Nimh акумулятори - джерела живлення, які відносять до лужним АКБ. Вони схожі з нікель-водневими акумуляторними батареями. Але рівень їхньої енергетичної ємності більше.

Внутрішній склад акумуляторів ni mh схожий зі складом нікель-кадмієвих джерел живлення. Для підготовки плюсового виведення використовують такий хімічний елемент, нікель, мінусового - сплав, який містить водневі метали поглинає типу.

Виділяють кілька типових конструкцій нікель метал гідридних АКБ:

• Циліндр. Для поділу струмопровідних висновків використаний сепаратор, яким задана форма циліндра. На кришці зосереджений аварійний клапан, який відкривається при істотному підвищенні тиску.
• Призма. В такому нікель метал гідридних акумуляторі електроди зосереджені по черзі. Для їх поділу застосований сепаратор. Для розміщення основних елементів використовується корпус, підготовлений з пластика або спеціального сплаву. Для контролю тиску в склад кришки вводять клапан або датчик.

Серед достоїнств такого джерела живлення виділяють:

• Питомі енергетичні параметри джерела живлення зростають в процесі експлуатації.
• При підготовці струмопровідних елементів не використовується кадмій. Тому проблем з утилізацією АКБ не виникає.
• Відсутність своєрідного «ефекту пам'яті». Тому необхідності в збільшенні ємності немає.
• Щоб впоратися з розрядним напругою (знизити його), фахівці виконують розрядку агрегату до 1 В 1-2 рази на місяць.

Серед обмежень, які мають відношення до акумуляторів нікель металгідридних, виділяють:

• Дотримання встановленого інтервалу робочих струмів. Перевищення цих показників призводить до стрімкого розряду.
• Експлуатація джерело живлення цього типу в сильні морози не допускається.
• До складу АКБ вводять термічні запобіжники, за допомогою яких визначають перегрів агрегату, підвищення рівня температури до критичного показника.
• Схильність до саморазряду.

Зарядка акумулятора нікель металгідридних

Процес зарядки нікель металогідридних акумуляторів пов'язаний з певними хімічними реакціями. Для їх нормального протікання потрібно частина енергії, яка подається зарядником, від мережі.

ККД зарядного процесу являє собою частину одержуваної джерелом живлення енергії, яка запасається. Величина цього показника може різнитися. Але при цьому отримати 100-процентний КПД неможливо.

Перед тим як заряджати металлогидрідниє акумулятори, вивчають основні види, які залежать від величини струму.

Крапельний тип зарядки

Застосовувати цей вид зарядки для акумуляторів необхідно обережно, оскільки він призводить до зменшення періоду експлуатації. Так як відключення зарядника цього типу здійснюється вручну, процес потребує постійного контролю, регулювання. У цьому випадку встановлюється мінімальний показник струму (0,1 від загальної місткості).

Оскільки при такій зарядці ni mh акумуляторів максимальна напруга не встановлюється, орієнтуються тільки на тимчасовій показник. Для оцінки часового проміжку використовують параметри ємності, які має розряджений джерело живлення.

ККД зарядженого таким способом джерела живлення становить близько 65-70 відсотків. Тому компанії-виробники не радять користуватися такими зарядник, оскільки вони впливають на експлуатаційні параметри акумуляторної батареї.

Швидке заряджання

Визначаючи, яким струмом можна заряджати ni mh батарейки в швидкому режимі, враховуються рекомендації виробників. Величина струму - від 0,75 до 1 від загальної місткості. Перевищувати встановлений інтервал не рекомендується, так як аварійні клапани включаються.

Для заряду nimh акумуляторів в швидкому режимі встановлюється напруга від 0,8 до 8 вольт.

ККД швидкої зарядки ni mh джерел живлення досягає 90 відсотків. Але цей параметр зменшується, як тільки час зарядки закінчується. Якщо своєчасно не відключити зарядник, то всередині батарейки почне збільшуватися тиск, зросте температурний показник.

Щоб зарядити ni mh АКБ, виконують такі дії:

• попередня зарядка

Цей режим вводять в тому випадку, якщо батарейка повністю розряджена. На цьому етапі ток становить від 0,1 до 0,3 від ємності. Користуватися великими струмами заборонено. Часовий проміжок - близько півгодини. Як тільки параметр напруги досягає 0,8 вольт, то процес припиняється.

• Перехід на прискорений режим

Процес нарощування струму здійснюється протягом 3-5 хвилин. Протягом усього часового проміжку контролюється температура. Якщо цей параметр сягає критичної позначки, то зарядник відключається.

При швидкій зарядці нікель металлогидрідниє батарейок ток встановлюється на рівні 1 від загальної місткості. При цьому дуже важливо швидко відключити заряджає пристрій, щоб не завдати шкоди акумулятора.

Для контролю напруги використовують мультиметр або вольтметр. Це сприяє виключенню помилкових спрацьовувань, які згубно впливають на працездатність пристрою.

Частина зарядних пристроїв для ni mh акумуляторів працюють не при постійному, а при імпульсному струмі. Подача струму здійснюється з встановленою періодичністю. Подача імпульсного струму сприяє рівномірному розподілу електролітичного складу, активних речовин.

• Додаткова і підтримуюча зарядка

Для заповнення повного заряду ni mh акумулятора на останньому етапі показник струму знижується до 0,3 від ємності. Тривалість - близько 25-30 хвилин. Збільшувати цей часовий проміжок заборонено, оскільки це сприяє мінімізації періоду експлуатації АКБ.

прискорена зарядка

Деякі моделі зарядних пристроїв для нікель кадмієвих акумуляторів оснащені режимом прискореної зарядки. Для цього ток зарядки обмежують, встановлюючи параметри на рівні 9-10 від ємності. Знижувати струм заряду потрібно, як тільки батарея буде заряджена до 70 відсотків.

Якщо акумуляторна батарея заряджається в прискореному режимі більше півгодини, то структура струмопровідних висновків поступово руйнується. Фахівці рекомендують користуватися такою зарядкою, якщо ви володієте певним досвідом.

Як правильно заряджати джерела живлення, а також виключити ймовірність перезарядки? Для цього слід дотримуватися таких правил:

1. Контроль температурного режиму ni mh акумуляторів. Припиняти зарядку nimh акумуляторів необхідно, як тільки рівень температури стрімко підвищується.
2. Для nimh джерел живлення встановлені тимчасові обмеження, які дозволяють контролювати процес.
3. Розряджати ni mh акумуляторні батареї і заряджати їх необхідно при напрузі, що дорівнює 0,98. Якщо цей параметр істотно знижується, то виконується відключення зарядников.

Відновлення нікель металогідридних джерел живлення

Процес відновлення ni mh акумуляторів полягає в ліквідації наслідків «ефекту пам'яті», які пов'язані з втратою ємності. Імовірність виникнення такого ефекту збільшується, якщо часто здійснювати неповну зарядку агрегату. Апаратом фіксується нижня межа, після чого ємність знижується.

Перед тим як відновити джерело живлення, готуються такі предмети:

• Лампочка необхідної потужності.
• Зрадник. Перед застосуванням важливо уточнити, чи можна використовувати зарядник для розрядки.
• Вольтметр або мультиметр для встановлення напруги.

До акумуляторної батареї своїми руками підводять лампочку або ж зарядник, який оснащений відповідним режимом, щоб повністю її розрядити. Після цього включається режим зарядки. Чисельність циклів відновлення залежить від того, протягом якого строку не експлуатувалася АКБ. Процес тренування рекомендують повторювати 1-2 рази протягом місяця. До речі, відновлюю таким способом ті джерела, які втратили 5-10 відсотків від загальної місткості.

Для обчислення втраченої ємності використовують досить простий спосіб. Так, акумуляторну батарею повністю заряджають, після чого його розряджають і вимірюють ємність.

Цей процес істотно спроститися, якщо користуватися зарядним пристроєм, за допомогою якого можна контролювати і рівень напруги. Такі агрегати вигідно використовувати ще і тому, що ймовірність глибокого розряду скорочується.

Якщо ступінь зарядженості нікелевих металогідридних батарей не встановлена, то підводити лампочку необхідно обережно. За допомогою мультиметра контролюється рівень напруги. Тільки так запобігає ймовірність повного розряду.

Досвідчені фахівці проводять, як відновлення одного елемента, так і цілого блоку. У період зарядки проводять вирівнювання наявного заряду.

Відновлення джерела живлення, який експлуатувався протягом 2-3 років, при повному заряді, розряді не завжди приносить очікуваний результат. Все тому, що електролітичний склад і струмопровідні висновки поступово змінюються. Перед застосуванням таких пристроїв виконується відновлення електролітичного складу.

Перегляньте відео про відновлення такого акумулятора.

Правила використання нікель-металогідридних акумуляторних батарей

Тривалість експлуатації ni mh акумуляторів багато в чому залежить від того, не допускається перегрів або суттєвий перезаряд джерела живлення. Додатково майстри радять враховувати наступні правила:

• Незалежно від того, скільки будуть зберігатися джерела живлення, їх обов'язково заряджають. Відсоток заряду повинен становити не менше 50 від загальної місткості. Тільки в цьому випадку проблем під час зберігання і обслуговування не буде.
• Акумуляторні батареї такого типу відрізняються чутливістю до перезарядки, до надмірного нагрівання. Ці показники згубно позначаються на тривалості використання, величиною токоотдачи. Для цих джерел живлення потрібні спеціальні зарядникі.
• Проводити тренувальні цикли для нікель-металогідридних джерел живлення необов'язково. За допомогою перевіреного зарядника втрачена ємність відновлюється. Чисельність відновлювальних циклів багато в чому залежить від того, в якому стані агрегат.
• Між циклами відновлення обов'язково роблять перерви, а також вивчають, як зарядити АКБ яке експлуатується. Цей часовий проміжок потрібно, щоб агрегат охолов, рівень температури опустився до необхідного показника.
• Процедура підзарядки або тренувального циклу проводиться тільки в прийнятному температурному режимі: + 5- + 50 градусів. Якщо перевищувати цей показник, то ймовірність стрімкого виходу з ладу підвищується.
• При заряджанні стежать за тим, щоб напруга не опускалося нижче, ніж 0,9 вольта. Адже деякі зарядникі не здійснюють зарядку, якщо це значення мінімальне. У таких випадках допускається підведення зовнішнього джерела для відновлення харчування.
• Циклічне відновлення проводять за умови, що є певний досвід. Адже не всі зарядні пристрої можна використовувати для розрядки акумулятора.
• Процедура зберігання включає ряд простих правил. Не допускається зберігання джерела живлення на відкритому повітрі або в приміщеннях, в яких рівень температури знижується до 0 градусів. Це провокує застигання електролітичного складу.

Якщо одноразово здійснюється зарядка не одного, а декількох джерел живлення, то ступінь зарядженості підтримується на встановленому рівні. Тому недосвідчені споживачі здійснюють відновлення АКБ окремо.

Nimh акумулятори - ефективні джерела живлення, якими активно користуються для комплектації різних пристроїв і агрегатів. Вони виділяються певні переваги, особливості. Перед їх експлуатацією обов'язковий облік основних правил використання.

Відео про Nimh акумулятори

З досвіду експлуатації

NiMH елементи широко рекламуються, як елементи з високою енергоємністю, що не бояться холоду і не мають пам'яті. Купивши цифрову фотокамеру Canon PowerShot A 610, я природно забезпечив її ємною пам'яттю на 500 знімків вищої якості, а для збільшення тривалості зйомок купив 4 NiMH елемента ємністю 2500 ма * год фірми Duracell.

Порівняємо характеристики випускаються промисловістю елементів:

параметри		Іонно-літієві Li-ion	Нікель-кадмієві NiCd	нікель метал-гидридні NiMH	Свинцево-кислотні Pb
Тривалість служби, циклів зарядки / розрядки		1-1,5 року	500-1000		3 00-5000
Енергетична ємність, Вт * ч / кг
Струм розряду, мA * ємність акумулятора
Напруга одного елемента, В
швидкість саморозряду		2-5% в місяць	10% за першу добу, 10% за кожний наступний місяць	в 2 раз вище NiCd	40% на рік
Діапазон допустимих температур, градуси Цельсія	зарядки
	розрядки		-20... +65
Діапазон допустимих напруг, В		2,5-4,3 (Коксові), 3,0-4,3 (Графітові)			5,25-6,85 (Для батарей 6 В), 10,5-13,7 (Для батарей 12 В)

Таблиця 1.

З таблиці бачимо NiMH елементи мають високу енергетичну ємністю, що робить їх кращими при виборі.

Для іхзарядкі було куплено інтелектуальний зарядний пристрій DESAY Full-Power Harger забезпечує зарядку NiMH елементів з їх тренуванням. Елементи воно заряджалися якісно, ​​але ... Однак на шостий зарядці воно наказало довго жити. Вигоріла електроніка.

Після заміни зарядного пристрою і декількох циклів заряд-розряд, акумулятори стали сідати на другому - третьому десятку знімків.

Виявилося, що не дивлячись на запевнення, NiMH елементи теж мають пам'ять.

А більшість сучасних портативних пристроїв їх використовують, мають вбудований захист, що відключає харчування при досягненні деякого мінімального напруги. Це не дозволяє виконати повну розрядку акумулятора. Тут і починає грати свою роль пам'ять елементів. Чи не повністю виряджені елементи отримують неповний заряд і їх ємність падає з кожною перезарядкою.

Якісні зарядні пристрої дозволяють виконувати зарядку без втрати ємності. Але щось я не зміг знайти в продажу такого для елементів ємністю 2500маh. Залишається періодично проводити їх тренування.

Тренування NiMH елементів

Все написане нижче не відноситься до елементів акумуляторної батареї мають сильний саморазряд . Їх можна тільки викинути, досвід показує, тренуванні вони не піддаються.

Тренування NiMH елементів полягає в декількох (1-3) циклах розрядки - зарядки.

Розрядка виконується до зниження напруги на акумуляторному елементі до 1В. Бажано розряджати елементи індивідуально. Причина в тому, що здатність приймати заряд може бути різна. І вона посилюється при зарядці без тренування. Тому відбувається до передчасне спрацьовування захисту по напрузі вашого пристрою (плеєра, фотоапарата, ...) і подальшої зарядці нерозряджених елемента. Результат цього наростаюча втрата ємності.

Розрядку необхідно виконувати в спеціальному пристрої (Рис.3), яке дозволяє виконувати її індивідуально для кожного елемента. Якщо немає контролю напруги, то розрядка виконувалася до помітного зниження яскравості лампочки.

А якщо Ви засічеться час горіння лампочки ви зможете визначити ємність акумулятора, вона обчислюється за формулою:

Ємність = Ток розрядки х Час розрядки = I х t (А * год)

Акумулятор ємністю 2500 ма година здатний віддавати в навантаження струм 0,75 А протягом 3,3 години, якщо отримане в результаті розрядки час менше, відповідно і менше залишкова ємність. І при зменшенні ємності Вам необхідної треба продовжити тренування акумулятора.

Зараз для розрядки елементів акумуляторів я застосовую пристрій виготовлене за схемою показаної на рис.3.

Воно виготовлене з старого зарядного пристрою і виглядає так:

Тільки тепер лампочок 4 штуки, як в рис.3. Про лампочках треба сказати окремо. Якщо лампочка має струм розрядки рівний номінальному для даного акумулятора або дещо менший її можна використовувати як навантаження і індикатор, інакше лампочка тільки індикатор. Тоді резистор повинен мати таку величину, щоб сумарний опір El 1-4 і паралельного їй резистора R 1-4 було близько 1,6 Ом.Замена лампочки на світлодіод неприпустима.

Приклад лампочки яка може бути використана в якості навантаження - це кріптоновая лампочка для кишенькового ліхтаря на 2,4 В.

Особливий випадок.

Увага! Виробники не гарантують нормальну роботу акумуляторів при зарядних токах перевищують струм прискореної зарядки I зар повинен бути менше ємності акумулятора. Так для акумуляторів ємністю 2500мА * год він повинен бути нижче 2,5 А..

Буває, що NiMH елементи після розрядки мають напругу менш 1,1 В. У цьому випадку необхідно застосувати прийом описаний у наведеній вище статті в журналі СВІТ ПК. Елемент або послідовна група елементів підключається до джерела живлення через автомобільну лампочку 21 Вт.

Ще раз звертаю Вашу увагу! У таких елементів обов'язково треба перевірити саморазряд! У більшості випадків саме елементи зі зниженим напругою мають підвищений саморозряд. Ці елементи простіше викинути.

Зарядка краща індивідуальна для кожного елемента.

Для двох елементів напругою 1,2 В зарядний напруга не повинна перевищувати 5-6В. При форсованої зарядці лампочка одночасно є індикатором. При зниженні яскравості лампочки можна перевірити напругу на NiMH елементі. Воно буде більше 1,1 В. Звичайно, ця початкова, форсована зарядка займає від 1 до 10 хвилин.

Якщо NiMH елемент, при форсованої зарядці протягом декількох хвилин не збільшує напругу, гріється - це привід зняти його з зарядки і відбракувати.

Рекомендую застосовувати зарядні пристрої тільки з можливістю тренування (регенерації) елементів при перезарядці. Якщо немає таких, то через 5-6 робочих циклів в апаратурі, не чекаючи повної втрати ємності, виробляти їх тренування і бракувати елементи мають сильний саморозряд.

І вони Вас не підведуть.

В одному з форумів прокоментували цю статтю "написано тупо, але більше нічого немає". Так Ось це не" тупо ", а просто і доступно для виконання на кухні кожному хто потребує допомоги. Тобто максимально просто. Просунуті можуть поставити контролер, підключити комп'ютер, ......, але це вже інша історія.

Щоб не здавалося тупо

Існують "розумні" зарядникі для NiMH елементів.

Такий зарядник працює з кожним акумулятор окремо.

Він вміє:

1. індивідуально працювати з кожним акумулятором в різних режимах,
2. заряджати акумулятори в баскому коні й повільному режимі,
3. індивідуальний ЖК дисплей для каздого акумуляторного відсіку,
4. незалежно заряджати кожен з акумуляторів,
5. заряджати від одного до чотирьох акумуляторів різної ємності і типорозміру (АА або ААА),
6. захищати акумулятор від перегріву,
7. захищати кожен акумулятор від перезарядки,
8. визначення закінчення зарядки по падінню напруги,
9. визначати несправні акумулятори,
10. попередньо розряджати акумулятор до залишкової напруги,
11. відновлювати старі акумулятори (тренування заряд-розряд),
12. перевіряти ємність акумуляторів,
13. відображати на ЖК дисплеї: - струм заряду, напруга, відображати поточну ємність.

Найголовніше, підкреслюю, даного типу пристрою дозволяють працювати індивідуально з кожним акумулятором.

За відгуками користувачів таке зарядний пристрій дозволяє відновити більшість запущених акумуляторів, а справні експлуатувати весь гарантований термін експлуатації.

На жаль я таким зарядником не користувався, оскільки в провінції його купити просто неможливо, але в форумах Ви можете знайти багато відгуків.

Головне не заряджайте на великих токах, не дивлячись на заявлений режим з струмами 0,7 - 1А, це все ж малогабаритний пристрій і може розсіяти потужність 2-5 Вт.

висновок

Будь-яке відновлення NiMh акумуляторів строго індивідуальна (з кожним окремим елементом) робота. З постійним контролем і отбраковкой елементів не беруть зарядку.

І найкраще займатися їх відновленням за допомогою інтелектуальних зарядних пристроїв, які дозволяють індивідуально виконувати відбраковування і цикл заряд - розряд з кожним елементом. А оскільки таких пристроїв автоматично працюють з акумуляторами будь-якої ємності не існує, то вони призначені для елементів строго визначеної ємності або повинні мати керовані струми зарядки, розрядки!

ВведеніеНесмотря на широке поширення літій-іонних акумуляторів в малогабаритних пристроях - плеєрах, мобільних телефонах, дорогих бездротових мишок - звичайні батарейки формату AA поки не збираються здавати позиції. Вони дешеві, їх можна купити в будь-якому кіоску, нарешті, зробивши харчування від стандартних батарейок, виробник пристрою може перекласти турботу про їх зміну (або, в разі акумуляторів, зарядці) на користувача і тим самим заощадити ще кілька доларів.

Батарейки формату AA використовуються в більшості недорогих бездротових мишок, практично у всіх бездротових клавіатурах, в пультах дистанційного управління, в недорогих фотоаппаратах- «мильниці» і дорогих професійних фотоспалах, в ліхтарях і дитячих іграшках ... в загальному, перераховувати можна довго.

І все частіше ці батарейки замінюються акумуляторами, як правило - нікель-металгідридними, що мають паспортну місткість від 2500 до 2700 мА * ч і робоча напруга 1,2 В. Ідентичні з батарейками габарити і близьке напруга дозволяють без проблем встановлювати їх практично в будь-який пристрій, спочатку розраховане на батарейки. Вигода очевидна: мало того, що один акумулятор витримує кілька сотень циклів перезарядки, так ще й ємність його при хоч скільки-небудь серйозної навантаженні виявляється відчутно вище, ніж у батарейок. А значить, ви не тільки заощадите гроші, але ще й отримаєте більш «довгограюче» пристрій.

У сьогоднішній же статті ми розглянемо - і перевіримо на практиці - 16 акумуляторів різних виробників і з різними параметрами, щоб визначитися, які ж з них варто купувати. Зокрема, не залишаться без уваги і не настільки давно з'явилися у продажу акумулятори зі зменшеним струмом саморозряду, здатні місяцями лежати в зарядженому стані - і залишатися готовими до використання в будь-яку хвилину.

Нагадаємо нашим читачам, що пристрій і базові особливості різних типів елементів живлення, а також питання вибору зарядних пристроїв для Ni-MH акумуляторів ми вже описували раніше.

Методика тестування

Детальний опис методики можна знайти в окремій статті, цілком присвяченій цій темі: «».

Якщо ж говорити коротко, то для тестування акумуляторів нами використовується зарядний пристрій Sanyo MQR-02 (чотири незалежних канали заряду, струм 565 мА), чотирьохканальна стабілізована навантаження власного виготовлення, що дозволяє відчувати одночасно чотири акумулятора, а також самописець Velleman PCS10, за допомогою якого будується графік залежності напруги на акумуляторах від часу.

Всі акумулятори перед випробуваннями проходять тренування - два повних цикли заряд-розряд. Вимірювання ємності акумуляторів починається відразу після зарядки - за винятком тесту на ток саморозряду, перед яким акумулятори витримуються протягом тижня при кімнатній температурі без навантаження. У більшості тестів кожна модель представлена ​​двома екземплярами, але в деяких випадках - на акумуляторах GP і Philips, які показали несподівано погані результати - ми перевіряли вимірювання на чотирьох акумуляторах. Втім, будь-яких серйозних розбіжностей між різними екземплярами не було ні в одному з тестів.

Так як криві напруги у більшості акумуляторів схожі - винятком в сьогоднішній статті стала лише продукція NEXcell - ми наводимо результати вимірювання тільки в ампер-годинах (А * год). Переведення їх в ват-години із зазначеної причини на розстановку сил не вплине.

Ansmann Energy Digital (2700 мА * ч)

Відкриває нашу статтю марка акумулятора, не дуже часто зустрічається в магазинах, але при цьому досить відома і користується гарною репутацією серед фотографів.

Проте, виступили акумулятори Ansmann не більше ніж середньо - в загальному заліку ні в одному з тестів вони не піднялися навіть до середини підсумкової таблиці. Відставання від лідерів по ємності склало близько 15-20%. Втім, інших проблем з ними не було.

Ansmann Energy Digital (2850 мА * ч)

Більш ємна версія попередніх акумуляторів, зовні, на перший погляд, відрізняється тільки написом на корпусі.

Втім, при уважному розгляді відмінності виявилися більш істотними:

Як ви бачите на фотографії, корпус у старшої моделі трохи крупніше, ніж у молодшої, а плюсової контакт зроблений, навпаки, коротше, щоб зберегти загальні габарити акумулятора незмінними. На жаль, в деяких пристроях, в яких плюсовій контакт в батарейному відсіку втоплений (щоб не допустити випадкової переполюсовки акумуляторів), Ansmann Energy Digital 2850 можуть просто не заробити - вони упрутся в корпус пристрою і просто не дістануть до його плюсового контакту. До слова, одним з таких пристроїв виявився наш тестовий стенд: щоб протестувати ці акумулятори, довелося підкладати металеві пластинки під плюсовій контакт.
Але чи вигідно це? .. За результатами тестів, акумулятори Ansmann Digital Energy 2850 хоч і випередили молодшу модель цієї ж компанії, але в загальному заліку вище четвертого місця піднятися не змогли, так і четверте-то зайняли в досить специфічному тесті.

Ansmann Energy Max-E (2100 мА * ч)

Порівняно маленька ємність цих акумуляторів пояснюється тим, що вони відносяться до нового класу елементів живлення - Ni-MH акумуляторів з зменшеним струмом саморозряду. Як відомо, у звичайних акумуляторів при зберіганні ємність плавно знижується, так що, полежавши кілька місяців, вони розрядяться до нуля. Max-E ж повинні тримати заряд протягом куди більшого часу, тобто місяців, а то й років - це дозволяє, по-перше, ефективно використовувати їх в пристроях з маленьким енергоспоживанням (наприклад, годинники, пультах дистанційного управління і так далі), по-друге, при необхідності використовувати відразу після покупки, без попередньої зарядки.

Зовні акумулятори цілком звичайні. Габарити - стандартні, проблем сумісності з будь-якими пристроями у них не буде.
До звичайного набору тестів ми додали ще один: розрядку акумулятора струмом 500 мА без попередньої зарядки. Важко сказати, скільки часу вони добиралися від виробника до магазину, а потім лежали в магазині перед тим, як їх купили ми - але результат очевидний: щойно куплені акумулятори мали залишкову ємність близько 1,5 А * год. Звичайні акумулятори такий тест просто не проходили: без попередньої зарядки їх ємність виявлялася близькою до нуля.

Camelion High Energy NH-AA2600 (2500 мА * ч)

Ні, в заголовку не помилка: не дивлячись на число «2600» в назві, насправді паспортна типова ємність цих акумуляторів - 2500 мА * ч.

На корпусі акумуляторів це зазначено прямим текстом - правда, дуже дрібним шрифтом.
Більш того, в більшості тестів акумулятори Camelion впевнено посіли останнє місце, продемонструвавши реальну ємність щонайменше 2000 мА * ч (ми тестували два акумулятора Camelion одночасно - результат у них вийшов однаковим). На розрядних кривих при цьому немає нічого незвичайного - вони виглядають рівно так, як повинні виглядати графіки для акумулятора з ємністю 2000 мА * год. Спроби з лупою знайти на етикетці ще більш дрібний шрифт, яка пояснювала б отриманий результат, успіхом не увінчалися.

Duracell (2650 мА * ч)

Марка Duracell на ринку елементів живлення відома прекрасно - навряд чи буде легко знайти людину, яка б про неї не чув. Однак, судячи з конструкції акумуляторів, Duracell робить їх не сам - вони надзвичайно схожі на продукцію Sanyo.

Результат акумулятори Duracell показали непоганий: незважаючи на не найвищу паспортну місткість, в одному випадку вони змогли навіть дістатися до трійки лідерів.

Energizer (2650 мА * ч)

Рівне така ж конструкція, і навіть дизайн етикетки в чомусь схожий - перед нами знову акумулятори виробництва Sanyo, але на цей раз продаються під маркою Energizer.

Результат виявився приголомшливим: незважаючи на участь в тестуванні моделей акумуляторів з паспортної ємністю аж до 2850 мА * год, акумулятори Energizer з їх, здавалося б, скромними 2650 мА * ч в двох навантажувальних тестах з трьох зайняли перше місце!

GP «2700 Series» 270AAHC (2600 мА * ч)

Ще одна «не помилка» в заголовку: незважаючи на двократне натяк на ємність 2700 мА * год, насправді акумулятори GP 270AAHC мають паспортну типову ємність 2600 мА * ч.

Як водиться, про це написано дрібним шрифтом - трохи нижче великого, майже на повен корпус, числа «2700».
Результат же в загальному заліку виявився невеликий: восьме місце в тестах з великим навантаженням і лише передостаннє, з ємністю, ледь перевищує 2000 мА * год, - при навантаженні 500 мА.

GP ReCyko + 210AAHCB (2050 мА * ч)

ReCyko + - ще одна серія акумуляторів з невеликим струмом саморозряду, готових до використання відразу після покупки і підходять для роботи в пристроях з маленьким енергоспоживанням.

Паспортна ємність акумулятора відрізняється від зазначеної в його найменуванні ( «210AAHCB») на 50 мА * ч в меншу сторону.
Обіцяне зменшення струму саморозряду в тестах підтвердилося: новенький, тільки з магазину, акумулятор зміг віддати близько 1,7 А * год без попередньої зарядки. Нагадаємо читачам, що кілька спробувати нами «звичайних» акумуляторів в таких умовах не змогли віддати взагалі нічого, відразу «просів» під навантаженням до нуля.

NEXcell (2300 мА * ч)

Продукція не дуже відомої компанії NEXcell приваблює своєю низькою ціною: упаковка з чотирьох штук коштує менше двохсот рублів.

Формально ніяких каверз немає: значення 2300 мА * ч прямо вказано в якості типової паспортної ємності акумуляторів.
На жаль, в реальності картина сумніше. У всіх випадках акумулятори NEXcell виявилися в останній трійці, а в найважчому тесті, з постійним навантаженням 2,5 А, - і зовсім на останньому місці, причому з катастрофічним відставанням: у порівнянні з навантаженням 500 мА ємність акумулятора «просіла» більш ніж удвічі . При цьому у інших акумуляторів ємність від навантаження залежала вельми слабо.

Пояснюється це просто: у акумуляторів NEXcell дуже великий внутрішній опір. Подивіться на графік імпульсного розряду: верхня межа смуги на ньому відповідає напрузі без навантаження, нижня - при навантаженні 2,5 А. Відповідно, ширина лінії дорівнює падінню напруги акумулятора під навантаженням, яке визначається його внутрішнім опором - і якщо у інших акумуляторів падіння становить близько 0,1 В, то у NEXcell воно вдвічі більше. Через це при великому навантаженні напруга на акумуляторі сильно просідає, і в результаті швидко виявляється нижче гранично допустимого значення, рівного 0,9 В.

Так що, хоча під середнім навантаженням (500 мА) акумулятори NEXcell виступили більш-менш прийнятно, з більш серйозними струмами вони або не зможуть працювати взагалі, або сильно втратять в ємності. А скажімо, для фотоспалахів такі характеристики акумуляторів означатимуть помітно більший час зарядки високовольтного конденсатора.

NEXcell (2600 мА * ч)

Наступна модель акумуляторів NEXcell - ємністю 2600 мА * год і ціною 220 рублів за чотири штуки.

Зовнішніх відмінностей немає ніяких, але чи будуть відрізнятися результати тестів? ..
Стан пацієнта, як кажуть медики, стабільно важкий: у всіх тестах - місця в кінці турнірної таблиці. Результат не так катастрофічний, як у моделі на 2300 мА * год, але проблема з підвищеним вдвічі внутрішнім опором нікуди не поділася: під великим навантаженням акумулятор помітно «просідає».

Взагалі кажучи, зараз у продажу з'явилися акумулятори NEXcell ємністю 2700 мА * год, проте, ще раз глянувши на результати двох описаних вище моделей, ми вирішили не витрачати час на їх тестування. Як дешевих акумуляторів для пристроїв з відносно невеликим енергоспоживанням продукція NEXcell підійде, але для чогось більш серйозного використовувати її не варто.

Philips MultiLife (2600 мА * ч)

Акумулятори Philips змогли нас здивувати відразу - на жаль, в негативному ключі. Вони мають той же недолік, що й розглянуті вище Ansmann Energy Digital 2850: збільшені габарити корпусу, через що в деяких пристрою вони просто не дістають до плюсового контакту. І якщо у випадку з Ansmann можна було хоча б послатися на велику паспортну місткість, то для акумуляторів Philips заявлені досить скромні 2600 мА * ч.

При цьому будь-яких успіхів акумулятори Philips в тестах не продемонстрували, в навантажувальних тестах стабільно займаючи місця в середині списку. Якоїсь резон в покупці MultiLife, таким чином, знайти важко: середня ємність і потенційні проблеми сумісності через збільшених розмірів тіла.

Philips MultiLife (2700 мА * ч)

Нова версія акумуляторів MultiLife на 100 мА * ч збільшила паспортну місткість, але при цьому зберегла нестандартні габарити корпусу - і, відповідно, потенційні проблеми сумісності.

Цікаво, що на обох серіях акумуляторів MultiLife вказана одна і та ж мінімальна ємність - 2500 мА * ч. Інакше кажучи, збільшилася не тільки типова паспортна ємність, а й розкид параметрів між різними екземплярами.
Втім, у всіх тестах Philips MultiLife 2700 мА * ч показали кращий результат, ніж їх 2600-мА * ч побратими по серії, а при навантаженні 500 мА змогли навіть вибратися на третє місце. Хоча фінальний вердикт від цього і не змінюється: нестандартні габарити можуть привести до несумісності з конкретними пристроями, так що від покупки цих акумуляторів краще утриматися.

Sanyo HR-3U (2700 мА * ч)

Компанія Sanyo - один з найбільших виробників акумуляторів, і вище ми вже протестували її продукцію, що продається під марками Duracell і Energizer. Однак, то були акумулятори з паспортної ємністю 2650 мА * год, зараз же ми тримаємо в руках модель на 2700 мА * ч. Що це, просто округлення числа - або інший акумулятор?

Габарити Sanyo HR-3U має абсолютно стандартні, що після акумуляторів Philips приємно радує - не треба більше підкладати металеві пластинки, щоб забезпечити надійний контакт акумулятора з навантаженням в нашій тестовій установці.

Зверніть увагу, що при типовій паспортної ємності 2700 мА * ч мінімальна може бути на 200 мА * ч нижче - через розкиду параметрів між різними екземплярами.
Цікаво, але в навантажувальних тестах з великими струмами Sanyo 2700 мА * ч відчутно відстали від акумуляторів Energizer і Duracell ємністю 2650 мА * год, по суті, вироблених тією ж Sanyo, - а ось на струмі 500 мА все три показали однакові результати.

Varta Power Accu (2700 мА * ч)

Компанія Varta - вельми заслужений і відомий виробник елементів живлення, який, на жаль, рідко зустрічається у продажу в російських магазинах. Втім, нам пощастило, і три моделі акумуляторів Varta ми купити змогли.

Varta Power Accu мають паспортну місткість 2700 мА * ч і, як запевняє нас етикетка, розраховані на швидкий заряд (під таким, мабуть, розуміється 15-хвилинний заряд великим струмом - спосіб не найкращий, але зручний, якщо вам треба максимально швидко отримати готові до використання акумулятори). Досить незвичайна конструкція кришечки плюсового контакту - у акумуляторів інших фірм вона виглядає значно простіше. Втім, технічної різниці ніякої немає, в будь-якому випадку поблизу від контакту знаходяться отвори для скидання надлишкового внутрішнього тиску при неправильній зарядці акумулятора.
У двох навантажувальних тестах акумулятори Varta Power Accu зайняли почесне друге місце, відставши від акумуляторів Energizer буквально на 10 мА * ч - це менше похибки виміру. У третьому ж, при струмі 500 мА, вони і зовсім стали першими.

Varta Professional (2700 мА * ч)

При тій же паспортної ємності, назва наступної серії акумуляторів Varta натякає, що вони повинні бути в чомусь краще, ніж «прості» Power Accu.

Зовнішні відмінності, втім, зводяться до різних етикеток.
Результати кілька бентежать: у всіх тестах Varta Professional хоч і продемонстрували хороший результат, але від Power Accu трохи відстали. Різниця невелика, так що в принципі ці серії можна вважати ідентичними за реальними характеристиками.

Varta Ready2Use (2100 мА * ч)

Завершують же наші тестування ще одні «довгожителі» - акумулятори з зменшеним струмом саморозряду, на цей раз виробництва Varta.

Результат їх, втім, мало відрізняється від двох аналогічних моделей, розглянутих вище - GP ReCyko + і Ansmann Max-E. Розкид ємностей між цими трьома моделями невеликий, і кожна з них зайняла перше місце по одному разу - в трьох навантажувальних тестах.

Без попередньої зарядки - відразу після покупки - Ready2Use змогли віддати на навантаженні 500 мА трохи більше 1,6 А * год, тим самим підтвердивши, що дійсно готові до використання.

навантажувальні тести

Розглянувши акумулятори окремо, давайте узагальнимо результати вимірювань на діаграмах - так простіше зрозуміти і розстановку сил серед конкретних учасників, і різні загальні тенденції. На всіх діаграмах три моделі з зменшеним саморазрядом будуть виділені в окрему групу.

Найбільш, мабуть, актуальний з практичної точки зору тест: навантаження 500 мА, по порядку величини відповідна багатьом пристроям, в яких акумулятори використовуються - ліхтарикам, дитячих іграшок, фотоапаратів ...

У лідерах два акумулятора Varta, за ними щільною групою йдуть чотири моделі, три з яких - виробництва Sanyo. Акумулятори Ansmann, незважаючи на найбільшу паспортну потужність серед представлених моделей, помітного успіху не досягли. Абсолютний аутсайдер - акумулятор Camelion, безпосередньо перед ним йдуть GP, NEXcell і молодша модель Ansmann.

Всі три акумулятора зі зменшеним саморазрядом досить близькі один до одного: різниця між ними менше п'яти відсотків.

Треба зауважити, що жодна модель не показала паспортної ємності, але з цього в общем-то не слід, ніби все виробники нас обманюють: виміряна ємність в деякій мірі залежить від умов, в яких ці вимірювання проводилися.

При великому нагрузочном струмі - 2,5 А - в лідери виходять акумулятори Energizer (Sanyo), з мінімальним відривом за ними йде Varta, а замикає трійку знову Sanyo, але вже під етикеткою Duracell. При цьому, що цікаво, «рідні» акумулятори Sanyo на 2700 мА * ч досить помітно відстали від лідерів.

Акумулятори GP змогли частково відновити свою репутацію, піднявшись ближче до середини списку. Camelion зайвий раз підтвердили, що їх справжня ємність досить далека від обіцяних 2500 мА * ч (зверніть увагу, що зі збільшенням струму в 5 разів, з 500 до 2500 мА, їх результат змінився слабо - це говорить про відсутність будь-яких серйозних внутрішніх проблем , інакше кажучи, акумулятори хороші ... просто вони не на ту ємність, яка вказана на етикетці). Обидві моделі NEXCell же сильно «просіли» через дуже високого внутрішнього опору - ось це якраз є внутрішньою проблемою акумулятора, і означає, що для великих навантажень він не призначений узагалі.

Акумулятори зі зниженим саморазрядом знову показують близькі результати, причому, в порівнянні з 500-ма тестом, лідер і аутсайдер помінялися місцями. Але, повторимося, різниця між ними мала, і на неї можна закрити очі.

Імпульсний розряд - при якому між 2,25-секундними імпульсами струму з амплітудою 2,5 А у акумулятора є 6 секунд на відновлення - диспозицію змінює слабо. У лідерах знову Varta і Energizer, на четверте місце піднявся Ansmann. Кілька дивують і засмучують результати Sanyo HR-3U, продукція ж NEXcell і Camelion зайняла звичні останні місця.

Цікаво, що такий режим розряду в цілому виявився для акумуляторів найлегшим: результати в порівнянні з попередніми тестами підросли, деякі моделі навіть перевищили свою паспортну місткість.

Саморозряд акумуляторів за 1 тиждень

Розглядаючи вище моделі зі зниженим струмом саморозряду, здатні місяцями лежати без діла, майже не втрачаючи ємність, ми вже згадували, що всі вони були готові до використання відразу після розпакування, без попередньої зарядки - при паспортної ємності близько 2 А * ч в такій ситуації вони віддавали 1,5-1,7 А * ч. З цього очевидно, що заяви виробників - не порожній звук, такі акумулятори, як Ansmann Max-E, GP ReCyko + і Varta Ready2Use, дійсно можуть зберігатися місяцями в зарядженому стані, а також використовуватися в пристроях з маленьким енергоспоживанням.

Заради чистоти експерименту ми також спробували навантажити струмом 500 мА кілька свіжокуплені «звичайних» Ni-MH акумуляторів з паспортними ємностями 2600-2700 мА * ч. Результат вийшов очікуваний: без попередньої підзарядки вони працювати не можуть, під будь-який хоч трохи помітної навантаженням напруга майже моментально падає нижче 1 В.

Однак при які терміни зберігання почне відчуватися різниця між різними типами акумуляторів? Адже три вищезгадані моделі мають не тільки менший струм саморозряду, але і меншу паспортну місткість.

Щоб з'ясувати це, ми протягом тижня витримували заряджені акумулятори, після чого вимірювали їх ємність під навантаженням 500 мА - і порівнювали з ємністю відразу після зарядки.

У процентному обчисленні два перших місця зайняли моделі з малим саморазрядом, і тільки Ansmann Max-E підвів, втративши 10% ємності. Приблизно половина «звичайних» акумуляторів втратила від 7 до 10% ємності, несподівано погано виступили акумулятори Philips MultiLife 2600, що втратили більше чверті заряду. Невдало виступили і акумулятори GP.

Зверніть увагу, що в двох випадках більш ємкі акумулятори демонстрували і великі втрати: це Ansmann Energy Digital і NEXcell.

Інакше кажучи, якщо відразу після зарядки Ansmann на 2850 мА * ч має дійсно велику ємність, ніж Ansmann на 2700 мА * год, то через кілька днів ситуація вже не така однозначна. Подивимося на таблицю з ємностями акумуляторів через тиждень витримки:

Всі лідируючі позиції щільно окуповані моделями Varta (перші два місця) і Sanyo (місця з третього по п'яте) - тут, в загальному, навіть немає чого обговорювати, успіх цих компаній абсолютно очевидний.

А ось між парами акумуляторів одного виробника, але різною ємності ситуація склалася цікава. Philips 2700 зміг обійти Philips 2600, але це і не дивно - з огляду на, наскільки провальний результат показав останній, обігнавши по току саморазряда всіх і вся. А ось в парах Ansmann 2700/2850 і NEXcell 2300/2600 після тижневого відпочинку на перше місце вийшли моделі з меншою паспортної ємністю.

Окремо ж варто відзначити, що за один тиждень акумулятори зі зниженим струмом саморозряду будь-якого вирішальної переваги не продемонстрували, на них варто орієнтуватися, якщо вам потрібен істотно більший інтервал між заряджаннями.

висновок

Що ж, пора підбивати підсумки і давати рекомендації. Спочатку пройдемося по виробникам ...

Безумовно, лідерами тестування серед моделей з ємністю 2500 мА * год і вище були акумулятори Varta і Sanyo (в тому числі що продаються під марками Energizer і Duracell, а також деякими іншими - наприклад, Sony). За частотою влучень в першу трійку з ними не зміг змагатися ніхто, а в тесті на тижневий саморазряд вони одноосібно зайняли перші п'ять місць.

Старші моделі акумуляторів Ansmann Energy Digital (2850 мА * ч) і Philips MultiLife (2700 мА * ч) в основному трималися в середині, по одному разу вибившись на третє місце. І можна було б їх і назвати середнячками, в принципі не сильно відстають від лідерів і цілком стоять своїх грошей, якби не одне «але» - збільшені габарити корпусу. Через це дані моделі можуть виявитися просто несумісні з деякими пристроями, і тому ми радимо не ризикувати і звернути увагу на інші акумулятори.

Досить погано виступили акумулятори GP. Мало того, що їх виробник вводить покупців в оману маркуванням (типова паспортна ємність серії «2700» - не 2700, як можна було б подумати, а 2600 мА * ч), так і реальні результати не вражають: невисока ємність і великий струм саморозряду.

У випадку з Camelion мало того, що великий напис «2600» не відповідає їх паспортної ємності (дорівнює 2500 мА * ч), так на практиці вони і зовсім надзвичайно нагадують акумулятори з ємністю близько 2000 мА * ч. У них невеликий струм саморозряду, маленьке внутрішній опір, але, купуючи ці акумулятори, треба пам'ятати - до 2500 мА * ч ніякого відношення вони не мають.

Продукція NEXcell - єдина, яка продемонструвала в наших тестах наявність принципових проблем, а не просто несправедливу маркування. У цих акумуляторів внутрішній опір вдвічі вище, ніж у всіх інших протестованих моделей, а тому з великим навантаженням вони справляються з рук геть погано.

І, нарешті, три моделі акумуляторів зі зниженим саморазрядом - Varta Ready2Use, GP ReCyko + і Ansmann Max-E - виступили приблизно нарівні. Так, ними дійсно можна користуватися відразу після покупки, без попередньої зарядки.

На що орієнтуватися в цілому, вибираючи акумулятори? Дамо кілька порад:

Реальна ємність акумуляторів, як показали наші виміри, сильніше залежить від їх виробника, ніж від цифр на етикетці - Sanyo (2650 мА * ч) і Varta (2700 мА * ч) впевнено обігнали Ansmann (2850 мА * ч).
Не женіться за великий паспортної ємністю.Акумулятори з більшою ємністю часто володіють і великим струмом саморозряду, а це значить, що якщо ви використовуєте їх не відразу після зарядки, а протягом кількох днів - то акумулятори з меншою паспортної ємністю можуть виявитися ефективніше.
При покупці звертайте увагу на габарити акумулятора.Три з протестованих нами моделей - два акумулятора Philips і один Ansmann - мали збільшені габарити корпусу, через що працювали не у всіх пристроях.
Заздалегідь прикиньте, наскільки інтенсивно ви будете використовувати акумулятори.Якщо ви плануєте заряджати їх не рідше разу на тиждень - то увагу варто звертати на моделі з паспортної ємністю близько 2700 мА * ч. Якщо акумулятори повинні довго (істотно довше тижня) лежати зарядженими «про всяк випадок» або використовуватися в пристроях з невеликим споживанням, наприклад, пультах дистанційного управління або годинах, то перевагу слід віддати моделям зі зниженим струмом саморозряду, незважаючи на їх меншу паспортну місткість.

P.S. Кілька ж слів про те, на підставі чого вибирати між акумуляторами і звичайними одноразовими батарейками, можна прочитати в нашій попередній статті.

Інші матеріали на цю тему

Тестування батарейок формату AA
Методика тестування акумуляторів і батарей

Акумуляторні батареї стали основним джерелом харчування сучасних пристроїв, що працюють на електронній основі. Найбільш популярними вважаються Ni-MH акумулятори, так як вони практичні, довговічні і можуть мати підвищену ємністю. Але для збереження технічних характеристик під час всього терміну експлуатації слід дізнатися деякі особливості роботи накопичувачів даного класу, а також правильні умови зарядки.

Стандартні Ni-MH акумулятори

Як правильно заряджати Ni-MH акумулятори

Під час заряджання будь-якого автономного накопичувача, будь це батарейка простого смартфона або високоемкостних АКБ вантажівки, в ньому починається ряд хімічних процесів, через якого відбувається накопичення електричної енергії. Отримана накопичувачем електроенергія не зникає, частина її йде на заряд, а певний відсоток - на тепло.

Параметр, за яким визначається ефективність зарядки батареї, називається коефіцієнтом корисної дії автономного накопичувача. ККД дозволяє визначити, як співвідношення корисної роботи і непотрібних її втрат, що йдуть на нагрів. І в даному параметрі, акумулятори та батареї нікель-металогідридні сильно поступаються Ni-Cd накопичувачів, так як занадто велика частина енергії, що витрачається на їх заряд, паралельно йде і на нагрів.

Нікель-металогідридний накопичувач можна відновити самостійно

Щоб швидко і коректно зарядити нікель-металогідридних батарею, необхідно встановити правильну величину струму. Дана величина визначається, виходячи з такого параметра як ємність автономного джерела живлення. Можна збільшити силу струму, але робити це слід в певні етапи зарядки.

Спеціально для нікель-металогідридних акумуляторів визначені 3 різновиди зарядки:

• Крапельна. Протікає на шкоду довговічності батареї, не припиняється навіть по досягненню 100% заряду. Але при крапельної зарядці виділяється мінімальна кількість тепла.
• Швидка. Дотримуючись назвою, можна сказати що даний вид зарядки протікає трохи швидше, обумовлено це вхідним напруга в межах 0.8 Вольта. При цьому, рівень ККД підвищується до 90%, що вважається дуже хорошим показником.
• Режим дозаряда. Необхідний для заряду накопичувача до повної його ємності. Даний режим проводиться з використанням малого струму протягом 30-40 хвилин.

На цьому особливості заряду закінчуються, тепер слід розглянути кожен режим більш докладно.

Особливості крапельної зарядки

Основною особливістю крапельної зарядки NiZn, а також Ni-MH акумуляторів, є зниження її нагрівання під час протікання всього процесу, який може тривати до відновлення повної ємності накопичувача.

Стандартний зарядний пристрій для Ni-MH батарей

Чим примітна ця різновид зарядки:

• Маленький струм, відповідно - відсутність чітких рамок по різниці потенціалів. Напруга заряду може досягати свого максимуму без будь-якого негативного впливу на термін служби накопичувача.
• Коефіцієнт корисної дії в межах 70%. Звичайно, даний показник нижче інших, і час, необхідний для повного відновлення ємності, збільшується. Але при цьому знижується нагрів батареї.

Перераховані вище показники можна віднести до категорії позитивних. Тепер слід звернути увагу на негативні якості крапельної зарядки.

• Крапельний процес відновлення не припиняється навіть після відновлення повної ємності. Постійний вплив навіть маленького струму, при повному заряді батареї, швидко приводить її в непридатність.
• Необхідно розраховувати час заряду, виходячи з таких факторів як сила струму, напруга і. Не дуже зручно, і у деяких користувачів може зайняти занадто багато часу.

Сучасні нікель-металогідридні джерела живлення не так негативно сприймають крапельний заряд, як більш старі моделі. Але виробники зарядних пристроїв поступово відмовляються від застосування подібного відновлення ємності акумулятора.

Швидкий режим заряду Ni-MH батарей

Номінальними показниками заряду нікель-металогідридних батарей є:

• Сила струму в межах 1 А.
• Напруга від 0.8 В.

Наведено ті дані, від яких слід відштовхуватися. Для швидкого режиму заряду найкраще встановлювати силу струму, яка дорівнює 0,75 А. Цього цілком достатньо, щоб за короткий проміжок часу відновити накопичувач і при цьому не знизити його експлуатаційний термін. Якщо підняти струм більше 1 А, то наслідком може бути аварійний скид тиску, при якому відкривається спусковий клапан.

ЗУ з точними свідченнями сили струму

Для того, щоб режим швидкої зарядки не зашкодив батареї, необхідно стежити за закінченням самого процесу. ККД швидкого відновлення ємності складає близько 90%, що вважається дуже хорошим показником. Але в кінці процесу зарядки ККД різко падає, і наслідком такого падіння стає не тільки виділення великої кількості тепла, але і різке збільшення тиску. Звичайно, такі показники негативно позначаються на довговічності накопичувача.

Процес швидкого заряду складається з декількох етапів, які слід розглянути більш детально.

Підтвердження наявності показників заряду

Послідовність процесу:

1. На полюса накопичувача подається попередній струм, який становить не більше 0.1 А.
2. Напруга заряду в межах 1.8 В. При більш високому показники швидка зарядка батареї не почнеться.

Нікель-металогідридний елемент середньої ємності

Логічна схема в зарядний пристрій запрограмована на відсутність батареї. Це означає, що, якщо вихідна напруга буде складати більше 1.8 В, то зарядний пристрій сприйме такий показник як відсутність джерела живлення. Висока різниця потенціалів також виникає при пошкодженні акумуляторної батареї.

Діагностика ємності джерела живлення

Перед початком відновлення ємності, ЗУ має визначити рівень зарядженості джерела живлення, так швидкий процес відновлення не може початися, якщо він повністю розряджений і різниця потенціалів становить менше 0.8 В.

Для відновлення часткової ємності нікель-металогідридного накопичувача передбачений додатковий режим - попередній заряд. Це щадний режим, який дозволяє акумулятора «прокинутися». Використовується не тільки після повного відновлення ємності, але і при довгому зберігання батареї.

Слід пам'ятати, що для збереження експлуатаційного терміну нікель-металогідридних джерел живлення, їх не можна повністю розряджати. Або, якщо іншого виходу немає, то робити це якомога рідше.

Що таке пред-зарядка? особливості процесу

Щоб знати, як правильно заряджати акумулятор, необхідно розібратися з процесом перед- заряду.

Головною особливістю режиму попереднього відновлення ємності є те, що на нього відводиться певний проміжок часу, не більше 30 хвилин. Сила струму встановлюється в межах від 0.1 А до 0.3 А. При таких параметрах відсутня небажаний нагрів, і акумулятор може спокійно «прокинутися». При перевищенні різниці потенціалів більш 0.8 В перед- заряд автоматично відключається і починається наступний щабель відновлення ємності.

Різноманітність нікель-металлогидридной продукції

Якщо після закінчення 30 хвилин напруга джерела живлення не досягло позначки в 0.8 В, даний режим припиняється, так як зарядний пристрій визначає джерело живлення як несправний.

Швидкий заряд батареї

Даний етап і є тією самою, швидкою зарядкою джерела живлення. Він протікає з обов'язковим дотриманням кількох основних параметрів:

• Контроль за силою струму, яка повинна знаходитися в межах 0.5-1 А.
• Контроль за тимчасовими показниками.
• Постійне порівняння різниці потенціалів. Відключення процесу відновлення, якщо даний показник впаде на 30 мВ.

Дуже важливо стежити за зміною параметрів напруги, так як по закінченню швидкої зарядки акумулятор починає швидко нагріватися. Тому ЗУ включають в себе окремі вузли, що відповідають за контроль напруги джерела живлення. Для цього спеціально використовується метод контролю за дельті напруги. Але деякі виробники ЗУ застосовують сучасні розробки, які відключають пристрій при тривалій відсутності будь-яких змін різниці потенціалів.

Більш дорогим варіантом є установка котроллер за зміною температури. Наприклад, при підвищенні температури Ni-MH накопичувача, швидкий режим відновлення ємності автоматично відключається. Для цього необхідно дорогі температурні датчики або радіоелектронні схеми, відповідно, підвищується ціна і на саме зарядний пристрій.

дозарядки

Даний етап дуже схожий на попередню зарядку акумуляторної батареї, при якому струм встановлюється в межах 0.1-0.3 А, а весь процес займає не більше 30 хвилин. Дозарядки необхідна, так як саме вона дозволяє вирівняти електронні заряди в джерелі живлення, і збільшити його експлуатаційний термін. Але при більш тривалому відновленні, навпаки, відбувається прискорене руйнування акумулятора.

Особливості надшвидкої зарядки

Існує ще одне важливе поняття відновлення ємності Ni-MH батарей - швидке зарядження. Яка не тільки швидко відновлює джерело живлення, але і продовжує його експлуатаційний термін. Пов'язано це з однією цікавою особливістю Ni-MH акумуляторів.

Металлогидрідниє джерела живлення можна заряджати підвищеними струмами, але тільки по досягненню 70% ємності. Якщо пропустити цей момент, то завищений параметр сили струму призведе тільки до швидкого руйнування акумулятора. На жаль, виробники ЗУ вважають установку подібних контролюючих вузлів на свої вироби дуже витратною, і використовують більш просту швидку зарядку.

Зручні пальчикові джерела живлення

Проводити надшвидку зарядку слід тільки на нових батареях. Підвищені струми приводять до швидкого нагріву, наступною стадією якого стає відкриття запірного клапана тиску. Після відкриття запірного клапана, нікелевий акумулятор не підлягає відновленню.

Вибираємо зарядний пристрій для Ni-MH батарей

Деякі виробники ЗУ роблять ухил у бік виробів, виготовлених спеціально для заряду Ni-MH батарей. І це зрозуміло, тому що даних джерел живлення найбільшу кількість у багатьох електронних пристроях.

Слід більш докладно розглянути функціонал зарядних пристроїв, створених спеціально для відновлення ємності нікель-металогідридних акумуляторів.

• Обов'язкова наявність декількох захисних функцій, які сформовані певним поєднанням деяких радіоелементів.
• Наявність ручного або автоматичного режиму регулювання сили струму. Тільки таким чином можна буде встановлювати різні етапи зарядки. Різниця потенціалів зазвичай береться постійною.
• Автоматична підзарядка акумуляторної батареї, навіть після досягнення стовідсоткової ємності. Це дозволяє постійно підтримувати основні параметри джерела живлення, не на шкоду експлуатаційного терміну.
• Розпізнавання джерел струму, які працюють за іншим принципом. Дуже важливий параметр, так як деякі різновиди акумуляторів, при занадто великому струмі заряду можуть вибухнути.

Остання функція також відноситься до розряду особливих і вимагає монтажу спеціального алгоритму. Тому багато виробників воліють відмовитися від неї.

Ni-MH джерела живлення користуються широкою популярністю через свою довговічності, простоти експлуатації, а також доступної ціни. Багато користувачів встигли оцінити позитивні якості даних виробів.

Дана стаття про Нікель-металогідридні (Ni-MH) акумулятори вже давно є класикою на просторах російського інтернету. Рекомендую ознайомитися ...

Нікель-металогідридні (Ni-MH) акумулятори за своєю конструкцією є аналогами нікель-кадмієвих (Ni-Cd) акумуляторів, а по електрохімічним процесам - нікель-водневих акумуляторів. Питома енергія Ni-MH акумулятора істотно вище питомої енергії Ni-Cd і водневих акумуляторів (Ni-H2)

ВІДЕО: Акумулятори нікель-металгідридні (NiMH)

Порівняльні характеристики акумуляторів

параметри	Ni-Cd	Ni-H2	Ni-MH
Номінальна напруга, V	1.2	1.2	1.2
Питома енергія: Втч / кг | Втч / л	20-40 60-120	40-55 60-80	50-80 100-270
Термін служби: роки | цикли	1-5 500-1000	2-7 2000-3000	1-5 500-2000
Саморозряд,%	20-30 (За 28 діб.)	20-30 (За 1 добу.)	20-40 (За 28 діб.)
Робоча температура, ° С	-50 — +60	-20 — +30	-40 — +60

*** Великий розкид деяких параметрів в таблиці викликаний різним призначенням (конструкціями) акумуляторів. Крім того, в таблиці не враховуються дані по сучасним акумуляторам з низьким саморазрядом

Історія Ni-MH акумулятора

Розробка нікель-метал-гідридних (Ni-MH) акумуляторних батарей почалася в 50-70-х рр минулого століття. В результаті був створений новий спосіб збереження водню в нікель-водневих батареях, які використовувалися в космічних апаратах. У новому елементі водень накопичувався в сплавах певних металів. Сплави, абсорбуючі водень в обсязі в 1000 разів більше їх власного обсягу, були знайдені в 1960-х роках. Ці сплави складаються з двох або декількох металів, один з яких абсорбує водень, а інший є каталізатором, що сприяє дифузії атомів водню в решітку металу. Кількість можливих комбінацій застосовуваних металів практично не обмежена, що дає можливість оптимізувати властивості сплаву. Для створення Ni-MH акумуляторів треба було створення сплавів, що здатні працювати при малому тиску водню і кімнатній температурі. В даний час робота по створенню нових сплавів і технологій їх обробки триває в усьому світі. Сплави нікелю з металами рідкоземельної групи можуть забезпечити до 2000 циклів заряду-розряду акумулятора при зниженні ємності негативного електрода не більше ніж на 30%. Перший Ni-MH акумулятор, в якому в якості основного активного матеріалу металгідридних електрода застосовувався сплав LaNi5, був запатентований Біллом в 1975 р ранніх експериментах з металгідридними сплавами, нікель-металгідридні акумулятори працювали нестабільно, і необхідної ємності батарей досягти не виходило. Тому промислове використання Ni-MH акумуляторів почалося тільки в середині 80-х років після створення сплаву La-Ni-Co, що дозволяє електрохімічних оборотно абсорбувати водень протягом більше 100 циклів. З тих пір конструкція Ni-MH акумуляторних батарей безперервно удосконалювалася в бік збільшення їх енергетичної щільності. Заміна негативних пластин дозволила підвищити в 1,3-2 рази ятати активних мас позитивного електрода, який і визначає ємність акумулятора. Тому Ni-MH акумулятори мають в порівнянні з Ni-Cd акумуляторами значно більш високими питомими енергетичними характеристиками. Успіх поширенню нікель-металгідридних акумуляторних батарей забезпечили, висока енергетична щільність і нетоксічност' матеріалів, використовуваних при їх виробництві.

Основні процеси Ni-MH акумуляторів

В Ni-MH акумуляторах в якості позитивного електрода використовується оксидно-нікелевий електрод, як і в нікель-кадмиевом акумуляторі, а електрод зі сплаву нікелю з рідкоземельними металами, що поглинає водень, використовується замість негативного кадмиевого електрода. На позитивному оксидно-нікелевому електроді Ni-MH акумулятора протікає реакція:

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

На негативному електроді метал з абсорбованим воднем перетворюється в металлгідрід:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (заряд) MH + OH - → M + H 2 O + e - (розряд)

Загальна реакція в Ni-MH акумуляторі записується в наступному вигляді:

Ni (OH) 2 + M → NiOOH + MH (заряд) NiOOH + MH → Ni (OH) 2 + M (розряд)

Електроліт в основний токообразующей реакції не бере. Після повідомлення 70-80% ємності і при перезаряді на оксидно-нікелевому електроді починає виділятися кисень,

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

який відновлюється на негативному електроді:

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

Дві останні реакції забезпечують замкнутий кисневий цикл. При відновленні кисню забезпечується ще й додаткове підвищення ємності металгідридних електрода за рахунок утворення групи ОН -.

Конструкція електродів Ni-MH акумуляторів

Металлводородний електрод

Головним матеріалом, що визначає характеристики Ni-MH акумулятора, є водень-абсорбуючий сплав, який може поглинати обсяг водню, в 1000 разів перевищує свій власний обсяг. Найбільше поширення набули сплави типу LaNi5, в яких частина нікелю замінена марганцем, кобальтом і алюмінієм для збільшення стабільності і активності сплаву. Для зменшення вартості деякі фірми-виробники замість лантану застосовують миш-метал (Мm, який являє собою суміш рідкоземельних елементів, їх співвідношення в суміші близько до співвідношення в природних рудах), що включає крім лантану також церій, празеодим і неодим. При зарядно-розрядному циклировании має місце розширення і стиснення на 15-25% кристалічної решітки водородабсорбірующіх сплавів через абсорбції і десорбції водню. Такі зміни ведуть до утворення тріщин в сплаві з-за збільшення внутрішнього напруги. Освіта тріщин викликає збільшення площі поверхні, яка піддається корозії при взаємодії з лужним електролітом. З цих причин розрядна ємність негативних пластин поступово знижується. В акумуляторі з обмеженою кількістю електроліту, це породжує проблеми, пов'язані з перерозподілом електроліту. Корозія сплаву призводить до хімічної пасивності поверхні через утворення стійких до корозії оксидів і гідроксидів, які підвищують перенапруження основний токообразующей реакції металогідридного електрода. Освіта продуктів корозії відбувається зі споживанням кисню і водню з розчину електроліту, що, в свою чергу, викликає зниження кількості електроліту в акумуляторі і підвищення його внутрішнього опору. Для уповільнення небажаних процесів диспергування і корозії сплавів, що визначають термін служби Ni-MH акумуляторів, застосовуються (крім оптимізації складу і режиму виробництва сплаву) два основні методи. Перший метод полягає в Мікрокапсулювання частинок сплаву, тобто в покритті їх поверхні тонким пористим шаром (5-10%) - по масі нікелю або міді. Другий метод, який знайшов найбільш широке застосування в даний час, полягає в обробці поверхні частинок сплаву в лужних розчинах з формуванням захисних плівок, проникних для водню.

Оксіднонікелевий електрод

Оксидно-нікелеві електроди в масовому виробництві виготовляються в наступних конструктивних модифікаціях: ламельні, безламельние спечені (металокерамічні) і пресовані, включаючи таблеткові. В останні роки починають використовуватися безламельние повстяні і пенополімерние електроди.

ламельні електроди

Ламельні електроди являють собою набір об'єднаних між собою перфорованих коробочок (ламелей), вироблених з тонкої (товщиною 0,1 мм) нікельованої сталевої стрічки.

Спечені (металокерамічні) електроди

електроди даного типу складаються з пористої (з пористістю не менше 70%) металлокерамической основи, в порах якої розташовується активна маса. Основу виготовляють з карбонільного нікелевого дрібнодисперсного порошку, який в суміші з карбонатом амонію або карбамідом (60-65% нікелю, решта - наповнювач) напресовують, накочуються або напилюють на сталеву або нікелеву сітку. Потім сітку з порошком піддають термообробці в відновлювальної атмосфері (зазвичай в атмосфері водню) при температурі 800-960 ° С, при цьому карбонат амонію або карбамід розкладається і випаровується, а нікель спікається. Отримані таким чином основи мають товщину 1-2,3 мм, пористість 80-85% і радіус пір 5-20 мкм. Основу черзі просочують концентрованим розчином нітрату нікелю або сульфату нікелю і нагрітим до 60-90 ° С розчином лугу, яка спонукає осадження оксидів і гідроксидів нікелю. В даний час використовується також електрохімічний метод просочення, при якому електрод піддається катодного обробці в розчині нітрату нікелю. Через освіти водню розчин в порах пластини подщелачивают, що призводить до осадження оксидів і гідроксидів нікелю в порах пластини. До різновидів спечених електродів зараховують фольгові електроди. Електроди виробляють нанесенням на тонку (0,05 мм) перфоровану нікелеву стрічку з двох сторін, методом пульверизації, спиртової емульсії нікелевого карбонільного порошку, що містить речовини, що пов'язують, спіканням і подальшої хімічної або електрохімічної просоченням реагентами. Товщина електрода становить 0,4-0,6 мм.

пресовані електроди

Пресовані електроди виготовляють методом напрессовки під тиском 35-60 МПа активної маси на сітку або сталеву перфоровану стрічку. Активна маса складається з гідроксиду нікелю, гідроксиду кобальту, графіту і сполучного речовини.

Металловойлочние електроди

Металловойлочние електроди мають високопористу основу, зроблену з нікелевих або вуглецевих волокон. Пористість цих основ - 95% і більше. Повстяний електрод виконаний на базі нікельованого полімерного або вуглеграфітового фетру. Товщина електрода в залежності від його призначення знаходиться в діапазоні 0,8-10 мм. Активна маса вноситься в повсть різними методами в залежності від його щільності. Замість повсті може використовуватися пінонікель, Одержуваний никелированием пінополіуретану з подальшим відпалом в відновної середовищі. У високопористу середу вносяться зазвичай методом намазування паста, що містить гідроксид нікелю, і сполучна. Після цього основа з пастою сушиться і вальці. Повстяні і пенополімерние електроди характеризуються високою питомою ємністю і великим ресурсом.

Конструкція Ni-MH акумуляторів

Ni-MH акумулятори циліндричної форми

Позитивний і негативний електроди, розділені сепаратором, згорнуті у вигляді рулону, який вставлений в корпус і закритий герметизуючої кришкою з прокладкою (рисунок 1). Кришка має запобіжний клапан, що спрацьовує при тиску 2-4 МПа в разі збою при експлуатації акумулятора.

Рис.1. Конструкція нікель-металгідридних (Ni-MH) акумулятора: 1-корпус, 2-кришка, 3-калпачок клапана, 4-клапан, 5-колектор позитивного електрода, 6-ізоляційне кільце, 7-отрецательний електрод, 8-сепаротор, 9 позитивний електрод, 10-ізолятор.

Ni-MH акумулятори призматичної форми

У призматичних Ni-MH акумуляторах позитивні і негативні електроди розміщені по черзі, а між ними розміщується сепаратор. Блок електродів вставлений в металевий або пластмасовий корпус і закритий герметизуючої кришкою. На кришці як правило встановлюється клапан або датчик тиску (малюнок 2).

Рис.2. Конструкція Ni-MH акумулятора: 1-корпус, 2-кришка, 3-калпачок клапана, 4-клапан, 5-ізоляційна прокладка, 6-ізолятор, 7-отрецательний електрод, 8-сепаротор, 9-позитивний електрод.

В Ni-MH акумуляторах використовується лужний електроліт, що складається з КОН з добавкою LiOH. Як сепаратора в Ni-MH акумуляторах застосовуються неткані поліпропілен і поліамід товщиною 0,12-0,25 мм, оброблені змочувачем.

позитивний електрод

В Ni-MH акумуляторах застосовуються позитивні оксидно-нікелеві електроди, аналогічні використовуваним в Ni-Cd акумулятори. В Ni-MH акумуляторах в основному застосовуються металокерамічні, а в останні роки - повстяні і пенополімерние електроди (див. Вище).

негативний електрод

Практичне застосування в Ni-MH акумуляторах знайшли п'ять конструкцій негативного металогідридного електрода (див. Вище): - ламельная, коли порошок водень-абсорбуючої сплаву зі сполучних речовин або без сполучного, запресований в нікелеву сітку; - пенонікелевая, коли паста зі сплавом і сполучних речовин вводиться в пори пенонікелевой основи, а потім сушиться і пресується (вальці); - фольгова, коли паста зі сплавом і сполучних речовин наноситься на перфоровану нікелеву або сталеву нікельовану фольгу, а потім сушиться і пресується; - вальцованная, коли порошок активної маси, що складається зі сплаву і сполучного речовини, наноситься вальцюванням (прокаткою) на розтяжних нікелеву грати або мідну сітку; - спечена, коли порошок сплаву напресовується на нікелеву сітку і після цього спікається в атмосфері водню. Питомі ємності металогідридних електродів різних конструкцій близькі за значенням і визначаються, в основному, ємністю застосовуваного сплаву.

Характеристики Ni-MH акумуляторів. електричні характеристики

Напруга розімкненого ланцюга

Значення напруги розімкнутого ланцюга Uр.ц. Ni-MH-системи точно визначити важко внаслідок залежності рівноважного потенціалу оксидно-нікелевого електрода від ступеня окислення нікелю, а також залежно рівноважного потенціалу металогідридного електрода від ступеня насичення його воднем. Через 24 години після заряду акумулятора, напруга розімкнутого ланцюга зарядженого Ni-MH акумулятора знаходиться в інтервалі 1,30-1,35В.

Номінальна розрядна напруга

Uр при нормованому струмі розряду Iр = 0,1-0,2С (С - номінальна ємність акумулятора) при 25 ° С становить 1,2-1,25В, звичайне кінцева напруга - 1В. Напруга зменшується з ростом навантаження (див. Малюнок 3)

Рис.3. Розрядні характеристики Ni-MH акумулятора при температурі 20 ° С і різних нормованих токах навантаження: 1-0,2С; 2-1С; 3-2С; 4-3С

Ємність акумуляторів

З підвищенням навантаження (зменшення часу розряду) і при зниженні температури ємність Ni-MH акумулятора зменшується (малюнок 4). Особливо помітно дія зниження температури на ємність при великих швидкостях розряду і при температурах нижче 0 ° С.

Рис.4. Залежність розрядної ємності Ni-MH акумулятора від температури при різних токах розряду: 1-0,2С; 2-1С; 3-3С

Збереження і термін служби Ni-MH акумуляторів

При зберіганні відбувається саморозряд Ni-MH акумулятора. Через місяць при кімнатній температурі втрата ємності складає 20-30%, а при подальшому зберіганні втрати зменшуються до 3-7% в місяць. Швидкість саморозряду підвищується при збільшенні температури (див. Рисунок 5).

Рис.5. Залежність розрядної ємності Ni-MH акумулятора від часу зберігання при різних температурах: 1-0 ° С; 2-20 ° С; 3-40 ° С

Зарядка Ni-MH акумулятора

Напрацювання (число разрядно-зарядних циклів) і термін служби Ni-MH акумулятора в значній мірі визначаються умовами експлуатації. Напрацювання знижується зі збільшенням глибини і швидкості розряду. Напрацювання залежить від швидкості заряду і способу контролю його закінчення. Залежно від типу Ni-MH акумуляторів, режиму роботи та умов експлуатації акумулятори забезпечують від 500 до 1800 разрядно-зарядних циклів при глибині розряду 80% і мають термін служби (в середньому) від 3 до 5 років.

Для забезпечення надійної роботи Ni-MH акумулятора протягом гарантованого терміну потрібно дотримуватися рекомендацій та інструкцію виробника. Найбільшу увагу слід приділити температурному режиму. Бажано уникати перерозряду (нижче 1В) і коротких замикань. Рекомендується використовувати Ni-MH акумулятори за призначенням, уникати поєднання вживаних і невикористаних акумулятора, не припаювати безпосередньо до акумулятора проводи або інші частини. Ni-MH акумулятори чутливіші до перезаряду, ніж Ni-Cd. Перезаряд може привести до теплового розгону. Зарядка як правило проводиться струмом Iз = 0,1 протягом 15 годин. Компенсаційний підзаряд виробляють струмом Iз = 0,01-0,03С протягом 30 годин і більше. Прискорений (за 4 - 5 годин) і швидкий (за 1 годину) заряди можливі для Ni-MH акумуляторів, що мають високоактивні електроди. При таких зарядах процес контролюється по зміні температури Т і напруги ΔU і іншим параметрам. Швидкий заряд застосовується, наприклад, для Ni-MH акумуляторів, що живлять ноутбуки, мобільні телефони, електричні інструменти, хоча в ноутбуках і стільникових телефонах зараз в основному використовуються літій-іонні і літій-полімерні акумулятори. Рекомендується також триступеневий спосіб заряду: перший етап швидкого заряду (1С та вище), заряд зі швидкістю 0,1 протягом 0,5-1 ч для заключної підзарядки, і заряд зі швидкістю 0,05-0,02С як компенсаційний підзарядки. Інформація про способи заряду Ni-MH акумуляторів зазвичай міститься в інструкціях фірми-виробника, а рекомендований струм зарядки вказано на корпусі акумулятора. Зарядний напруга Uз при Iз = 0,3-1С лежить в інтервалі 1,4-1,5В. Унаслідок виділення кисню на позитивних пластинах, кількість електрики відданого при заряді (Qз) більше розрядної ємності (Ср). При цьому віддача по ємності (100 Ср / Qз) становить 75-80% і 85-90% відповідно для дискових і циліндричних Ni-MH акумуляторів.

Контроль заряду і розряду

Для виключення перезаряда Ni-MH акумуляторних батарей можуть застосовуватися такі методи контролю заряду з відповідними датчиками, що встановлюються в акумуляторні батареї або зарядними пристроями:

• метод припинення заряду по абсолютній температурі Т max. Температура батареї постійно контролюється під час процесу заряду, а при досягненні максимального значення швидкий заряд переривається;
• метод припинення заряду по швидкості зміни температури ΔT / Δt. При застосуванні цього методу крутизна температурної кривої акумуляторної батареї постійно контролюється під час процесу заряду, а коли цей параметр стає вище виразно встановленого значення, заряд переривається;
• метод припинення заряду по негативній дельті напруги -ΔU. В кінці заряду акумулятора при здійсненні кисневого циклу починає підвищуватися його температура, приводячи до зменшення напруги;
• метод припинення заряду по максимальному часу заряду t;
• метод припинення заряду по максимальному тиску Pmax. Використовується зазвичай в призматичних акумуляторах великих розмірів і ємності. Рівень допустимого тиску в призматичному акумуляторі залежить від його конструкції і лежить в інтервалі 0,05-0,8 МПа;
• метод припинення заряду по максимальному напрузі Umax. Застосовується для відключення заряду акумуляторів з високим внутрішнім опором, яке з'являється в кінці терміну служби через нестачу електроліту або при низькій температурі.

При застосуванні методу Тmax акумуляторна батарея може бути занадто перезаряджаючи, якщо температура навколишнього середовища знижується, або батарея може отримати недостатньо заряду, якщо температура навколишнього середовища значно підвищується. Метод ΔT / Δt може застосовуватися дуже ефективно для припинення заряду при низьких температурах навколишнього середовища. Але якщо при більш високих температурах застосовувати тільки цей метод, то акумулятори всередині акумуляторних батарей будуть піддаватися нагріванню до небажано високих температур до того, як може бути досягнуто значення ΔT / Δt для відключення. Для певного значення ΔT / Δt може бути отримана велика вхідна ємність при більш низькій температурі навколишнього середовища, ніж при більш високій температурі. На початку заряду акумуляторної батареї (як і в кінці заряду) відбувається швидке підвищення температури, що може привести до передчасного відключення заряду при застосуванні методу ΔT / Δt. Для виключення цього розробники зарядних пристроїв використовують таймери початкової затримки спрацьовування датчика при методі ΔT / Δt. Метод -ΔU ​​є ефективним для припинення заряду при низьких температурах навколишнього середовища, а не при підвищених температурах. У цьому сенсі метод схожий на метод ΔT / Δt. Для забезпечення припинення заряду в тих випадках, коли непередбачені обставини перешкоджають нормальному переривання заряду, рекомендується також використовувати контроль за таймером, який регулює тривалість операції заряду (метод t). Таким чином, для швидкого заряду акумуляторних батарей нормованими струмами 0,5-1С при температурах 0-50 ° С доцільно застосовувати одночасно методи Тmax (з температурою відключення 50-60 ° С в залежності від конструкції акумуляторів і батарей), -ΔU (5 15 мВ на акумулятор), t (зазвичай для отримання 120% номінальної ємності) і Umax (1,6-1,8 В на акумулятор). Замість методу -ΔU може використовуватися метод ΔT / Δt (1-2 ° С / хв) з таймером початкової затримки (5-10 хв). Про контроль заряду так само см. Соответствуюших статтю Після проведення швидкого заряду акумуляторної батареї, в зарядний пристрій передбачають перемикання їх на підзаряд нормованим струмом 0,1 - 0,2 с протягом певного часу. Для Ni-MH акумуляторів не рекомендується заряд при постійній напрузі, тому що може статися «теплової вихід з ладу» акумуляторів. Це пов'язано з тим, що в кінці заряду відбувається підвищення струму, який пропорційний різниці між напругою електроживлення і напругою акумулятора, а напруга акумулятора в кінці заряду знижується через підвищення температури. При низьких температурах швидкість заряду повинна бути зменшена. В іншому випадку кисень не встигне рекомбінуватися, що призведе до зростання тиску в акумуляторі. Для експлуатації в таких умовах рекомендуються Ni-MH акумулятори з високопористого електродами.

Переваги та недоліки Ni-MH акумуляторів

Значне збільшення питомих енергетичних параметрів не єдина перевага Ni-MH акумуляторів перед Ni-Cd акумуляторами. Відмова від кадмію означає також перехід до більш екологічно чистим виробництвам. Легше вирішується і проблема утилізації що вийшли з ладу акумуляторів. Ці гідності Ni-MH акумуляторів визначили більш швидке зростання обсягів їх виробництва у всіх провідних світових акумуляторних компаній у порівнянні з Ni-Cd акумуляторами.

У Ni-MH акумуляторів немає «ефекту пам'яті», властивого Ni-Cd акумуляторів через утворення нікелата в негативному кадмиевом електроді. Однак ефекти, пов'язані з перезарядом оксидно-нікелевого електрода, зберігаються. Зменшення розрядної напруги, що спостерігається при частих і довгих перезарядити так само, як і у Ni-Cd акумуляторів, може бути усунуто при періодичному здійсненні кількох розрядів до 1В - 0.9В. Такі розряди досить проводити 1 раз на місяць. Однак нікель-металогідридні акумулятори поступаються нікель-кадмієвих, які вони покликані замінити, за деякими експлуатаційними характеристиками:

• Ni-MH акумулятори ефективно працюють в більш вузькому інтервалі робочих струмів, що пов'язано з обмеженою десорбцией водню металгідридних електрода при дуже високих швидкостях розряду;
• Ni-MH акумулятори мають більш вузький температурний діапазон експлуатації: велика їх частина непрацездатна при температурі нижче -10 ° С і вище +40 ° С, хоча в окремих серіях акумуляторів коригування рецептур забезпечила розширення температурних меж;
• протягом заряду Ni-MH акумуляторів виділяється більше теплоти, ніж при заряді Ni-Cd акумуляторів, тому з метою попередження перегріву батареї з Ni-MH акумуляторів в процесі швидкого заряду і / або значного перезарядження в них встановлюють термо-запобіжники або термо-реле, які мають у своєму розпорядженні на стінці одного з акумуляторів в центральній частині батареї (це відноситься до промислових акумуляторним збірок);
• Ni-MH акумулятори мають підвищений саморозряд, що визначається неминучістю реакції водню, розчиненого в електроліті, з позитивним оксидно-нікелевим електродом (але, завдяки використанню спеціальних сплавів негативного електрода, вдалося домогтися зниження швидкості саморозряду до величин, близьких до показників для Ni-Cd акумуляторів );
• небезпека перегріву при заряді одного з Ni-MH акумуляторів батареї, а також переполюсованія акумулятора з меншою ємністю при розряді батареї, зростає з неузгодженістю параметрів акумуляторів в результаті тривалого циклирования, тому створення батарей більш ніж з 10 акумуляторів не рекомендується усіма виробниками;
• втрати ємності негативного електрода, які мають місце в Ni-MH акумуляторі при розряді нижче 0 В, незворотні, що висуває більш жорсткі вимоги до підбору акумуляторів в батареї і контролю процесу розряду, ніж в разі використання Ni-Cd акумуляторів, як правило рекомендується розряд до 1 в / ак в батареях незначного напруги і до 1,1 в / ак в батареї з 7-10 акумуляторів.

Як вже зазначалося раніше, деградація Ni-MH акумуляторів визначається перш за все зниженням при циклировании сорбуючою здатності негативного електрода. У циклі заряду-розряду відбувається зміна обсягу кристалічної решітки сплаву, що призводить до утворення тріщин і подальшої корозії при реакції з електролітом. Освіта продуктів корозії відбувається з поглинанням кисню і водню, в результаті чого зменшується загальна кількість електроліту і підвищується внутрішній опір акумулятора. Слід зауважити, що характеристики Ni-MH акумуляторів істотно залежать від сплаву негативного електрода і технології обробки металу для підвищення стабільності його складу і структури. Це змушує виробників акумуляторів уважно ставитися до вибору постачальників сплаву, а споживачів акумуляторів - до вибору компанії-виробника.

За матеріалами сайтів pоwеrinfо.ru, «Чіп і Діп»