่แตกต่างกันโดยไม่ขึ้นต่อกัน ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ Ni-Cd มีการควบคุมเดลต้าแรงดันไฟฟ้าเพียงพอ และ NiMH ต้องการแบตเตอรี่เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิและเดลต้าเป็นอย่างน้อย

สำหรับ การดำเนินการที่ถูกต้อง Ni-MH ควรจำ "กฎสามอาร์": " อย่าให้ความร้อนมากเกินไป", "อย่าชาร์จไฟเกิน", "อย่าปล่อยประจุมากเกินไป"

เพื่อป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไปจะใช้วิธีการควบคุมต่อไปนี้:

1. การสิ้นสุดของประจุด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ . ด้วยเทคนิคนี้ อุณหภูมิของแบตเตอรี่จะถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องระหว่างการชาร์จ เมื่อตัวแสดงเพิ่มขึ้นเร็วเกินความจำเป็น การชาร์จจะหยุดลง
2. วิธีการยุติการชาร์จตามเวลาสูงสุด .
3. การสิ้นสุดของประจุด้วยอุณหภูมิสัมบูรณ์ . ที่นี่มีการตรวจสอบอุณหภูมิของแบตเตอรี่ในระหว่างกระบวนการชาร์จ เมื่อถึงค่าสูงสุด การชาร์จแบบเร็วจะหยุดลง
4. วิธีการเลิกจ้างเดลต้าแรงดันลบ . ก่อนที่การชาร์จแบตเตอรี่จะเสร็จสิ้น วงจรออกซิเจนจะเพิ่มอุณหภูมิของอุปกรณ์ NiMH ทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง
5. แรงดันไฟฟ้าสูงสุด . วิธีนี้ใช้เพื่อปิดการชาร์จอุปกรณ์ที่มีความต้านทานภายในสูง หลังปรากฏขึ้นเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานแบตเตอรี่เนื่องจากขาดอิเล็กโทรไลต์
6. ความดันสูงสุด . วิธีการนี้ใช้สำหรับแบตเตอรี่แบบแท่งปริซึมความจุสูง ระดับแรงดันที่อนุญาตในอุปกรณ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับขนาดและการออกแบบ และอยู่ในช่วง 0.05-0.8 MPa

หากต้องการชี้แจงเวลาในการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH โดยคำนึงถึงคุณสมบัติทั้งหมด คุณสามารถใช้สูตร: เวลาในการชาร์จ (h) \u003d ความจุ (mAh) / กระแสไฟของเครื่องชาร์จ (mA) ตัวอย่างเช่น มีแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2,000 มิลลิแอมป์ชั่วโมง กระแสไฟในหน่วยความจำคือ 500 mA ความจุถูกหารด้วยกระแสและกลายเป็น 4 นั่นคือแบตเตอรี่จะถูกชาร์จเป็นเวลา 4 ชั่วโมง

กฎบังคับที่ต้องปฏิบัติตามสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์:

1. แบตเตอรี่เหล่านี้ไวต่อความร้อนมากกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม และไม่ควรใช้งานมากเกินไป . การบรรทุกเกินพิกัดจะส่งผลเสียต่อเอาต์พุตปัจจุบัน (ความสามารถในการเก็บและส่งประจุสะสม)
2. หลังจากซื้อแบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์สามารถ "ฝึกอบรม" ได้ . ทำรอบการชาร์จ / คายประจุ 3-5 รอบซึ่งจะช่วยให้คุณถึงขีด จำกัด ของความจุที่สูญเสียระหว่างการขนส่งและการจัดเก็บอุปกรณ์หลังจากออกจากสายพานลำเลียง
3. จัดเก็บแบตเตอรี่ด้วยการชาร์จเพียงเล็กน้อย ประมาณ 20-40% ของความจุเล็กน้อย
4. หลังจากปล่อยหรือชาร์จแล้ว ปล่อยให้อุปกรณ์เย็นลง .
5. หากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใช้ชุดแบตเตอรี่แบบเดียวกันในโหมดรีชาร์จ จากนั้นในบางครั้งคุณต้องปล่อยประจุแต่ละอันไปที่แรงดันไฟฟ้า 0.98 แล้วชาร์จจนเต็ม แนะนำให้ทำขั้นตอนการปั่นจักรยานนี้ทุกๆ 7-8 รอบการชาร์จแบตเตอรี่
6. หากคุณต้องการปล่อย NiMH คุณควรปฏิบัติตามค่าต่ำสุดที่ 0.98 . หากแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 0.98 แสดงว่าอาจหยุดการชาร์จ

การกู้คืนแบตเตอรี่ Ni-MH

เนื่องจาก "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" บางครั้งอุปกรณ์เหล่านี้สูญเสียประสิทธิภาพบางส่วนและความจุส่วนใหญ่ สิ่งนี้เกิดขึ้นกับวงจรการคายประจุที่ไม่สมบูรณ์ซ้ำ ๆ และการชาร์จที่ตามมา จากการทำงานดังกล่าว อุปกรณ์จะ "จดจำ" ขีดจำกัดการปล่อยที่น้อยลง ด้วยเหตุนี้ความจุจึงลดลง

เพื่อกำจัดปัญหานี้ คุณต้องทำการฝึกอบรมและพักฟื้นอย่างต่อเนื่อง หลอดไฟหรือเครื่องชาร์จจะคายประจุถึง 0.801 โวลต์ จากนั้นจึงชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม หากแบตเตอรี่ไม่ผ่านกระบวนการกู้คืนเป็นเวลานาน แนะนำให้ดำเนินการดังกล่าว 2-3 รอบ ขอแนะนำให้ฝึกทุกๆ 20-30 วัน

ผู้ผลิตแบตเตอรี่ Ni-MH อ้างว่า "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ใช้ความจุประมาณ 5% คุณสามารถกู้คืนได้ด้วยความช่วยเหลือของการฝึกอบรม จุดสำคัญเมื่อกู้คืน Ni-MH เครื่องชาร์จจะมีฟังก์ชันการคายประจุพร้อมการควบคุมแรงดันตก สิ่งที่คุณต้องการเพื่อป้องกันการคายประจุของอุปกรณ์อย่างรุนแรงระหว่างการกู้คืน สิ่งนี้ขาดไม่ได้เมื่อไม่ทราบระดับประจุเริ่มต้น และเป็นไปไม่ได้ที่จะประมาณเวลาคายประจุโดยประมาณ

หากไม่ทราบสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ ควรคายประจุแบตเตอรี่ภายใต้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเต็ม มิฉะนั้น การคืนค่าดังกล่าวจะนำไปสู่การคายประจุลึก เมื่อกู้คืนแบตเตอรี่ทั้งหมด ขอแนะนำให้ชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็มก่อนเพื่อให้สถานะการชาร์จเท่ากัน

หากแบตเตอรี่ใช้งานได้หลายปี การกู้คืนด้วยการชาร์จและการคายประจุอาจไม่มีประโยชน์ มีประโยชน์ในการป้องกันระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ ในระหว่างการทำงานของ NiMH พร้อมกับการปรากฏตัวของ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรและองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์จะเกิดขึ้น เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำว่าการคืนค่าเซลล์แบตเตอรี่ทีละเซลล์นั้นสมเหตุสมผลกว่าการคืนค่าแบตเตอรี่ทั้งหมด แบตเตอรี่มีอายุการเก็บรักษาตั้งแต่หนึ่งถึงห้าปี (ขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะ)

ข้อดีและข้อเสีย

พารามิเตอร์พลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างมากของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ไม่ได้เป็นเพียงข้อได้เปรียบเหนือแบตเตอรี่แคดเมียมเท่านั้น การปฏิเสธการใช้แคดเมียม ผู้ผลิตเริ่มใช้โลหะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น มันง่ายกว่ามากในการแก้ปัญหาด้วย

ด้วยข้อได้เปรียบเหล่านี้และข้อเท็จจริงที่ว่าโลหะที่ใช้ในการผลิตเป็นนิกเกิล การผลิตอุปกรณ์ Ni-MH จึงเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม นอกจากนี้ยังสะดวกเพราะเพื่อลดแรงดันดิสชาร์จระหว่างการชาร์จที่ยาวนาน จำเป็นต้องคายประจุจนหมด (สูงสุด 1 โวลต์) ทุกๆ 20-30 วัน

ข้อบกพร่องบางประการ:

1. ผู้ผลิตจำกัดแบตเตอรี่ Ni-MH ไว้ที่สิบเซลล์ เนื่องจากมีรอบการคายประจุและอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้น จึงมีอันตรายจากความร้อนสูงเกินไปและการกลับขั้ว
2. แบตเตอรี่เหล่านี้ทำงานในที่แคบกว่า ช่วงอุณหภูมิกว่านิเกิล-แคดเมียม . เมื่ออยู่ที่ -10 และ +40°С พวกเขาสูญเสียประสิทธิภาพ
3. แบตเตอรี่ Ni-MH จะสร้างความร้อนสูงเมื่อทำการชาร์จ ดังนั้นพวกเขาจึงต้องการฟิวส์หรือรีเลย์อุณหภูมิ
4. เพิ่มภาระตัวเอง ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์กับไฮโดรเจนจากอิเล็กโทรไลต์

การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ Ni-MH จะพิจารณาจากความสามารถในการดูดซับของขั้วลบที่ลดลงระหว่างการปั่นจักรยาน ในรอบการปล่อยประจุ ปริมาตรของโครงตาข่ายคริสตัลจะเปลี่ยนไป ซึ่งก่อให้เกิดสนิม รอยแตกระหว่างการทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ การกัดกร่อนเกิดขึ้นเมื่อแบตเตอรี่ดูดซับไฮโดรเจนและออกซิเจน สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของปริมาณอิเล็กโทรไลต์และความต้านทานภายในที่เพิ่มขึ้น

ควรคำนึงถึงคุณลักษณะของแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการประมวลผลของโลหะผสมขั้วลบ โครงสร้างและองค์ประกอบของแบตเตอรี่ โลหะสำหรับโลหะผสมก็มีความสำคัญเช่นกัน ทั้งหมดนี้บังคับให้ผู้ผลิตเลือกซัพพลายเออร์โลหะผสมอย่างระมัดระวัง และผู้บริโภคเลือกผู้ผลิต

ด้วยการปรับปรุงด้านการผลิต ปัจจุบันแบตเตอรี่ Ni-Cd ถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาส่วนใหญ่ ค่าใช้จ่ายที่ยอมรับได้และประสิทธิภาพสูงทำให้แบตเตอรี่ประเภทนี้ได้รับความนิยม ปัจจุบันอุปกรณ์ดังกล่าวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือ กล้อง เครื่องเล่น ฯลฯ เพื่อให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนาน คุณจำเป็นต้องรู้วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd โดยปฏิบัติตามกฎการใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าว คุณสามารถยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก

ลักษณะสำคัญ

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณต้องทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของอุปกรณ์ดังกล่าว พวกเขาคิดค้นโดย W. Jungner ในปี 1899 อย่างไรก็ตาม การผลิตของพวกเขานั้นแพงเกินไป เทคโนโลยีมีการปรับปรุง ปัจจุบัน แบตเตอรี่ชนิดนิกเกิล-แคดเมียมที่ใช้งานง่ายและราคาไม่แพงมีวางจำหน่ายแล้ว

อุปกรณ์ที่นำเสนอต้องการให้ชาร์จเร็วและคายประจุช้า ยิ่งกว่านั้น จะต้องทำการล้างความจุของแบตเตอรี่ให้หมด การชาร์จทำได้โดยกระแสพัลส์ ควรปฏิบัติตามพารามิเตอร์เหล่านี้ตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ เมื่อรู้จัก Ni-Cd คุณสามารถยืดอายุการใช้งานได้หลายปี ในขณะเดียวกันแบตเตอรี่ดังกล่าวก็ใช้งานได้แม้ในส่วนใหญ่ เงื่อนไขที่ยากลำบาก. คุณสมบัติของแบตเตอรี่ที่นำเสนอคือ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" หากคุณไม่คายประจุแบตเตอรี่จนหมดเป็นระยะ ผลึกขนาดใหญ่จะก่อตัวขึ้นบนแผ่นเซลล์ พวกเขาลดความจุของแบตเตอรี่

ข้อดี

เพื่อให้เข้าใจวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ของไขควง กล้อง กล้องถ่ายรูป และอุปกรณ์พกพาอื่นๆ อย่างถูกต้อง คุณต้องทำความคุ้นเคยกับเทคโนโลยีของกระบวนการนี้ มันง่ายและไม่ต้องการความรู้และทักษะพิเศษจากผู้ใช้ แม้จะเก็บแบตเตอรี่ไว้เป็นเวลานานก็สามารถชาร์จซ้ำได้อย่างรวดเร็ว นี่คือข้อดีอย่างหนึ่งของอุปกรณ์ที่นำเสนอซึ่งทำให้เป็นที่ต้องการ

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีรอบการชาร์จและการคายประจุจำนวนมาก ตัวเลขนี้สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1,000 รอบทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและสภาพการใช้งาน ข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่ Ni-Cd คือความทนทานและความสามารถในการทำงานภายใต้สภาวะกดดัน แม้จะใช้งานในที่เย็น อุปกรณ์จะทำงานได้ตามปกติ ความจุในสภาวะดังกล่าวไม่เปลี่ยนแปลง แบตเตอรี่สามารถเก็บไว้ได้นานในทุกสถานะการชาร์จ ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือต้นทุนต่ำ

ข้อบกพร่อง

ข้อเสียอย่างหนึ่งของอุปกรณ์ที่นำเสนอคือความจริงที่ว่าผู้ใช้จำเป็นต้องเรียนรู้ วิธีการชาร์จอย่างถูกต้องแบตเตอรี่ Ni-Cd แบตเตอรี่ที่นำเสนอตามที่กล่าวไว้ข้างต้นมี "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ดังนั้นผู้ใช้จะต้องดำเนินมาตรการป้องกันเป็นระยะเพื่อกำจัดมัน

ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ที่นำเสนอจะค่อนข้างต่ำกว่าแหล่งพลังงานอิสระประเภทอื่น นอกจากนี้ ในการผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ยังใช้วัสดุที่เป็นพิษซึ่งไม่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ การกำจัดสารดังกล่าวต้องมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ดังนั้นการใช้แบตเตอรี่ดังกล่าวจึงถูกจำกัดในบางประเทศ

แบตเตอรี่ Ni-Cd ต้องใช้วงจรการชาร์จหลังจากเก็บไว้เป็นเวลานาน นี่เป็นเพราะอัตราการปลดปล่อยตัวเองสูง นี่เป็นข้อบกพร่องในการออกแบบ อย่างไรก็รู้ วิธีการชาร์จอย่างถูกต้องหากใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd อย่างถูกต้อง จะสามารถจัดหาแหล่งพลังงานอัตโนมัติให้กับอุปกรณ์ของคุณได้เป็นเวลาหลายปี

ที่ชาร์จแบบต่างๆ

ในการชาร์จแบตเตอรี่ประเภทนิกเกิลแคดเมียมอย่างถูกต้อง คุณต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ส่วนใหญ่มักจะมาพร้อมกับแบตเตอรี่ หากไม่มีที่ชาร์จด้วยเหตุผลบางอย่าง คุณสามารถซื้อแยกต่างหากได้ ลดราคาวันนี้เป็นพันธุ์อัตโนมัติและแรงกระตุ้นย้อนกลับ การใช้อุปกรณ์ประเภทแรก ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรู้ แรงดันไฟฟ้าใดที่จะชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd กระบวนการนี้ดำเนินการโดยอัตโนมัติ ในเวลาเดียวกัน คุณสามารถชาร์จหรือคายประจุแบตเตอรี่ได้สูงสุด 4 ก้อนในเวลาเดียวกัน

เมื่อใช้สวิตช์พิเศษ อุปกรณ์จะถูกตั้งค่าเป็นโหมดดิสชาร์จ ในกรณีนี้ ตัวระบุสีจะเรืองแสงเป็นสีเหลือง เมื่อขั้นตอนนี้เสร็จสิ้น อุปกรณ์จะเปลี่ยนเป็นโหมดการชาร์จโดยอัตโนมัติ ไฟแสดงสถานะสีแดงจะสว่างขึ้น เมื่อแบตเตอรี่ถึงความจุที่กำหนด อุปกรณ์จะหยุดจ่ายกระแสไฟไปยังแบตเตอรี่ ในเวลาเดียวกัน ไฟแสดงสถานะจะสว่างขึ้น ไฟเขียว. ย้อนกลับได้อยู่ในกลุ่มอุปกรณ์ระดับมืออาชีพ พวกมันสามารถชาร์จและคายประจุได้หลายรอบด้วยระยะเวลาที่แตกต่างกัน

เครื่องชาร์จพิเศษและอเนกประสงค์

ผู้ใช้หลายคนมีความสนใจในคำถามของ วิธีชาร์จแบตเตอรี่ไขควงประเภท Ni-Cd ในกรณีนี้อย่า พอดีปกติอุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับแบตเตอรี่นิ้ว เครื่องชาร์จพิเศษมักจะมาพร้อมกับไขควง ควรใช้เมื่อให้บริการแบตเตอรี่ หากไม่มีเครื่องชาร์จ คุณควรซื้ออุปกรณ์สำหรับแบตเตอรี่ประเภทที่แสดง ในกรณีนี้ จะสามารถชาร์จได้เฉพาะแบตเตอรี่ของไขควงเท่านั้น หากมีแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ ที่ใช้งานอยู่ ก็คุ้มค่าที่จะซื้อ อุปกรณ์สากล. จะช่วยให้สามารถให้บริการแหล่งพลังงานอัตโนมัติสำหรับอุปกรณ์เกือบทั้งหมด (กล้อง ไขควง และแม้แต่แบตเตอรี่) ตัวอย่างเช่น สามารถชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ของ iMAX B6 ได้ นี่เป็นอุปกรณ์ที่ง่ายและมีประโยชน์ในครัวเรือน

การคายประจุแบตเตอรี่แบบกด

การออกแบบพิเศษนั้นโดดเด่นด้วย Ni- ที่อัดขึ้นรูปและการคายประจุของอุปกรณ์ที่นำเสนอนั้นขึ้นอยู่กับความต้านทานภายใน ตัวบ่งชี้นี้ได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติการออกแบบบางอย่าง สำหรับ ทำงานนานอุปกรณ์นี้ใช้แบตเตอรี่ประเภทดิสก์ มีอิเล็กโทรดแบนที่มีความหนาเพียงพอ ระหว่างการคายประจุ แรงดันไฟฟ้าจะค่อยๆ ลดลงเหลือ 1.1 V ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยการพล็อตเส้นโค้ง

หากแบตเตอรี่ยังคงคายประจุจนถึง 1 V ความสามารถในการคายประจุจะอยู่ที่ 5-10% ของค่าเดิม หากกระแสเพิ่มขึ้นเป็น 0.2 C แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก สิ่งนี้ใช้กับความจุของแบตเตอรี่ด้วย นี่เป็นเพราะเป็นไปไม่ได้ที่จะปล่อยมวลอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของอิเล็กโทรด ดังนั้นวันนี้ความหนาของพวกเขาจึงลดลง ในเวลาเดียวกันมี 4 อิเล็กโทรดในการออกแบบแบตเตอรี่ของดิสก์ ในกรณีนี้สามารถระบายออกด้วยกระแส 0.6 C

แบตเตอรี่ทรงกระบอก

ทุกวันนี้ มีการใช้แบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรดเซอร์เม็ทกันอย่างแพร่หลาย มีความต้านทานต่ำและให้ประสิทธิภาพพลังงานสูงของอุปกรณ์ แรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ประเภทนี้จะถูกเก็บไว้ที่ 1.2 V จนกว่าความจุที่ระบุจะหายไป 90% ประมาณ 3% ของแบตเตอรี่จะหายไปในระหว่างการคายประจุที่ตามมาจาก 1.1 ถึง 1 V แบตเตอรี่ประเภทที่นำเสนอสามารถคายประจุได้ด้วยกระแส 3-5 C

อิเล็กโทรดแบบม้วนถูกติดตั้งในแอคคิวมูเลเตอร์ทรงกระบอก สามารถปล่อยกระแสไฟฟ้าด้วยอัตราที่สูงขึ้นซึ่งอยู่ที่ระดับ 7-10 C ตัวบ่งชี้ความจุจะสูงสุดที่อุณหภูมิ +20 ºС เมื่อเพิ่มขึ้น ค่านี้จะเปลี่ยนไปเล็กน้อย หากอุณหภูมิลดลงถึง 0 ºСและต่ำกว่า ความสามารถในการคายประจุจะลดลงตามสัดส่วนโดยตรงกับการเพิ่มขึ้นของกระแสคายประจุ วิธีชาร์จ Ni- แบตเตอรี่ซีดีพันธุ์ที่วางขายอยู่นั้นจำเป็นต้องพิจารณาให้ละเอียด

กฎการชาร์จทั่วไป

เมื่อชาร์จ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องจำกัดกระแสส่วนเกินที่ไหลไปยังขั้วไฟฟ้า สิ่งนี้จำเป็นเนื่องจากการสะสมตัวภายในอุปกรณ์ในระหว่างกระบวนการกดดันนี้ เมื่อชาร์จจะมีการปล่อยออกซิเจน ส่งผลต่อปัจจัยการใช้งานปัจจุบันที่จะลดลง มีข้อกำหนดบางประการที่อธิบายถึงวิธีการชาร์จ Ni- แบตเตอรี่ซีดี. พารามิเตอร์กระบวนการถูกนำมาพิจารณาโดยผู้ผลิตอุปกรณ์พิเศษ เครื่องชาร์จในระหว่างการทำงานรายงานแบตเตอรี่ 160% ของค่าความจุเล็กน้อย ช่วงอุณหภูมิตลอดกระบวนการทั้งหมดจะต้องอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง +40 ºС

โหมดการชาร์จมาตรฐาน

ผู้ผลิตจะต้องระบุไว้ในคำแนะนำ เท่าไหร่ที่จะเรียกเก็บเงินแบตเตอรี่ Ni-Cd และกระแสไฟที่ควรทำ บ่อยครั้งที่โหมดการดำเนินการของกระบวนการนี้เป็นมาตรฐานสำหรับแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ หากแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้า 1 V ควรชาร์จภายใน 14-16 ชั่วโมง ในกรณีนี้กระแสควรเป็น 0.1 C

ในบางกรณี ลักษณะของกระบวนการอาจแตกต่างกันเล็กน้อย สิ่งนี้ได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์รวมถึงการวางมวลที่เพิ่มขึ้น นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเพิ่มความจุของแบตเตอรี่

ผู้ใช้อาจสนใจ วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-ซีดี ในกรณีนี้ มีสองทางเลือก ในกรณีแรก กระแสจะคงที่ตลอดกระบวนการทั้งหมด ตัวเลือกที่สองช่วยให้คุณชาร์จแบตเตอรี่ได้นานโดยไม่เสี่ยงที่จะทำให้แบตเตอรี่เสียหาย โครงร่างนี้เกี่ยวข้องกับการใช้กระแสที่ลดลงทีละขั้นตอนหรืออย่างราบรื่น ในระยะแรกจะเกิน 0.1 C อย่างมีนัยสำคัญ

ชาร์จเร็ว

มีวิธีอื่นที่ยอมรับ Ni- แบตเตอรี่ซีดี. วิธีชาร์จแบตเตอรี่ชนิดนี้ในโหมดเร็ว? ที่นี่มีครบทั้งระบบ ผู้ผลิตเพิ่มความเร็วของกระบวนการนี้ผ่านการเปิดตัวอุปกรณ์พิเศษ สามารถเรียกเก็บเงินในอัตราสูงในปัจจุบัน ในกรณีนี้อุปกรณ์มีระบบควบคุมพิเศษ ป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป ตัวแบตเตอรี่เองหรือที่ชาร์จก็สามารถมีระบบดังกล่าวได้

อุปกรณ์ประเภททรงกระบอกจะถูกชาร์จด้วยกระแสคงที่ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.2 C กระบวนการนี้จะใช้เวลาเพียง 6-7 ชั่วโมงเท่านั้น ในบางกรณีอนุญาตให้ชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแส 0.3 C เป็นเวลา 3-4 ชั่วโมง ในกรณีนี้ การควบคุมกระบวนการเป็นสิ่งจำเป็น ด้วยขั้นตอนแบบเร่ง อัตราการเติมไม่ควรเกิน 120-140% ของความจุ มีแม้กระทั่งแบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จให้เต็มในเวลาเพียง 1 ชั่วโมง

หยุดชาร์จ

เมื่อเรียนรู้วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณต้องพิจารณาดำเนินการให้เสร็จสิ้น หลังจากกระแสไฟหยุดไหลไปที่ขั้วไฟฟ้า ความดันภายในแบตเตอรี่ยังคงเพิ่มสูงขึ้น กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการออกซิเดชันของไฮดรอกไซด์ไอออนบนขั้วไฟฟ้า

บางครั้งมีสมการที่ค่อยๆ เกิดขึ้นของอัตราการวิวัฒนาการของออกซิเจนและการดูดซึมที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของความดันภายในแอคคูมูเลเตอร์ทีละน้อย หากการเติมมีนัยสำคัญ กระบวนการนี้จะช้าลง

การตั้งค่าโหมด

ถึง ชาร์จอย่างถูกต้องแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณจำเป็นต้องรู้กฎสำหรับการตั้งค่าอุปกรณ์ (หากมีให้โดยผู้ผลิต) ความจุเล็กน้อยของแบตเตอรี่จะต้องมีกระแสไฟสูงถึง 2 C จำเป็นต้องเลือกประเภทของพัลส์ อาจเป็นแบบปกติ Re-Flex หรือ Flex เกณฑ์ความไว (แรงดันตก) ควรอยู่ที่ 7-10 mV เรียกอีกอย่างว่าเดลต้าพีค จะดีกว่าที่จะใส่มัน ระดับขั้นต่ำ. ต้องตั้งค่ากระแสปั๊มในช่วง 50-100 mAh เพื่อให้สามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่ คุณต้องชาร์จด้วยกระแสไฟฟ้าปริมาณมาก หากต้องการพลังงานสูงสุด แบตเตอรี่จะถูกชาร์จด้วยกระแสไฟเล็กน้อยในโหมดปกติ เมื่อพิจารณาถึงวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd แล้ว ผู้ใช้แต่ละคนจะสามารถดำเนินการตามขั้นตอนนี้ได้อย่างถูกต้อง

เป็นเวลาห้าสิบปีเต็ม อุปกรณ์พกพาสามารถพึ่งพาแหล่งจ่ายไฟจากนิกเกิล-แคดเมียมเพียงอย่างเดียวสำหรับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ แต่แคดเมียมเป็นวัสดุที่มีพิษร้ายแรง และในปี 1990 เทคโนโลยีนิกเกิล-แคดเมียมก็ถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีนิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เทคโนโลยีเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันมาก และคุณลักษณะส่วนใหญ่ของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมนั้นสืบทอดมาจากนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แต่อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานบางอย่าง แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมยังคงขาดไม่ได้และยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้

1. แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (NiCd)

คิดค้นโดย Waldmar Jungner ในปี 1899 แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีข้อดีหลายประการเหนือแบตเตอรี่กรดตะกั่วที่มีอยู่ในขณะนั้น แต่มีราคาแพงกว่าเนื่องจากต้นทุนของวัสดุ การพัฒนาเทคโนโลยีนี้ค่อนข้างช้า แต่ในปี พ.ศ. 2475 มีความก้าวหน้าครั้งสำคัญ - วัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีสารออกฤทธิ์อยู่ภายในถูกใช้เป็นอิเล็กโทรด การปรับปรุงเพิ่มเติมเกิดขึ้นในปี 1947 และแก้ปัญหาการดูดซับก๊าซ ซึ่งทำให้สามารถสร้างแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมแบบปิดผนึกที่ทันสมัยและไม่ต้องบำรุงรักษา

เป็นเวลาหลายปีที่แบตเตอรี่ NiCd เป็นแหล่งพลังงานสำหรับวิทยุสองทาง อุปกรณ์การแพทย์ฉุกเฉิน กล้องวิดีโอระดับมืออาชีพ และเครื่องมือไฟฟ้า ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 แบตเตอรี่ NiCd ความจุสูงพิเศษได้รับการพัฒนา ซึ่งทำให้โลกตะลึงด้วยความจุที่สูงกว่าแบตเตอรี่มาตรฐานถึง 60% สิ่งนี้ทำได้โดยการใส่สารออกฤทธิ์จำนวนมากลงในแบตเตอรี่ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน - ความต้านทานภายในเพิ่มขึ้นและจำนวนรอบการชาร์จ / คายประจุลดลง

มาตรฐาน NiCd ยังคงเป็นหนึ่งในมาตรฐานที่น่าเชื่อถือและไม่โอ้อวดที่สุด แบตเตอรี่และอุตสาหกรรมการบินยังคงยึดมั่นในระบบนี้ อย่างไรก็ตาม อายุการใช้งานของแบตเตอรี่เหล่านี้ขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาที่เหมาะสม แบตเตอรี่ NiCd และแบตเตอรี่ NiMH ในระดับหนึ่งอาจส่งผลต่อ "หน่วยความจำ" ซึ่งทำให้สูญเสียความจุหากไม่ดำเนินการเป็นระยะๆ ครบวงจรปล่อย. หากโหมดการชาร์จที่แนะนำถูกละเมิด ดูเหมือนว่าแบตเตอรี่จะจำได้ว่าในรอบการทำงานก่อนหน้านี้ใช้ความจุไม่เต็มที่ และเมื่อคายประจุ แบตเตอรี่จะจ่ายกระแสไฟฟ้าในระดับหนึ่งเท่านั้น ( ดู: วิธีซ่อมแบตเตอรี่นิกเกิล). ตารางที่ 1 แสดงข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมาตรฐาน

ข้อดี	เชื่อถือได้; จำนวนรอบสูงพร้อมการบำรุงรักษาที่เหมาะสม แบตเตอรี่เพียงหนึ่งเดียวที่สามารถชาร์จได้เร็วเป็นพิเศษด้วยความเครียดที่น้อยที่สุด ลักษณะการโหลดที่ดี ให้อภัยการพูดเกินจริงของพวกเขา อายุการเก็บรักษานาน ความเป็นไปได้ของการจัดเก็บในสถานะปล่อย ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการจัดเก็บและการขนส่ง ประสิทธิภาพที่ดีที่อุณหภูมิต่ำ ต้นทุนต่อรอบต่ำที่สุดของแบตเตอรี่ใดๆ มีให้เลือกหลายขนาดและหลายดีไซน์
ข้อบกพร่อง	ความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับระบบที่ใหม่กว่า เอฟเฟกต์ "หน่วยความจำ"; ความจำเป็นในการบำรุงรักษาเป็นระยะเพื่อหลีกเลี่ยง แคดเมียมเป็นสารพิษ จำเป็นต้องกำจัดเป็นพิเศษ การปลดปล่อยตัวเองสูง ต้องชาร์จใหม่หลังจากจัดเก็บ เซลล์แรงดันต่ำ 1.2 โวลต์ ต้องสร้างระบบหลายเซลล์เพื่อให้ไฟฟ้าแรงสูง

ตารางที่ 1: ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม

2. แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH)

การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2510 อย่างไรก็ตาม ความไม่เสถียรของโลหะไฮไดรด์ขัดขวางการพัฒนา ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาระบบนิกเกิล-ไฮโดรเจน (NiH) โลหะผสมไฮไดรด์ชนิดใหม่ที่ค้นพบในทศวรรษที่ 1980 ช่วยแก้ปัญหาด้านความปลอดภัยและทำให้สามารถสร้างแบตเตอรี่ที่มีปริมาณพลังงานเฉพาะสูงกว่านิกเกิล-แคดเมียมมาตรฐานถึง 40%

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ไม่มีข้อบกพร่อง ตัวอย่างเช่น กระบวนการชาร์จของพวกเขาซับซ้อนกว่าของ NiCd ด้วยการคายประจุเอง 20% ในวันแรก จากนั้นในอัตรา 10% ต่อเดือน ทำให้ NiMH เป็นหนึ่งในผู้นำในระดับเดียวกัน การปรับเปลี่ยนโลหะผสมไฮไดรด์ เป็นไปได้ที่จะบรรลุการลดการปลดปล่อยตัวเองและการกัดกร่อน แต่สิ่งนี้จะเพิ่มข้อเสียของการลดการใช้พลังงานที่เฉพาะเจาะจง แต่ในกรณีของการใช้งานในรถยนต์ไฟฟ้า การดัดแปลงเหล่านี้มีประโยชน์มาก เนื่องจากช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่

3. ใช้ในส่วนของผู้บริโภค

ปัจจุบันแบตเตอรี่ NiMH เป็นแบตเตอรี่ที่หาซื้อได้ง่ายที่สุด ยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรม เช่น Panasonic, Energizer, Duracell และ Rayovac ได้ตระหนักถึงความต้องการต้นทุนที่ต่ำและ แบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ยาวนานและนำเสนอเครื่องจ่ายไฟแบบนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ในขนาดต่างๆ รวมถึง AA และ AAA ผู้ผลิตกำลังทำงานอย่างหนักเพื่อชิงตลาดบางส่วนจากแบตเตอรี่อัลคาไลน์

ในกลุ่มตลาดนี้ แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เป็นทางเลือกแทนการชาร์จใหม่ได้ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ซึ่งปรากฏในปี 1990 แต่เนื่องจากวงจรชีวิตที่จำกัดและลักษณะการโหลดที่อ่อนแอ จึงไม่ประสบความสำเร็จ

ตารางที่ 2 เปรียบเทียบความเข้มของพลังงานเฉพาะ แรงดันไฟฟ้า การคายประจุเอง และเวลาในการทำงานของแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุในกลุ่มผู้บริโภค มีให้เลือกในขนาด AA, AAA และขนาดอื่นๆ พาวเวอร์ซัพพลายเหล่านี้สามารถใช้กับอุปกรณ์พกพาได้ แม้ว่าอาจมีแรงดันไฟฟ้าต่างกันเล็กน้อย แต่สถานะของ Discharge มักจะเกิดขึ้นที่ค่าแรงดันไฟฟ้าจริงเท่ากันที่ 1 V สำหรับทุกคน ช่วงแรงดันไฟฟ้านี้ยอมรับได้เนื่องจากอุปกรณ์พกพามีความยืดหยุ่นในแง่ของช่วงแรงดันไฟฟ้า สิ่งสำคัญคือต้องใช้ประเภทเดียวกันร่วมกันเท่านั้น องค์ประกอบไฟฟ้า. ความกังวลด้านความปลอดภัยและความเข้ากันไม่ได้ของแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาด AA และ AAA

ตารางที่ 2: การเปรียบเทียบแบตเตอรี่ AA รุ่นต่างๆ

* Eneloop เป็นเครื่องหมายการค้าของ Sanyo Corporation ที่ใช้ระบบ NiMH

อัตราการปลดปล่อยตัวเองสูงของ NiMH เป็นความกังวลของผู้บริโภคอย่างต่อเนื่อง โคมไฟหรือ อุปกรณ์พกพาด้วยแบตเตอรี่ NiMH จะหมดหากไม่ได้ใช้งานเป็นเวลาหลายสัปดาห์ ข้อเสนอในการชาร์จอุปกรณ์ก่อนใช้งานแต่ละครั้งไม่น่าจะเข้าใจได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของไฟฉายซึ่งวางตำแหน่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงสำรอง ข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่อัลคาไลน์ที่มีอายุการเก็บรักษา 10 ปีดูเหมือนจะปฏิเสธไม่ได้ที่นี่

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์จาก Panasonic และ Sanyo ภายใต้ชื่อแบรนด์ Eneloop สามารถลดการคายประจุได้อย่างมาก สามารถจัดเก็บ Eneloop โดยไม่ต้องชาร์จใหม่ได้นานกว่า NiMH ทั่วไปถึง 6 เท่า แต่ข้อเสียของแบตเตอรี่ที่ได้รับการปรับปรุงคือความหนาแน่นของพลังงานที่ต่ำกว่าเล็กน้อย

ตารางที่ 3 แสดงข้อดีและข้อเสียของระบบไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าแบบนิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ ตารางนี้ไม่ได้คำนึงถึงคุณลักษณะของ Eneloop และแบรนด์ผู้บริโภคอื่นๆ

ข้อดี	30-40 เปอร์เซ็นต์ ความจุขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับ NiCd มีแนวโน้มที่จะเกิดผล "ความจำ" น้อยลง สามารถกู้คืนได้ ข้อกำหนดง่ายๆ สำหรับการจัดเก็บและการขนส่ง ขาดระเบียบของกระบวนการเหล่านี้ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม; มีเฉพาะวัสดุที่เป็นพิษปานกลางเท่านั้น ปริมาณนิกเกิลทำให้การรีไซเคิลเป็นไปอย่างยั่งยืน ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง
ข้อบกพร่อง	อายุการใช้งานจำกัด การคายประจุลึกนำไปสู่การลดลง อัลกอริธึมการชาร์จที่ซับซ้อน ไวต่อการชาร์จไฟเกิน ข้อกำหนดพิเศษสำหรับโหมดเติมเงิน สร้างความร้อนระหว่างการชาร์จและการคายประจุอย่างรวดเร็วด้วยโหลดที่ทรงพลัง การปลดปล่อยตัวเองสูง ประสิทธิภาพของคูลอมบ์ที่ระดับ 65% (สำหรับการเปรียบเทียบสำหรับลิเธียมไอออน - 99%)

ตารางที่ 3: ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ NiMH

4. แบตเตอรี่เหล็ก-นิกเกิล (NiFe)

หลังจากการประดิษฐ์แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมในปี พ.ศ. 2442 วิศวกรชาวสวีเดน Waldmar Jungner ยังคงทำการวิจัยต่อไปและพยายามเปลี่ยนแคดเมียมราคาแพงด้วยเหล็กราคาถูก แต่ประสิทธิภาพการชาร์จที่ต่ำและก๊าซไฮโดรเจนที่มากเกินไปทำให้เขาต้องล้มเลิกการพัฒนาแบตเตอรี่ NiFe ต่อไป เขาไม่ได้จดสิทธิบัตรเทคโนโลยีด้วยซ้ำ

เหล็ก- แบตเตอรี่นิกเกิล(NiFe) ใช้นิกเกิลออกไซด์เป็นแคโทด เหล็กเป็นแอโนด และอิเล็กโทรไลต์เป็น สารละลายน้ำโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เซลล์ของแบตเตอรี่ดังกล่าวสร้างแรงดันไฟฟ้า 1.2 V. NiFe ทนทานต่อการชาร์จไฟเกินและ การปลดปล่อยลึก; สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำรองได้นานกว่า 20 ปี ทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนและ อุณหภูมิสูงทำให้ตัวสะสมนี้ถูกใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ในยุโรป มันยังพบว่ามันใช้ในการจ่ายไฟให้กับสัญญาณรถไฟ และยังใช้เป็นแบตเตอรี่ลากสำหรับรถตัก สังเกตได้ว่าในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง จรวด V-2 ของเยอรมันถูกใช้เป็นแบตเตอรี่เหล็ก-นิกเกิล

NiFe มีกำลังไฟฟ้าจำเพาะต่ำประมาณ 50 วัตต์/กก. นอกจากนี้ ข้อเสียยังรวมถึงประสิทธิภาพที่ไม่ดีที่อุณหภูมิต่ำและอัตราการปลดปล่อยตัวเองสูง (20-40 เปอร์เซ็นต์ต่อเดือน) สิ่งนี้ประกอบกับต้นทุนการผลิตที่สูง ซึ่งกระตุ้นให้ผู้ผลิตยึดมั่นในแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แต่ระบบเคมีไฟฟ้าของเหล็ก-นิกเกิลกำลังพัฒนาอย่างแข็งขัน และในอนาคตอันใกล้อาจกลายเป็นทางเลือกแทนกรดตะกั่วในบางอุตสาหกรรม แบบจำลองการทดลองของการออกแบบแผ่นลาเมลลาดูมีความหวัง สามารถลดการคายประจุเองของแบตเตอรี่ แทบไม่มีภูมิคุ้มกันต่อผลกระทบที่เป็นอันตรายจากการชาร์จเกินและน้อยเกินไป และคาดว่าอายุการใช้งานจะอยู่ที่ 50 ปี ซึ่งเทียบได้ ถึงอายุการใช้งาน 12 ปี แบตเตอรี่กรดตะกั่วในโหมดการทำงานที่มีการคายประจุแบบรอบลึก ราคาที่คาดไว้ของแบตเตอรี่ NiFe ดังกล่าวจะเทียบได้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และมีราคาเพียงสี่เท่าของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แบตเตอรี่ NiFe เช่นเดียวกับ NiCdและ NiMHต้องใช้กฎการชาร์จพิเศษ - เส้นโค้งแรงดันไฟฟ้ามีรูปร่างเป็นไซน์ ดังนั้นให้ใช้เครื่องชาร์จสำหรับ กรดตะกั่วหรือ ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่จะไม่หลุดออกมา มันสามารถเป็นอันตรายได้ เช่นเดียวกับแบตเตอรี่นิกเกิลทั้งหมด NiFe กลัวการชาร์จมากเกินไป - ทำให้เกิดการสลายตัวของน้ำในอิเล็กโทรไลต์และนำไปสู่การสูญเสีย

ความจุของแบตเตอรี่ดังกล่าวซึ่งลดลงอันเป็นผลมาจากการใช้งานที่ไม่เหมาะสม สามารถกู้คืนได้โดยใช้กระแสไฟที่ปล่อยออกมาสูง (เทียบเท่ากับค่าความจุของแบตเตอรี่) ขั้นตอนนี้จำเป็นต้องดำเนินการถึงสามครั้งโดยมีระยะเวลาการปลดปล่อย 30 นาที คุณควรตรวจสอบอุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์ - ไม่ควรเกิน 46 ° C

5. แบตเตอรี่นิกเกิล-สังกะสี (NiZn)

แบตเตอรี่นิกเกิล-สังกะสีคล้ายกับแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมตรงที่ใช้อิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์และอิเล็กโทรดนิกเกิล แต่ต่างกันที่แรงดันไฟฟ้า NiZn ให้ 1.65 โวลต์ต่อเซลล์ ในขณะที่ NiCd และ NiMH มี 1.20 โวลต์ต่อเซลล์ จำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่ NiZn กระแสตรงด้วยค่าแรงดันไฟฟ้า 1.9 V ต่อเซลล์ ควรจำไว้ว่าแบตเตอรี่ประเภทนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อทำงานในโหมดชาร์จซ้ำ การใช้พลังงานเฉพาะคือ 100W/kg และจำนวนรอบที่เป็นไปได้คือ 200-300 ครั้ง NiZn ไม่มีวัสดุที่เป็นพิษและสามารถรีไซเคิลได้ง่าย มีหลายขนาดรวมถึง AA

ในปี พ.ศ. 2444 โทมัส เอดิสันได้รับสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาสำหรับแบตเตอรี่นิกเกิล-สังกะสีแบบชาร์จไฟได้ ต่อมา การออกแบบของเขาได้รับการทำให้สมบูรณ์แบบโดยเจมส์ ดรัมม์ นักเคมีชาวไอริช ผู้ซึ่งติดตั้งแบตเตอรี่เหล่านี้บนรถรางที่วิ่งไปตามเส้นทางดับลิน แบร ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2475 ถึง 2491 NiZn ไม่ได้รับการพัฒนาที่ดีเนื่องจากการปลดปล่อยตัวเองที่แข็งแกร่งและวงจรชีวิตที่สั้นซึ่งเกิดจากการก่อตัวของเดนไดรต์ ซึ่งมักจะนำไปสู่การลัดวงจร แต่การปรับปรุงองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ได้ลดปัญหานี้ลง ซึ่งทำให้ต้องพิจารณา NiZn อีกครั้งสำหรับ ใช้ในเชิงพาณิชย์. ต้นทุนต่ำ กำลังขับสูง และ หลากหลายอุณหภูมิในการทำงานทำให้ระบบไฟฟ้าเคมีนี้น่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง

6. แบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน (NiH)

เมื่อการพัฒนาแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2510 นักวิจัยต้องเผชิญกับความไม่เสถียรของเมทัลไฮไดรต์ ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนไปสู่การพัฒนาแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน (NiH) เซลล์ของแบตเตอรี่ดังกล่าวประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่ห่อหุ้มอยู่ในภาชนะบรรจุ นิกเกิลและไฮโดรเจน (ไฮโดรเจนบรรจุอยู่ในกระบอกเหล็กภายใต้แรงดัน 8207 บาร์) อิเล็กโทรด