Как заряжать никель кадмиевые аккумуляторы: Зарядка аккумуляторов

Содержание

Зарядка аккумуляторов

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

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

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Свинцово-кислотные аккумуляторы следует заряжать постоянным током, величина которого (А) не более 10% показателя емкости батареи (А•ч). Данный способ зарядки является наиболее безопасным и уже стал традиционным. Тем не менее, многие производители сегодня стремятся указывать точный допустимый показатель для определенного аккумулятора. Как правило, данный показатель достигает 30% от показателя емкости.

Важно помнить о том, что показатель напряжения 1-ой ячейки такого типа аккумулятора не должен превышать 2,3 В. То есть, при заряде батареи необходимо отслеживать напряжение Приведем пример: двенадцативольтовая батарея включает в себя шесть ячеек, следовательно, общий показатель напряжения в конце подзарядки не должен переступать порог в 13,8 В.

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

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

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

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

Никель-кадмиевые аккумуляторы

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

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

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

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

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

Никель-металл-гидридный аккумулятор

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

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

Никель-цинковый аккумулятор

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

Литий-ионный аккумулятор

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

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

Торговая сеть “Планета Электрика” имеет в своем ассортименте широкий выбор аккумуляторов и батареек.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как заряжать Ni-Cd (никель-кадмиевые аккумуляторы)

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

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

Как заряжать Ni-MH (никель-металлгидридные аккумуляторы)

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

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

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

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

***

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

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

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

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

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

Заряд никель-кадмиевых аккумуляторов Ni-Cd

: Категория: Поддержка по зарядным устройствам; Опубликовано 07. 05.2016 13:21; Автор: Abramova Olesya

Производители рекомендуют заряжать новые аккумуляторы медленно, в течение 16-24 часов непосредственно перед использованием. Медленная зарядка позволяет равномерно зарядить все элементы аккумулятора. Это важно потому, что каждый элемент никель-кадмиевого аккумулятора может иметь свою собственную скорость саморазряда. Кроме того, при длительном хранении электролит имеет тенденцию оседать на дно элемента, и первоначальная медленная зарядка помогает устранять сухие пятна на сепараторе. (Смотрите BU-803c: Потери электролита).

Поставляемые новые аккумуляторы на основе свинца и никеля требуют первоначального обслуживания. Оно заключается в нескольких циклах полной зарядки/разрядки, после которых аккумуляторы достигнут оптимальных значений производительности. Эти манипуляции являются частью нормальной эксплуатации; также их можно провести не вручную, а используя возможности специального устройства – аккумуляторного анализатора. Известно, что аккумуляторным батареям необходимы 5-7 циклов зарядки/разрядки для приобретения заявленных характеристик (некоторым моделям для этого нужно около 50-100 циклов). Наилучшие свои показатели аккумулятор показывает в диапазоне 100-300 циклов, после чего его производительность начинает постепенно ухудшаться.

Большинство перезаряжаемых электрических элементов имеют в составе предохранительный клапан, который сбрасывает избыточное давление, возникающее вследствие неправильной зарядки. Клапан NiCd элементов срабатывает при давлении 1000-1400 кПа. Сброс давления не вызывает какого-либо повреждения элемента, но тем не менее, при каждом таком сбросе теряется небольшая часть электролита, и клапан может начать подтекать. Об этом будет свидетельствовать формирование на клапане налета из белого порошка. Постоянное срабатывание клапана в конечном итоге приведет к высыханию электролита, поэтому желательно не доводить аккумулятор до состояния повышенного внутреннего давления.

Аккумуляторы EverExceed

OPzS	NI-CD	OPzV

20 лет / 1500 циклов	25 лет / 2000 циклов	20 лет / 1500 циклов
для промышленного и частного применения: телекоммуникации, аварийное освещение, солнечные электростанции, системы безопасности, (UPS) источники бесперебойного питания и т. д.

Обнаружение полного заряда герметичных никелевых аккумуляторов является несколько более сложным, чем у свинцово-кислотных или литий-ионных. Недорогие зарядные устройства часто руководствуются измерением температуры для фиксации окончания быстрой зарядки, но этот метод несет в себе некоторые недостатки. Ядро элемента имеет температуру на несколько градусов большую, чем измеряемая температура внешней оболочки, и это может послужить причиной перезаряда. Производители зарядных устройств используют температуру отсечки 50°С. Хотя любое длительное влияние температуры выше 45°С вредно для аккумулятора, кратковременное воздействие допустимо.

Продвинутые зарядные устройства в отличие от простых полагаются не на просто достижение аккумулятором некоторого порогового значения температуры, в расчет берется повышение температуры в течение всего зарядного процесса – такой метод известен как отношение дельты температуры к дельте времени, или просто dT/dt. Вместо того, чтобы ожидать значения абсолютной температуры, этот метод использует быстрое ее повышение в конце зарядки. Этот дельта температурный метод зарядки позволяет держать аккумуляторы более холодными, чем при методе фиксированной температурной отсечки, но ток зарядки должен быть достаточно сильным, чтобы вызывать фиксируемое повышение температуры. Окончание зарядки происходит при скорости повышения температуры 1°С в минуту. Если аккумулятор не может достичь этой скорости, установленная абсолютная температура отсечки 60°С принудительно прекращает зарядку.

Зарядные устройства, использующие температурные показатели, могут привести к нежелательному вредному перезаряду в случае необходимости извлечения и переподключения аккумулятора. К примеру, такая ситуация может возникнуть в транспортных средствах. Повторное подключение инициирует новый цикл зарядки, который приведет к повторному нагреву аккумулятора.

Литий-ионная электрохимическая система имеет преимущество в том, что состоянием заряда управляет напряжение. Повторное подключение полностью заряженного литий-ионного аккумулятора к зарядному устройству сразу же обнаружит пороговое напряжение полного заряда, ток упадет и зарядное устройство вскоре отключится без необходимости анализа температуры.

2. Обнаружение полного заряда с помощью напряжения

Продвинутые зарядные устройства могут прекращать зарядный процесс при определенных изменениях в напряжении аккумулятора. Этот метод обеспечивает более точное обнаружение полного заряда в сравнении с температурными методами. Зарядное устройство фиксирует некоторое падение напряжения которое происходит при достижении аккумулятором полного заряда. Этот метод называется “минус дельта ВЭ” или “дельта пик” или -dV.

“Дельта пик” является рекомендуемым методом обнаружения полного заряда для зарядных устройств, применяющих скорость заряда 0,3С и выше. Он обладает быстрым временем отклика и хорошо работает с частично или полностью заряженными аккумуляторами. При подключении полностью заряженного аккумулятора напряжение на клеммах быстро повышается, а потом резко падает, приводя к индикации полного заряда. Такая зарядка длится всего несколько минут и аккумулятор остается холодным. Зарядные устройства с методом -dV, как правило, реагируют на падение напряжения значением 5 мВ на элемент.

Для достижения надежной фиксации изменения напряжения скорость зарядки должна быть 0,5С и выше. При более медленных скоростях происходит менее рельефное падение напряжения, особенно, если элементы не соответствуют друг другу и каждый из них достигает полного заряда в разный момент времени. Для обеспечения более надежного обнаружения полного заряда большинство зарядных устройств с -dV также используют плату детекции напряжения, которая прерывает заряд, если напряжение остается в одном значении в течение заданного времени. Такие зарядные устройства обычно также имеют функцию детекции дельта температуры, абсолютной температуры и таймер отключения.

Чем выше скорость зарядки, тем она эффективнее. При скорости 1С эффективность стандартного NiCd составляет 91 процент, а время – около часа (66 минут для 91%). При медленной зарядке эффективность падает до 71 процента, увеличивая время до 14 часов при 0,1С.

При заполнении первых 70 процентов заряда аккумулятора, КПД NiCd близок к 100 процентам. Аккумулятор поглощает почти всю энергии, тепловые потери отсутствуют. Никель-кадмиевые аккумуляторы, оптимизированные под быструю зарядку, могут быть заряжены токами, в несколько раз превышающими их емкость, без значительного выделения тепла. В действительности, только никель-кадмиевая электрохимическая система может быть подвергнута ультрабыстрой зарядке с минимальных стрессом. Элементы, оптимизированные под ультрабыструю зарядку, заряжаются до 70 процентов всего за несколько минут.

Зарядные устройства Victron Energy (Голландия)

Phoenix Charger	Skylla-i	Skylla-TG

12/24В, 16-200А	24В, 80-500А	24/48В, 30-500А
Мощные профессиональные зарядные устройства для яхт, катеров и другого вида транспорта. Предлагаются однофазные и трехфазные зарядные устройства высокой мощности. Многостадийный адаптивный заряд с возможностью ручного управления.

На рисунке 1 показана зависимость напряжения элемента, давления и температуры от степени заряда. Все идет хорошо примерно до 70 процентов заряда, после чего эффективность зарядки падает. В элементах начинает происходить газообразование, быстро повышается температура. Некоторые зарядные устройства даже снижают скорость заряда после 70 процентов для уменьшения стресса аккумулятора.

Рисунок 1: Зарядные характеристики NiCd элемента. Эффективность зарядки высока до 70 процентов, после чего идет проседание характеристик. Никель-металл-гидридная электрохимическая система имеет схожее поведение. Эффективность зарядки подразумевает способность аккумулятора принимать заряд и имеет сходство с кулоновской эффективностью.

Никель-кадмиевые аккумуляторы с ультравысокой емкостью, как правило, нагреваются больше стандартных в случае зарядки скоростью 1С и больше, отчасти это вызвано большим внутренним сопротивлением. Применение высокого тока на начальном этапе зарядки с дальнейшим его уменьшением по мере заряда аккумулятора, является рекомендуемым методом быстрой зарядки для этих более хрупких версий. (Смотрите BU-208: Производительность циклического режима работы).

Перемежая разрядные импульсы с импульсами зарядки, можно улучшить восприимчивость к зарядке аккумуляторов на основе никеля. Такой метод называют “обратной нагрузкой”, и его использование помогает процессу рекомбинации газов, образующихся во время зарядки. Как результат, аккумулятор остается более холодным и получает более эффективный заряд в сравнении с методами обычных зарядных устройств постоянного тока. Также есть информация, что этот метод препятствует “эффекту памяти”, так как зарядка производится импульсным током. (Смотрите BU-807: Как восстановить аккумулятор на основе никеля). В то время как импульсная зарядка представляется весьма интересной в отношении никель-кадмиевой и никель-металл-гидридной электрохимической системы, для других типов систем она не применима.

После полной зарядки к NiCd аккумуляторам необходимо применить капельную подзарядку силой в 0,05-0,1С для компенсации саморазряда. Производители зарядных устройств стараются сделать силу тока как можно меньшей во избежание вредных эффектов перезаряда. Лучше всего не оставлять NiCd аккумулятор подключенным к зарядному устройству более чем на несколько дней. Лучше всего заряжать их перед самой эксплуатацией.

3. Зарядка затопленных никель-кадмиевых аккумуляторов

Затопленные NiCd аккумуляторы заряжаются постоянным напряжением значением примерно 1,55 В на элемент. Затем ток снижают до 0,1С и продолжают зарядку до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение 1,55 В на элемент. После зарядное устройство переходит в режим капельной подзарядки. Возможна зарядка и большим напряжением, но это приводит к чрезмерному газообразованию и, как следствие, истощению воды. Обнаружение полного заряда по методу “дельта пик” не используется, так как затопленный NiCd не герметичный и не поглощает газы.

Последнее обновление 2016-02-29

Никель-кадмиевые аккумуляторы – как заряжать

Итак, у вас есть какая-либо аккумуляторная техника, оснащенная никель-кадмиевыми аккумуляторам и вы хотите узнать, как их заряжать, чтобы не испортить. Давайте я расскажу вам об этом.

Данный тип аккумуляторов считается уже устаревшим, так как на смену им полноценно пришли литий-ионные аналоги, которые и легче, и заряжаются проще, и служат дольше, да и цена на них сегодня уже не выше, чем на никель-кадмиевые, поэтому большинство производителей перешли на них.

Так вот, в чем же сложнее зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов? А сложнее она в том, что всегда нужно помнить о такой вещи, как эффект памяти. Из-за этой штуки необходимо соблюдать такие два главных правила зарядки таких батарей:

Заряжать батарею можно начинать только тогда, когда она достигла своего полного разряда. Нельзя ставить ее на зарядку при при лишь частичном разряде, так как эффект памяти сделает свою работу и батарея «запомнит», что ее начали заряжать именно на этой отметке, при которой она была еще не разряжена до конца, и впоследствии ниже этой отметки она разряжаться не будет, а это значит, что вы потеряете определенный объем емкости батареи. При этом под полным разрядом нужно понимать тот момент, когда ваш инструмент в результате разряда батареи просто начал работать не в полную мощность — то есть не надо доводить до того, когда он уже совсем перестанет подавать признаки жизни. Таким образом, ставите полностью заряженную батарею на инструмент, работаете им до тех пор, пока инструмент выдает полную мощность, а когда почувствовали, что мощность упала, снимаете аккумулятор и ставите на зарядку, но не раньше.
После того, как поставили батарею заряжаться, необходимо дождаться, когда она полностью зарядится, и до этого момента ее снимать с зарядки нельзя. В противном случае батарея «запомнит» ту отметку, до которой ей дали зарядиться, и впоследствии только до нее и будет заряжаться, а вы опять же потеряете емкость. При этом нужно иметь в виду, что есть зарядные устройства с индикацией, которые показывают, зарядился уже аккумулятор или нет, а есть и без индикации — у таких зарядок нужно ориентироваться по времени заряда. Сколько этого времени требуется, указывается в инструкции к инструменту. Обычно у зарядных устройств с индикацией оно составляет не более часа, а вот те, что без индикации, заряжают за 3-5 часов. Связано это с тем, что первые устройства подают обычно ток бОльшего значения, чем вторые, поэтому и время зарядки у них меньше. Но в любом случае, лучше обратиться к инструкции.

Таким образом, если если соблюдать эти правила, ваши никель-кадмиевые батареи смогут отработать свой полный ресурс.

Стоит также сказать о том, как правильно хранить никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов. Здесь правило заключается оно в том, что при хранении менее 30 дней нужно оставлять их на это хранение с полным зарядом, то есть после использования — полностью зарядить. Если хранить предполагается более 30 дней, то заряд нужно оставить на уровне 30-50%. Если при этом срок хранения превысит 6 месяцев, то нужно снова зарядить аккумулятор и разрядить до уровня 30-50%. Проценты примерные — если будет чуть меньше или больше, то это не страшно.

В общем-то поэтому литий-ионные аккумуляторы то и удобнее гораздо. У них всех этих проблем нет.

Ну а если ваши никель-кадмиевые аккумуляторы все-таки вышли из строя, то вы можете попробовать их самостоятельно восстановить. Как это сделать, можно прочитать, например, в этой статье на нашем же сайте. Придется, правда, потрудиться, но и сэкономить можно немало.

Ну а эту статью буду заканчивать, так как на поставленный в заголовке вопрос был дан вполне исчерпывающий ответ.

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов

Существует много различных методов заряда NiCd или NiMH аккумуляторов. Но все их можно разделить на 4 основные группы:

• – стандартный заряд – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение примерно 15 часов.

• – быстрый заряд – заряд постоянным током, равным 1/3 от величины номинальной емкости аккумулятора в течение примерно 5 часов.

• – ускоренный или дельта V заряд – заряд с начальным током заряда, равным величине номинальной емкости аккумулятора, при котором постоянно измеряется напряжение на аккумулятора и заряд заканчивается после того, как аккумулятор полностью заряжен. Время заряда примерно 1 час.

• – реверсивный заряд – импульсный метод заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами.

Несколько слов о терминологии. Емкость аккумулятора часто обозначается буквой “C”, и Вы часто будете видеть ссылки подобные 1/20 C или C/20. Когда говорят о разряде, равном 1/10 C, то это означает разряд током, равным десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора.

Так например, для аккумулятора емкостью 600 мА*час это будет разряд током 600/10 = 60mA.

Теоретически аккумулятор емкостью 600 мА*час может отдавать ток 600mA в течение одного часа, 60 мА в течение 10 часов, или 6mA в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается.

Аналогично при заряде аккумуляторов, значение 1/10 C означает заряд током, равным десятой части заявленной емкости аккумулятора. Медленный заряд в 1/10 C – обычно безопасен для любого аккумулятора.

Стандартный (или медленный) метод заряда

Этот метод подразумевает заряд током приблизительно равным 50 мА (для AA элементов) в течение 15 часов. При таком токе, диффузия кислорода более чем достаточна, чтобы предпринимать какие-либо меры для уменьшения тока после достижения полного заряда.

Безусловно, что в этом случае существует риск получить уменьшение напряжения при перезаряде.

Рис. 3

На графике (Рис.3) ток заряда поддерживается постоянно равным 0. 1C в течение 16 часов. Во время заряда наблюдается повышение напряжения на элементе аккумулятора. (По окончании заряда и при перезаряде напряжение начинает уменьшаться. Примеч. Переводчика.)

Следует отметить, что NiCd и NiMH аккумуляторы всегда заряжаются постоянным током, в отличие от свинцово-кислотных, которые заряжаются при постоянном напряжении.

Метод быстрого заряда.

Разновидностью медленного заряда является метод быстрого заряда, при котором используется ток заряда от 0.3 до 1.0C. В этом случае существенно важно, чтобы аккумулятор был полностью разряжен перед зарядом, так что такие зарядные устройства часто начинают заряд с цикла разряда для того, чтобы зарядить аккумулятор до его максимальной емкости.

Рис. 4

На графике (Рис.4) заряд током в 1/3 C поддерживался от 4 до 5 часов. Этот метод заряда имеет тенденцию к перегреву аккумулятора, особенно при заряде током близком к 1 C.

Метод D V заряда

Наилучший метод заряда NiCd и NiMH аккумуляторов – так называемый метод дельта V (метод измерения изменения напряжения). Если измерять напряжение на выводах элемента в течение заряда постоянным током, то можно заметить, что напряжение медленно повышается во время заряда. В точке полного заряда, напряжение на элементе будет кратковременно уменьшаться.

Величина уменьшения небольшая, примерно 10 mV на элемент для NiCd и меньше для NiMH, но явно выражена. Метод дельта V заряда почти всегда сопровождается измерением температуры, что обеспечивает дополнительный критерий оценки степени заряда аккумулятора (а для верности зарядные устройства для больших аккумуляторов высокой емкости обычно имеют кроме этого и таймеры безопасности).

Рис. 5

На графике (Рис.5) использовался ток заряда равный 1 C и после достижения полного заряда, ток заряда уменьшился до 1/30 … 1/50 C для компенсации явления саморазряда аккумулятора.

Существуют электронные схемы, разработанные специально для реализации метода дельта V заряда. Например MAX712 и 713. Реализация этого метода более дорога, чем другие, но дает хорошо воспроизводимые результаты.

Следует отметить, что в аккумуляторе с хотя бы одним плохим элементом из цепочки последовательно соединенных, метод дельта V заряда может не работать и привести к разрушению остальных элементов, поэтому необходимо быть осторожным.

Другой экономичный путь обнаружения момента полного заряда аккумулятора заключается в измерении температуры элемента. Температура элемента резко повышается при достижении полного заряда. И когда она повысится на 10° С или значительно выше окружающей среды, прекратите заряд, или перейдите в режим тонкоструйного заряда. При любом методе заряда, если применяются большие токи заряда, требуется предохранительный таймер. На всякий случай не допускайте ток заряда более, чем значение двойной емкости элемента,. (т.е. для элемента емкостью 800 мА*час, не более, чем 1600 мА*часа заряд).

NiMH аккумуляторы имеют специфические проблемы с зарядом. Величина дельта V очень мала (примерно 2mV на элемент) и ее более трудно обнаружить, чем в случае NiCd аккумуляторов.

Поэтому NiMH аккумуляторы для сотовых телефонов имеют температурные датчики в качестве резервного средства для обнаружения дельта V .

Одна из специфических проблем, связанных с зарядом по этому методу заключается в том, что при использовании в автомобилях электрические шумы и помехи маскируют обнаружение дельта V, и телефоны более склонные к управлению зарядом по температурному ограничению. Это может привести к порче аккумулятора в автомобиле, где телефон постоянно подключен (например автомобильный комплект) и многократные запуски и остановки двигателя имеет место. Каждый раз, когда зажигание выключается на несколько минут и затем включается обратно, новый цикл заряда инициируется.

Итак, какой же ток заряда следует считать правильным?

При использовании нерегулируемого зарядного устройства, которое не обеспечивает обнаружение момента наступления полного заряда любым известным способом, необходимо ограничить ток заряда. Практически все NiCd элементы могут заряжаться током C/10 (приблизительно 50 мА для AA элемента) неопределенно долго без охлаждения. При этом, естественно, не удасться избежать уменьшения напряжения после полного заряда, но и аккумулятор не испортится. Все зарядные устройства, непосредственно встроенные в телефоны, имеют электронные схемы обнаружения полного заряда.

Если хотите ускорить процесс, то заряд током величиной C/3 зарядит элементы примерно через 4 часа, и при таком токе большинство элементов лишь немного перезарядится без больших неприятностей. То есть, если Вы заканчиваете процесс заряда в течение часа после достижения полного заряда, то это – хорошо. Исключение перезаряда – вот к чему необходимо стремиться. При токе заряда более C/2 необходимо использовать только зарядные устройства с автоматическими средствами обнаружения полного заряда. При таком токе и выше, элементы аккумулятора могут быть при перезаряде легко повреждены. Те элементы, которые содержат в своем составе поглотители кислорода, могут не охлаждаться, но будут весьма горячими.

С хорошей электронной схемой управления зарядом могут быть использованы токи заряда более 1C – проблемой в этом случае становится уменьшение эффективности заряда и внутреннее нагревание от потерь на внутреннем сопротивлении. Однако, если Вы не спешите, избегайте заряд током большим, чем 1C.

Реверсивный метод заряда

В анализаторах аккумуляторов Cadex 7000 и CASP/2000L (H) используются реверсивные импульсные методы заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами. Считается, что такой метод заряда улучшает рекомбинацию газов, возникающих в процессе заряда, и позволяет проводить заряд большим током за меньшее время. Кроме того, восстанавливается кристаллическая структура кадмиевых анодов, устраняя тем самым “эффект памяти”.

На рис.6 схематично изображена временная диаграмма реверсивного метода заряда NiCd и NiMH аккумуляторов, реализованная в анализаторе Cadex 7000. Цифрой 1 обозначен нагрузочный импульс, а цифрой 2 – зарядный.

Рис. 6

Величина обратного импульса нагрузки определяется в процентах от тока заряда в диапазоне от 5 до 12 %. Оптимальное значение 9 %. Так например, для NiCd аккумулятора емкостью 1800 мА*час, зарядный ток величиной в 1С равен 1800 мА. Тогда импульс нагрузочного тока будет равен 1800 мА * 0.09 = 162 мА. Выбирайте значение равное 5 % для NiCd емкостью 500 мА*час и менее.

Примечание переводчика:

Был проведен единичный эксперимент по измерению параметров метода реверсивного заряда NiCd и NiMH аккумуляторов емкостью 1000 мА*час.

Измерения проводились с помощью осциллографа, путем измерения параметров импульса напряжения на резисторе С5 -16В – 0.2 Ом +-1%, последовательно включенном в положительную цепь заряда аккумулятора. По результатам измерений получилось:

• длительность импульса “1” составляет ~30 мс, а период следования ~200 мс;

• амплитуды импульсов тока “1” и “2” примерно одинаковы и равны значению тока заряда.

Дополнительная информация:

Быстрый заряд NiMH аккумуляторов осуществляется постоянным током с отслеживанием момента полного заряда по моменту начала уменьшения напряжения на и (или) максимально допустимому приращению температуры. Типовые характеристики быстрого заряда NiMH аккумуляторов в зависимости от тока заряда приведены на Рис. 7. Дополнительно на рисунке приведены график изменения температуры внутри аккумулятора и изменения тока в процессе заряда.

Рис. 7. Типовые характеристики быстрого заряда NiMH аккумуляторов

Правила эксплуатации и зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, как правильно заряжать никель-кадмиевые АКБ

Никель-кадмиевые аккумуляторы, как правило, используют в качестве стандартного гальванического элемента. Их удобно применять для питания электрокаров, в данном случае они выступают в качестве тягового механизма, который характеризуется надежностью. Помимо этого никель-кадмиевые аккумуляторы можно использовать на вертолетах, самолетах, а также в трамваях и троллейбусах. Батареи являются незаменимыми для питания автономного строительного оборудования, например:

дрелей;
шуруповертов;
перфораторов.

При эксплуатации данного типа АКБ следует помнить о том, им необходим полный разряд. В противном случае на пластинах возможно образование кристаллов, значительно снижающих емкость. То есть, при использовании никель-кадмиевых аккумуляторов важно не забывать об «эффекте памяти».

Определенную сложность при использовании может вызвать тот факт, что таким АКБ требуются особые условия утилизации. Традиционно их разрушают в специальных печах при достаточно высоких температурах. В таких условиях кадмий становится летучим. Соответственно, в печи должен присутствовать особый фильтр, способный улавливать токсичные вещества, образующиеся при плавке. В противном случае продукты плавления станут отравлять окружающую среду.

Как заряжать АКБ?

Номинальное напряжение заряженного аккумулятора никель-кадмиевого типа равно 1,2В или 1, 36В, а для разряженного оно составляет 1В. Данные значения являются пороговыми, об этом следует помнить при эксплуатации. Для восстановления параметров, подходящих для использования аккумулятора, необходимо на срок в 16 часов подключить зарядное устройство, которое обеспечивает ток, равный 10% от емкости АКБ. Цена такого устройства зависит от марки и модели.

Еще информация по теме

Каталог зарядных устройств для аккумуляторов по выгодным ценам. Убедитесь сами!

Правила эксплуатации NiCd аккумуляторов

Несмотря на то, что никель-кадмиевые аккумуляторы с этого года запрещены к производству в странах Евросоюза, эти неустанные труженики до сих пор используются во многих недорогих и мощных автономных устройствах (шуруповерты, электробритвы, фонари).

Даже если в инструкции по эксплуатации о типе аккумулятора устройства ничего не сказано, определить то, что именно никель-кадмиевый аккумулятор служит источником тока достаточно просто — чаще всего время зарядки указывается в диапазоне 5-12 часов и присутствует указание на необходимость самостоятельного отключение зарядного по истечению времени заряда.

Для никель-кадмиевых батарей предпочтительнее быстрая импульсная зарядка чем медленная постоянным током. Эти батареи могут выдать большую мощность, что что определяет их выбор для мощных автономных устройств. Никель-кадмиевые батареи единственный тип батарей, который выдерживает полную разрядку при большой нагрузке без каких-либо последствий. Остальные типы батарей требуют неполной разрядки при относительно невысоких мощностных нагрузках.

Никель-кадмиевые батареи не любят длительной зарядки при эпизодической небольшой нагрузке. Периодическая полная разрядка необходима для них как воздух для человека – при отсутствии полной разрядки на электродах образуются большие кристаллы металла (что приводит к проявлению так называемого “эффекта памяти”) – аккумулятор скачкообразно теряет свою емкость. Для долгой и эффективной работы NiCd батарей необходимы циклы обслуживания батареи – полная разрядка с последующей полной зарядкой, исходя из большинства рекомендаций – раз в месяц, в крайнем случае раз в 2-3 месяца.

Никель-кадмиевые аккумуляторы являются самыми «дуракоустойчивыми» из современных массовых аккумуляторов — для их использования не требуется даже системы мониторирования параметров аккумулятора, что определяет их использование в недорогих и мощных устройствах.

Зарядка малыми токами за 5-12 часов позволяет обойтись без каких-либо предосторожностей в виде систем контроля заряда-разряда. При перезаряде аккумулятор просто медленно будет терять емкость (на радость производителя). Необходимо помнить об этом при использовании «bad-boy» зарядных устройств (зарядных без механизма автоматического контроля заряда). Поэтому, лучше всего заряжать полностью разряженный аккумулятор и строго соблюдать время зарядки, что позволит сохранить емкость NiCd аккумулятора достаточно долгое время.

При использовании «быстрой» зарядки (со временем заряда менее 5 часов) желательно иметь зарядное устройство с температурным датчиком, поскольку при заряде повышается температура аккумулятора, вместе с температурой растет емкость, с ростом емкости зарядный прибор может перезарядить батарею свыше необходимого уровня, что приводит к еще большему росту температуры (явление «терморазгона» аккумулятора) и, как минимум, к ухудшению параметров батареи. Подобная ситуация существует и при заряде батареи при низких температурах. Температурный датчик позволяет сдвинуть параметры заряда в зависимости от температуры аккумулятора, а также отключить батарею от заряда при превышении скорости роста температуры выше 1 градуса Цельсия в минуту или по достижении температуры батареи в 60 градусов Цельсия что позволяет избежать трагических последствий терморазгона.

В качестве иллюстрации необходимости термодатчика в зарядном могу привести пример двухлетней давности заряда никель-кадмиевой батареи для профессионального шуруповерта на зарядном без термодатчика (на фото – это самое зарядное устройство), позволяющего заряжать батарею ускоренным темпом – за час. В то время была температура в квартире около 30°C, зарядное автоматически должно заряжать аккумулятор до достижения целевого напряжения и автоматически отключаться, что английским по-белому было сказано в инструкции в разделе безопасность. Утром первый аккумулятор из комплекта был заряжен без всяких эксцессов – через 50 минут зарядное отключилось, ближе к вечеру второй аккумулятор при заряде преподнес сюрприз: из-за отсутствия термодатчика в зарядном, батарея вошла в режим терморазгона. Так как заряд был ускоренным проблема была замечена поздно – когда аккумулятор пошел дымом и стал разбрызгивать горячий электролит. Быстро отключенный от сети зарядник удалось спасти. Аккумулятор же еще долго сопел в агонии, пытаясь причинить как можно больше вреда при отходе в мир иной, однако ему это не удалось и вред ограничился стоимостью самого аккумулятора – 15USD. С тех пор зарядное подключается к сети через таймер.

Несмотря на свои недостатки, никель-кадмиевые аккумуляторы до сих пор существуют среди нас. Надеюсь, немного теории и практического опыта, изложенного в статье, позволят читателю получить от никель-кадмиевого аккумулятора своего устройства максимум того, на что он способен.

BU-407: Никель-кадмиевая зарядка – Battery University

Узнайте, как увеличить заряд, уменьшить нагрев и уменьшить объем памяти.

Никелевые аккумуляторы сложнее заряжать, чем литий-ионные и свинцово-кислотные. Системы на основе лития и свинца заряжаются регулируемым током, чтобы довести напряжение до установленного предела, после чего батарея насыщается до полной зарядки. Этот метод называется постоянным током постоянного напряжения (CCCV). Батареи на основе никеля также заряжаются постоянным током, но напряжение может расти свободно.Обнаружение полного заряда происходит по небольшому падению напряжения после устойчивого роста. Это может быть связано с периодом плато и повышением температуры со временем (подробнее ниже).

Производители аккумуляторов рекомендуют медленно заряжать новые аккумуляторы в течение 16–24 часов перед использованием. Медленная зарядка приводит к одинаковому уровню заряда всех ячеек аккумуляторной батареи. Это важно, потому что каждая ячейка в никель-кадмиевой батарее может саморазрядиться со своей скоростью. Кроме того, во время длительного хранения электролит имеет тенденцию притягиваться ко дну ячейки, и начальный медленный заряд помогает в перераспределении, чтобы устранить сухие пятна на сепараторе.(См. Также BU-803a: Потеря электролита.)

Производители аккумуляторов не полностью форматируют никелевые и свинцовые аккумуляторы перед отправкой. Ячейки достигают оптимальной производительности после заливки, которая включает несколько циклов зарядки / разрядки. Это часть нормального использования; это также можно сделать с помощью анализатора батареи. Известно, что качественные ячейки полностью соответствуют требованиям после 5-7 циклов; другим может потребоваться 50–100 циклов. Пиковая мощность приходится на 100–300 циклов, после чего производительность начинает постепенно падать.

Большинство перезаряжаемых элементов имеют предохранительный клапан, сбрасывающий избыточное давление в случае неправильной зарядки. Вентиляционное отверстие на элементе NiCd открывается при давлении 1000–1400 кПа (150–200 фунтов на кв. Дюйм). Давление, выпущенное через повторно закрываемое вентиляционное отверстие, не вызывает повреждений; тем не менее, при каждой вентиляции некоторое количество электролита может вытечь, и уплотнение может начать протекать. Это заметно благодаря образованию белого порошка у вентиляционного отверстия. Многократная вентиляция в конечном итоге приводит к высыханию. Аккумулятор никогда не должен быть нагружен до выхода воздуха.

Обнаружение полного заряда по температуре

Обнаружение полного заряда герметичных никелевых аккумуляторов сложнее, чем у свинцово-кислотных и литий-ионных. В недорогих зарядных устройствах для завершения быстрой зарядки часто используется измерение температуры, но это может быть неточно. Ядро элемента на несколько градусов теплее, чем кожа, на которой измеряется температура, и возникающая задержка вызывает перезаряд. Производители зарядных устройств используют температуру 50 ° C (122 ° F) в качестве предельного значения температуры. Хотя любая длительная температура выше 45 ° C (113 ° F) опасна для аккумулятора, кратковременное превышение допустимого значения допустимо, если температура аккумулятора быстро падает, когда появляется индикатор готовности.

Усовершенствованные зарядные устройства больше не полагаются на фиксированный температурный порог, но определяют скорость увеличения температуры с течением времени, также известную как дельта-температура по дельта-времени, или dT / dt. Вместо того, чтобы ждать достижения абсолютной температуры, dT / dt использует быстрое повышение температуры к концу заряда для включения индикатора готовности. Метод дельта-температуры поддерживает более низкую температуру батареи, чем фиксированная отсечка температуры, но элементы должны заряжаться достаточно быстро, чтобы вызвать повышение температуры.Прекращение зарядки происходит, когда температура повышается на 1 ° C (1,8 ° F) в минуту. Если аккумулятор не может достичь необходимого повышения температуры, отключение абсолютной температуры, установленное на 60 ° C (140 ° F), прекращает заряд.

Зарядные устройства, зависящие от температуры, вызывают опасную перезарядку, когда полностью заряженный аккумулятор неоднократно извлекается и снова вставляется. Так обстоит дело с зарядными устройствами в транспортных средствах и настольных станциях, где двусторонняя радиосвязь отключается при каждом использовании. Повторное подключение инициирует новый цикл зарядки, требующий повторного нагрева батареи.

Литий-ионные системы имеют преимущество в том, что напряжение определяет состояние заряда. Повторная установка полностью заряженного литий-ионного аккумулятора немедленно повышает напряжение до порогового значения для полной зарядки, ток падает, и зарядное устройство вскоре выключается без необходимости создания температурной сигнатуры.

Обнаружение полной зарядки по сигнатуре напряжения

Усовершенствованные зарядные устройства прекращают заряд при возникновении определенной сигнатуры напряжения. Это обеспечивает более точное определение полного заряда никелевых аккумуляторов, чем методы, основанные на температуре.Зарядное устройство отслеживает падение напряжения, которое возникает, когда аккумулятор полностью заряжен. Этот метод называется отрицательным дельта V (NDV ).

NDV – это рекомендуемый метод обнаружения полного заряда для зарядных устройств, в которых используется уровень заряда 0,3 ° C и выше. Он обеспечивает быстрое время отклика и хорошо работает с частично или полностью заряженным аккумулятором. При установке полностью заряженной батареи напряжение на клеммах быстро возрастает, а затем резко падает, что приводит к переходу в состояние готовности.Заряд длится всего несколько минут, а батареи остаются холодными. Зарядные устройства NiCd с обнаружением NDV обычно реагируют на падение напряжения 5 мВ на элемент.

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

Быстрая зарядка повышает эффективность зарядки. При скорости заряда 1С эффективность стандартного NiCd составляет 91 процент, а время зарядки составляет около часа (66 минут при 91 процентах). При медленном зарядном устройстве эффективность падает до 71 процента, увеличивая время зарядки примерно до 14 часов при 0,1 ° C.

Во время первых 70 процентов заряда эффективность NiCd близка к 100 процентам. Аккумулятор поглощает почти всю энергию, и аккумулятор остается прохладным.Никель-кадмиевые аккумуляторы, предназначенные для быстрой зарядки, можно заряжать токами, в несколько раз превышающими номинальные значения C, без значительного тепловыделения. Фактически, NiCd – единственный аккумулятор, который можно сверхбыстро заряжать с минимальной нагрузкой. Аккумуляторы, предназначенные для сверхбыстрой зарядки, можно зарядить до 70 процентов за считанные минуты.

На рисунке 1 показано соотношение напряжения элемента, давления и температуры заряжаемого NiCd. Все идет хорошо примерно до 70 процентов заряда, когда эффективность заряда падает. Ячейки начинают выделять газы, давление повышается, а температура быстро увеличивается.Чтобы снизить нагрузку на аккумулятор, некоторые зарядные устройства снижают скорость заряда до отметки 70 процентов.

Рисунок 1: Характеристики заряда никель-кадмиевого элемента.
Эффективность зарядки высока до 70% SoC *, а затем количество принимаемых зарядов падает. NiMH похож на NiCd. Эффективность заряда измеряет способность батареи принимать заряд и имеет сходство с кулоновской эффективностью.

* SoC относится к относительному состоянию заряда (RSoC), отражающему фактическую энергию, которую может хранить аккумулятор.Полная зарядка будет показывать 100%, даже если емкость уменьшилась. (См. BU-105: Определение батарей и их значение)

^{Источник: Cadex}

Никель-кадмиевые батареи сверхвысокой емкости имеют тенденцию нагреваться больше, чем стандартные никель-кадмиевые, при зарядке при 1С и выше, и это Отчасти это связано с повышенным внутренним сопротивлением. Применение высокого тока при начальной зарядке с последующим постепенным снижением до более низкой скорости по мере уменьшения приемлемости заряда является рекомендуемым методом быстрой зарядки для этих более хрупких батарей.(См. BU-208: Характеристики цикла.)

Известно, что перераспределение импульсов разряда между импульсами заряда улучшает прием заряда никелевых аккумуляторов. Этот метод, обычно называемый зарядом «отрыжка» или «обратная нагрузка», способствует рекомбинации газов, образующихся во время заряда. В результате получается более холодный и эффективный заряд, чем при использовании обычных зарядных устройств постоянного тока. Также говорят, что этот метод уменьшает эффект «памяти», поскольку батарея работает с импульсами. (См. BU-807: Как восстановить никелевые батареи.) Хотя импульсная зарядка может быть полезной для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, этот метод не применим к системам на основе свинца и лития. Эти батареи лучше всего работают с чистым постоянным напряжением.

После полной зарядки никель-кадмиевый аккумулятор получает постоянный заряд 0,05–0,1 ° C для компенсации саморазряда. Чтобы уменьшить возможную перезарядку, разработчики зарядных устройств стремятся к минимально возможному току непрерывного заряда. Несмотря на это, лучше не оставлять никелевые батареи в зарядном устройстве более чем на несколько дней.Снимите их и зарядите перед использованием.

Зарядка заливных никель-кадмиевых батарей

Никель-кадмиевые залитые аккумуляторные батареи заряжаются постоянным током примерно до 1,55 В / элемент. Затем ток снижается до 0,1 ° C, и заряд продолжается до тех пор, пока снова не будет достигнуто значение 1,55 В / элемент. В этот момент применяется постоянный заряд, и напряжение может свободно плавать. Возможны более высокие зарядные напряжения, но при этом образуется избыточный газ и происходит быстрое истощение воды. NDV не применяется, поскольку заливной NiCd не поглощает газы, потому что он не находится под давлением.

Батареи в портативном мире

Материал по Battery University основан на обязательном новом 4-м издании « Batteries in a Portable World – A Handbook on Batteries for Non-Engineers », которое доступно для заказа через Amazon.com.

Статьи о

BatteryStuff | Ответы на общие вопросы о батареях NiCD

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

Какие бывают никель-кадмиевые батареи

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

В чем уникальность никель-кадмиевых батарей

Никель-кадмиевые батареи

отличаются от обычных щелочных или свинцово-кислотных батарей по нескольким ключевым параметрам. Одно из основных отличий – напряжение на ячейках. Типичная щелочная или свинцово-кислотная батарея имеет напряжение элемента около 2 В, которое затем постепенно падает по мере разрядки. Никель-кадмиевые батареи уникальны тем, что они будут поддерживать постоянное напряжение 1,2 В на элемент до тех пор, пока оно почти полностью не разрядится. Это позволяет никель-кадмиевым батареям обеспечивать полную выходную мощность до конца цикла разряда.Таким образом, хотя они имеют более низкое напряжение на ячейку, они обеспечивают более мощную доставку во всем приложении. Некоторые производители компенсируют разницу в напряжении, добавляя в аккумуляторную батарею дополнительную ячейку. Это позволяет поддерживать напряжение, такое же, как у аккумуляторов традиционного типа, при этом сохраняя постоянное напряжение, которое является уникальным для никель-кадмиевых аккумуляторов. Еще одна причина, по которой никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать такую высокую выходную мощность, заключается в их очень низком внутреннем сопротивлении. Поскольку их внутреннее сопротивление настолько низкое, они способны очень быстро разряжать большую мощность, а также очень быстро принимать большую мощность.Такое низкое внутреннее сопротивление позволяет поддерживать низкую внутреннюю температуру, что обеспечивает быструю зарядку и разрядку. Эта особенность в сочетании с постоянным напряжением элементов позволяет им выдавать большую силу тока при постоянно более высоком напряжении, чем у сопоставимых щелочных батарей.

Приложения для электроинструментов

Одно из наиболее практичных применений никель-кадмиевых аккумуляторов – это аккумуляторные электроинструменты. Электроинструменты требуют большого количества энергии в течение всего времени использования и не работают так же хорошо при падении напряжения, как обычная батарея.Благодаря никель-кадмиевой технологии электроинструменты могут работать на полную мощность в течение всего времени использования, а не только в первые несколько минут работы. С литий-ионной, щелочной или даже свинцово-кислотной батареей электроинструмент будет работать исключительно хорошо с самого начала, с постоянным снижением мощности, пока электроинструмент не перестанет работать вообще. NiCads, с другой стороны, заставят электроинструмент оставаться на полной мощности до самого конца заряда. Более того, никель-кадмиевые аккумуляторы можно безопасно заряжать всего за 1-2 часа! Мы рекомендуем сменные никель-кадмиевые аккумуляторы PremiumGold для электроинструментов.

Зарядка NiCd аккумуляторов

Еще одна уникальная особенность никель-кадмиевых аккумуляторов заключается в их способе зарядки. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые могут выдерживать большие колебания силы тока и напряжения во время зарядки, никель-кадмиевые аккумуляторы требуют постоянной силы тока и лишь очень незначительных колебаний напряжения. Уровень заряда NiCad составляет от 1,2 В до 1,45 В на элемент. При зарядке никель-кадмиевых аккумуляторов обычно используется скорость заряда c / 10 (10% емкости), за исключением скоростных зарядных устройств, которые заряжают либо c / 1 (100% емкости), либо c / 2 (50% емкости). .Никель-кадмиевые аккумуляторы способны получать гораздо более высокую скорость заряда, до 115% от их общей емкости, с минимальным сокращением срока службы, что делает никель-кадмиевые аккумуляторы идеальными аккумуляторами для электроинструментов. Если вы заметили, что аккумулятор нагревается во время зарядки, дайте ему остыть, а затем завершите зарядку. Химическая реакция в NiCad во время зарядки заключается в поглощении тепла, а не в выделении тепла, поэтому во время зарядки возможно более высокое потребление энергии, что позволяет сократить время зарядки.

Хранение никель-кадмиевых батарей

Храните никель-кадмиевые батареи в прохладном и сухом месте.Диапазон температур для хранения батарей составляет от -20 ° C до 45 ° C. При подготовке к хранению никель-кадмиевых батарей убедитесь, что они достаточно глубоко разряжены. Рекомендуемый диапазон составляет от 40% до 0% заряда при хранении. НИКОГДА не замыкайте никель-кадмиевый корпус на сток, поскольку это вызывает чрезмерное нагревание и может вызвать выделение газообразного водорода… AKA-Boom! Скорость саморазряда никель-кадмиевых аккумуляторов составляет около 10% при 20 ° C и возрастает до 20% при более высоких температурах. Не рекомендуется хранить никель-кадмиевые аккумуляторы в течение длительного времени, не используя изредка батарейки.При длительном хранении кадмий в NiCad может образовывать дендриты (тонкие проводящие кристаллы), которые могут перекрывать зазор между контактами и замыкать аккумулятор. Как только это произойдет, уже ничего нельзя будет сделать, чтобы исправить это в долгосрочной перспективе. Лучший способ предотвратить это – частое использование.

Эффект памяти

Одна из самых обсуждаемых тем о NiCad – есть ли у них «память». Идея зарядной памяти возникла, когда они начали использовать никель-кадмиевые батареи в спутниках, где они обычно заряжались в течение двенадцати часов из двадцати четырех в течение нескольких лет.¹ Через несколько лет было замечено, что емкость батареи, похоже, сильно снизилась, и, хотя они все еще работоспособны, они разряжаются только до такой степени, что обычно срабатывает зарядное устройство, а затем разряжаются, как если бы они были полностью разряжены. разряжены. Для обычного потребителя это не имеет большого значения, однако мы рекомендуем полностью разрядить используемый никель-кадмиевый аккумулятор перед подзарядкой. Иногда полностью разряженный (но НИКОГДА не замыкающийся накоротко) никель-кадмиевый аккумулятор может предотвратить включение этой загадочной «памяти» батареи.Эффект с похожими симптомами на эффект памяти – это то, что называется понижением напряжения или эффектом ленивого заряда батареи. Это вызвано частой перезарядкой NiCad. Вы можете сказать, что это происходит, когда батарея кажется полностью заряженной, но быстро разряжается после непродолжительного использования. Это не эффект памяти , который ограничен только никель-кадмиевыми батареями, это то, что может случиться с любой батареей и почти всегда происходит из-за перезарядки. Иногда это можно исправить, выполнив несколько циклов очень глубокой разрядки аккумулятора, но это может сократить общий срок службы аккумулятора.Никель-кадмиевые батареи – это единственный тип батарей, который полностью разряжается перед подзарядкой.

Надлежащая утилизация

Никель-кадмиевые батареи содержат кадмий, высокотоксичный «тяжелый» металл. Никогда не сжигайте никель-кадмиевые аккумуляторы, не выбрасывайте их в мусор и не ломайте их. Всегда утилизируйте никель-кадмиевые кадры в официальных пунктах переработки никель-кадмиевых аккумуляторов. Пока никель-кадмиевые батареи герметично закрыты и никогда не допускают короткого замыкания или чрезмерного заряда, никель-кадмиевые батареи совершенно безопасны в использовании и не выделяют токсичный материал.Если с никель-кадмиевым аккумулятором обращаться хорошо, его хватит на 1000 циклов. Быстрая зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов может немного сократить их срок службы, равно как и неправильное хранение.

Сводка

Несмотря на то, что никель-кадмиевые батареи ограничены в применении, они являются исключительным выбором для любых ваших требований к беспроводному электроинструменту. По мере развития технологий появляются и другие химические батареи, однако лучшая выгода для ваших вложений, поскольку заменяемые батареи для электроинструментов, по-прежнему связаны с этим проверенным и испытанным типом батарей.

Выберите аккумулятор для электроинструмента NiCd

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

Линейное зарядное устройство

для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей сокращает количество деталей

Хотя перезаряжаемый литий-ионный и литий-полимерные батареи имеют в последнее время был предпочтительным аккумулятором в высоком производительность портативных продуктов, старая рабочая лошадка никель-кадмиевый (NiCd) и новый никель-металлгидрид (NiMH) батареи по-прежнему важны источники портативного питания. Никель аккумуляторы на базе прочные, способные высокой скорости разряда, хорошего срока службы и относительно недороги. NiMH батареи заменяют NiCd во многих приложений из-за более высокого номинальная мощность (на 40-50% выше) и из-за экологических проблем кадмий, содержащийся в элементах NiCd. В этой статье рассказывается о батареях NiCd / NiMH. основы зарядки и знакомит с Линейное зарядное устройство LTC4060.

Различные способы зарядки Батареи на никелевой основе делятся на категории по скорости: медленно, быстро и быстро.В Самый простой тип зарядного устройства – медленный зарядное устройство с таймером, относительно низкий ток заряда около 14 часов. Это тоже может быть долго для многих портативных приложений. Для более короткого времени зарядки, быстрой и быстрые зарядные устройства применяют постоянный ток при мониторинге напряжения аккумуляторной батареи и / или температуру для определения когда прекратить или прекратить заряд цикл. Время зарядки обычно варьируется от 3 до 4 часов (быстро зарядки) примерно до 0,75–1,5 часов (быстрая зарядка).

Зарядные устройства для быстрой и быстрой зарядки постоянный ток заряда и разрешить напряжение батареи подняться до уровня требуется (в определенных пределах) заставить это Текущий.Во время цикла зарядки зарядное устройство измеряет напряжение аккумулятора через регулярные промежутки времени, чтобы определить, когда для завершения цикла зарядки. В течение цикл заряда, напряжение аккумулятора поднимается по мере принятия заряда (см. рисунок 1). Ближе к концу цикла зарядки напряжение батареи начинает сильно расти быстрее достигает пика, затем начинает падать. Когда напряжение батареи упало фиксированное количество мВ от пика (–ΔV), аккумулятор полностью заряжен и цикл зарядки заканчивается.

Рисунок 1.Типичный профиль заряда для 4-элементного никель-металлгидридного аккумулятора емкостью 2000 мАч, заряжаемого со скоростью 1С.

Аккумулятор имеет внутреннюю защиту против завышения. В то время как напряжение на ячейке падает со своего пика, температура батареи и внутренняя давление быстро повышается. Если быстрая зарядка продолжается в течение значительного количества время после достижения полной зарядки герметичное уплотнение аккумулятора может на мгновение открываются, вызывая выход газа. Этот не обязательно катастрофичен для батарея, но когда ячейка вентилирует, некоторые также выделяется электролит.Если вентиляция происходит часто, клетка со временем неудача. Кроме того, после вентиляции уплотнение может закрываться неправильно, и электролит может высохнуть.

Напряжение холостого хода (номинальное 1,2 В) и напряжение в конце срока службы (от 0,9 В до 1 В) почти идентичны между двумя типы аккумуляторов, но характеристики зарядки несколько отличаются. Все элементы NiCd может заряжаться непрерывно, но некоторые NiMH-элементы не могут и могут быть поврежденным, если капельный заряд продолжается после достижения полной зарядки.Также профиль напряжения батареи во время цикл быстрой зарядки различается между два типа батарей.

Для NiMH ячеек снижение напряжение аккумулятора (–ΔV) после достижения пик составляет примерно половину NiCd ячеек, таким образом заряжая прекращение на основе –ΔV слегка труднее. Кроме того, NiMH повышение температуры батареи во время цикл заряда выше, чем у NiCd, и чем выше температура, тем выше уменьшает величину –ΔV, которая возникает при достижении полной зарядки. Для Ячейки NiMH, –ΔV практически не существует при высоких температурах для зарядки ставки ниже, чем C / 2.(См. Боковую панель для определение «C»). Старые батареи и несоответствие элементов еще больше сокращают уже минута падает в батарее Напряжение.

Другие различия между двумя химия включает более высокую энергию плотность и значительно пониженное напряжение депрессия или «эффект памяти» для NiMH ячеек, хотя никель-кадмиевые по-прежнему предпочтительны для приложений с большим током утечки. NiCd-элементы также обладают более низким саморазрядом. характеристики, но NiMH технологиям есть куда совершенствоваться в этом отношении, в то время как технология NiCd довольно зрелый.

LTC4060 – это полностью NiCd или Контроллер линейного зарядного устройства NiMH что обеспечивает постоянный ток заряда и прекращение заряда для быстрого зарядка до четырех последовательно соединенных клетки. Простой в использовании и требующий минимум внешних компонентов, IC управляет недорогим внешним PNP транзистор для обеспечения тока заряда. Базовая конфигурация требует только пять внешних компонентов, хотя включены дополнительные функции, такие as, вход NTC для температуры батареи квалификация, регулируемое напряжение перезарядки, выходы состояния, способные управлять светодиод и входы выключения и паузы.Выбор химического состава аккумулятора и количество заряжаемых ячеек достигнуто закрепив булавки, а ток заряда программируется с помощью резистор стандартного номинала. При адекватном тепловое управление, ток заряда возможно до 2А, а то и выше ток при использовании внешнего тока чувствительный резистор параллельно с внутренний резистор считывания.

Как только аккумуляторная химия и количество ячеек установлено, необходимо определить правильный ток заряда. LTC4060 разработан для быстрого зарядка никелевых аккумуляторов и использует –ΔV в качестве окончания заряда метод.Температура батареи может также следует контролировать, чтобы избежать чрезмерного температура аккумулятора во время зарядки, а таймер безопасности отключает зарядное устройство, если прекращение заряда не происходит. Типичное напряжение быстрой зарядки профиль (быстрый подъем, затем падение по напряжению батареи (–ΔV) ближе к концу цикла заряда) происходит только при относительно высокий ток заряда. Если ток заряда слишком низкий, аккумулятор напряжение не дает необходимого падение напряжения батареи после достижения пик, необходимый для LTC4060 для завершения цикла зарядки.При очень низком токе заряда –ΔV делает не происходит вообще. С другой стороны, если ток заряда слишком велик, аккумулятор может сильно нагреться требует наличия термистора NTC, расположенного рядом с аккумулятором, чтобы приостановить заряд цикл, позволяющий батарее остыть перед возобновлением цикла зарядки.

При достаточном входном напряжении батарея не подключена и правильный ток заряда, время заряда и соединения термистора на месте, выходное напряжение зарядного устройства очень близко к входному напряжению.Подключение разряженный аккумулятор к зарядному устройству тянет понизить выходное напряжение зарядного устройства ниже 1,9 • V _CELL (V _CELL – общее напряжение батареи, деленное на количество заряжаемых ячеек), таким образом, запускается цикл зарядки.

Если температура АКБ, как измеряется термистором NTC, составляет вне окна от 5 ° C до 45 ° C, цикл зарядки приостанавливается и не заряжается ток течет до приемлемого температура достигнута. Когда температура АКБ в допустимых пределах, напряжение батареи измеряется и должно быть ниже максимального предела.

Если напряжение V _CELL ниже 900 мВ, зарядное устройство начинает капельный заряд 20% от запрограммированный ток заряда до напряжение превышает 900 мВ, после чего полный запрограммированный ток заряда начинается. Несколько сотен миллисекунд после начала цикла зарядки, если напряжение аккумулятора превышает 1,95 В, цикл зарядки прекращается. Это перенапряжение состояние обычно означает аккумулятор неисправен, требуется, чтобы зарядное устройство сбросить вручную, заменив аккумулятор, переключая контакт выключения, или снятие и повторное включение питания.

После запрограммированной константы зарядный ток начинает течь, период времени, известное как «время задержки». Это время задержки колеблется от 4 минут до 15 минут в зависимости от ток заряда и время заряда настройки. Во время задержки окончание –ΔV отключено, чтобы предотвратить ложное прекращение начисления. А аккумулятор, который сильно разряжен или не был заряжен в последнее время может демонстрируют падение напряжения батареи во время ранняя часть цикла зарядки, который может быть ошибочно принят за действительный –ΔV прекращение.

Во время цикла зарядки аккумулятор напряжение медленно повышается. Когда аккумулятор приближается к полной зарядке, напряжение аккумулятора начинает расти быстрее, достигает пика, затем начинает падать. Зарядное устройство непрерывно измеряет напряжение батареи каждые 15-40 секунд, в зависимости от тока заряда и таймера настройки. Если каждое измеренное значение напряжения меньше, чем предыдущее значение, для четырех последовательных чтений, а общее падение напряжения батареи превышает 8 мВ / элемент для NiMH или 16 мВ / элемент для NiCd, ток заряда прекращается, окончание цикл зарядки.Открытый сток выходной штифт «CHRG», который был вытащен низкий во время цикла зарядки, теперь становится высоким импедансом.

Подзарядка, программируемая пользователем функция запускает новый цикл зарядки, если напряжение АКБ падает ниже установленного уровень напряжения из-за саморазряда или нагрузка на аккумулятор. Кроме того, если полностью заряженный аккумулятор более 1,3 В подключенный к зарядному устройству, клемма –ΔV схема обнаружения включена немедленно, без перерыва, таким образом сокращая цикл зарядки для аккумулятор, который уже почти полностью плата.

Если батарея достигает примерно 55 ° C во время цикла зарядки зарядное устройство останавливается, пока температура падает до 45 ° C, затем возобновляет зарядку пока окончание –ΔV не закончит цикл зарядки. Если нет прекращения –ΔV происходит, таймер безопасности останавливается цикл зарядки. Если таймер остановит цикл зарядки, считается неисправностью состояние и зарядное устройство должно быть сбросить, удалив и заменив аккумулятор, переключение контакта SHDN или переключение входная мощность зарядного устройства.

Правильный ток заряда всегда зависит от емкости аккумулятора или просто «C».Буква «C» – это термин, используемый для обозначения заявленной производителем разрядной емкости аккумулятора, которая измеряется в мА • час. Например, батарея с номиналом 2000 мАч может обеспечивать нагрузку 2000 мА в течение одного часа, прежде чем напряжение элемента упадет до 0,9 В или нулевой емкости. В том же примере зарядка той же батареи со скоростью C / 2 будет означать зарядку с током 1000 мА (1 А).

Правильный ток заряда для быстрой зарядки никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов составляет примерно от C / 2 до 2C . Этот уровень тока необходим для того, чтобы элемент демонстрировал необходимый изгиб –ΔV, который возникает, когда элемент достигает полного заряда, хотя зарядка при 2 ° C может вызвать чрезмерное повышение температуры аккумулятора, особенно с небольшими NiMH элементами большой емкости.Из-за химических различий между двумя химическими составами аккумуляторов NiMH-элементы выделяют больше тепла при быстрой зарядке.

Не подключайте нагрузку напрямую к аккумулятор при зарядке. Заряд ток должен оставаться относительно постоянным для прекращения заряда –ΔV чтобы быть эффективной. Нагрузки с изменением текущие уровни приводят к небольшим изменениям в напряжении батареи, которое может сработать ложное прекращение заряда –ΔV. Для приложения, требующие нагрузки, см. к показанным компонентам силового тракта на рисунке 2.Когда входное напряжение в настоящее время нагрузка питается от входное питание через диод Шоттки D1 и аккумулятор изолирован от Загрузка. Снятие входного напряжения тянет ворота Q2 на низкий уровень, включая его обеспечение пути тока с низким сопротивлением между аккумулятором и нагрузкой.

Рис. 2. Зарядное устройство для 4-элементных никель-металлгидридных аккумуляторов 2 А с термистором NTC и управлением цепью питания

Минимизируйте сопротивление постоянному току между зарядное устройство и аккумулятор. Некоторые держатели батарей имеют пружины и контакты с чрезмерным сопротивлением.Повышенное сопротивление в серия с аккумулятором может предотвратить цикл зарядки с момента запуска из-за состояние перенапряжения аккумулятора один раз начинается полный зарядный ток. Плохо сконструированные держатели аккумуляторов также могут произвести ложное прекращение начисления, если движение батареи вызывает преждевременное –ΔV чтение.

В отличие от литий-ионных элементов, которые могут быть параллельно для увеличения емкости, NiCd или никель-металлгидридные элементы не должны подключаться параллельно, особенно при быстрой зарядке. Взаимодействие между ячейками мешает правильному прекращение начисления.Если больше емкости требуется, выберите ячейки большего размера.

Не все батареи NiCd или NiMH ведут себя так же при зарядке. Производители различаются материалами и строительство, приводящее к некоторому различные профили напряжения заряда или количество выделяемого тепла. Аккумулятор может быть разработан для общего назначения использовать или оптимизировать для большой емкости, быстрая зарядка или высокая температура операция. Некоторые батареи могут не предназначен для сильноточного (2C) заряда скорости, приводящие к высокой температуре ячейки при зарядке.Кроме того, самые новые клетки сформированы не полностью и требуют некоторой подготовки, прежде чем они достигают своей номинальной мощности. Кондиционирование состоит из многократного заряда и циклы разряда.

Термистор, установленный рядом с аккумулятором упаковка, желательно контактирующая с одной или несколькими ячейками, очень рекомендуется, как в качестве меры безопасности и для увеличения срока службы батареи. В отличие от литий-ионных батарей, которые очень небольшое повышение температуры при зарядке, Никелевые батареи нагреваются во время цикл зарядки, особенно NiMH батареи.Минимизация продолжительности времени аккумулятор подвергается воздействию повышенной температуры продлевает срок службы батареи.

NiCd и NiMH батареи идеально подходят источники аккумуляторной энергии для многие портативные продукты и резервное копирование Приложения. Эта статья помогает ознакомить пользователя с некоторыми из зарядные характеристики никеля на основе батарей и как они применяются к зарядному устройству LTC4060. Зарядка Аккумуляторы NiCd и NiMH правильно и безопасность упрощается с помощью LTC4060 линейный контроллер зарядного устройства.

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

– методы зарядки и аккумулятор Best Buy_Greenway

Никель-кадмиевые аккумуляторы часто укорачивают, поскольку никель-кадмиевые аккумуляторы являются вторичными или перезаряжаемыми аккумуляторами. Эти батареи содержат химические вещества никель (Ni) и кадмий (Cd) в различных составах и формах. Обычно положительный электрод изготовлен из гидроксида никеля, а отрицательный электрод – из гидроксида кадмия, а электролитом является гидроксид калия.

Никель-кадмиевые батареи

уникальны тем, что эти батареи отличаются от других щелочных батарей или свинцово-кислотных батарей во многих отношениях.Никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать полную выходную мощность до конца цикла разряда. Одно из наиболее практичных применений никель-кадмиевых аккумуляторов – это беспроводные электроинструменты, поскольку электроинструменты требуют большого количества энергии на протяжении всего времени использования.

По мере того, как вы узнаете, что такое никель-кадмиевые батареи, теперь давайте перейдем к более подробным сведениям о методах зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов и наиболее выгодной покупке.

Можно ли зарядить никель-кадмиевую батарею с помощью никель-металлгидридного зарядного устройства

Уникальная особенность никель-кадмиевых аккумуляторов заключается в том, как они заряжаются.В отличие от других аккумуляторов, которые подвергаются значительным колебаниям напряжения и силы тока во время зарядки, никель-кадмиевые аккумуляторы требуют постоянной и постоянной силы тока с небольшими и небольшими колебаниями напряжения. Никель-кадмиевые батареи могут заряжаться с гораздо большей скоростью – до 115% от их общей емкости с минимальным сокращением срока службы, что делает эти батареи идеальными батареями для электроинструментов.

Теперь, если мы поговорим о том, можно ли заряжать NiCd аккумулятор с помощью NiMH зарядного устройства, то вот ответ.

Алгоритм зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов аналогичен никель-металлогидридным, но за исключением того, что никель-металлогидридные аккумуляторы сложнее заряжать. Поскольку оба алгоритма зарядки этих аккумуляторов одинаковы, никель-кадмиевые аккумуляторы можно легко заряжать с помощью никель-металлгидридных зарядных устройств. Хорошо спроектированное зарядное устройство NiMH включает плато напряжения, NDV, дельта-температуру, таймеры тайм-аута в алгоритме обнаружения полного заряда и температурный порог.

Никель-кадмиевые батареи более прочные, поэтому заряжать их с помощью никель-металлгидридного зарядного устройства не так опасно.Но очень важно и необходимо следить за временем, проведенным недозарядом, потому что конец цепи заряда может не обнаружить, что никель-кадмиевые батареи полностью заряжены, поэтому он также может перезарядить их, что может серьезно повредить батареи. Следовательно, зарядное устройство NiMH может заряжать никель-кадмиевые батареи, а зарядное устройство NiCd может перезарядить NiMH.

Никель-кадмиевые батареи более устойчивы и надежны, чем никель-металлгидридные батареи той же емкости, поэтому, если зарядное устройство предназначено для никель-металлгидридных батарей, оно будет работать с никель-кадмиевыми батареями и в режиме непрерывной зарядки.

Как заряжать NiCd аккумулятор

Никель-кадмиевые аккумуляторы

являются одними из трудно подзаряжаемых элементов. Зарядка в никель-кадмиевых батареях основана на пропускании тока через батареи. Как и в других батареях, напряжение для этого не зафиксировано в камне. Это затрудняет зарядку никель-кадмиевых аккумуляторов, особенно параллельно, поскольку вы не можете быть уверены в том, что все элементы имеют одинаковое сопротивление, и, следовательно, некоторые из никель-кадмиевых аккумуляторов потребляют больше тока, даже если они полностью заряжены.

Кулонометрическая эффективность заряда никель-кадмиевых аккумуляторов

составляет около 83% для быстрой зарядки (от C / 1 до C / 0,24) и около 63% для заряда C / 5. Это означает, что для C / 1 вы должны вложить 120 ампер-часов на каждые 100 ампер-часов, которые вы получите взамен. На С / 10 это 55%, а на С / 20 будет меньше 50%.

Если вы выберете зарядку аккумулятора в ночное время, то самый дешевый способ зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов – это зарядка при C / 10 в течение примерно 16 часов. В таком случае аккумулятор емкостью 100 мАч будет заряжаться при токе 10 мА в течение 16 часов.Этот метод зарядки обеспечивает полную зарядку и не требует датчика окончания заряда.

Если вы выберете более быструю зарядку, то некоторые никель-кадмиевые батареи рассчитаны на быструю зарядку. В таком случае никель-кадмиевые батареи необходимо заряжать при C / 3 в течение примерно 5 часов или при C / 5 в течение примерно 8 часов. Это довольно рискованно, потому что перед зарядкой аккумулятор необходимо полностью разрядить.

Если вы выберете самую быструю зарядку, то в этом случае, если используется монитор напряжения или температуры, никель-кадмиевые батареи можно заряжать со скоростью до 1C, что означает, что 100% емкости батареи в ампер-часах на 1.5 часов.

Как купить хорошее зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

Зарядка любой батареи требует осторожности, поэтому все аккумуляторные батареи должны быть заряжены надлежащим образом; в противном случае они могут быть повреждены. То же самое и с никель-кадмиевыми батареями. Если никель-кадмиевые батареи заряжены правильно, то эти батареи прослужат дольше, сохраняя и принимая полный уровень заряда. Неправильная зарядка этих батарей может привести к сокращению срока службы и даже стать причиной пожара или взрыва.Поэтому просто необходимо купить хорошее зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов.

При покупке никель-кадмиевого зарядного устройства, независимо от того, используется ли оно для медленной или быстрой зарядки, важно убедиться, что никель-кадмиевые батареи не перезаряжены, что, в свою очередь, требует определения окончания заряда. Вот хорошие NiCd зарядные устройства или методы:

Базовые зарядные устройства

Истекшее время / Зарядные устройства с таймером

Зарядные устройства NiCd с сигнатурой напряжения

Повышение температуры

Всегда следует помнить, что если никель-кадмиевые батареи заряжаются осторожно и правильно, то они будут хорошо работать в течение более длительного периода времени, обеспечивая отличное обслуживание.

Итог

Хотя применение никель-кадмиевых батарей ограничено, эти батареи – исключительный выбор для всех ваших аккумуляторных электроинструментов. Эти аккумуляторы в некоторой степени уникальны и предлагают три режима зарядки: ночная зарядка, быстрая зарядка и самая быстрая зарядка. Еще одна вещь, которая делает эти батареи уникальными, заключается в том, что вы даже можете использовать зарядное устройство NiMH для зарядки этих аккумуляторов, но вы всегда должны использовать подходящее зарядное устройство для зарядки этих аккумуляторов, чтобы избежать каких-либо рисков.

литий-ионный аккумулятор аккумулятор для электровелосипеда литиевая батарея

Никель-кадмиевые батареи

– обзор

9 Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи в заряженном состоянии имеют положительные пластины с оксигидроксидом никеля (NiOOH) в качестве активного материала, отрицательные пластины с мелкодисперсным кадмием металл в качестве активного материала и электролит гидроксида калия (КОН) в воде (20–35% по весу).При разряде NiOOH положительной пластины преобразуется в Ni (OH) ₂, а металлический кадмий отрицательной пластины превращается в Cd (OH) ₂.

Основные реакции:

Всего: 2NiOOH + заряженный C + 2h3O⇔2NI (OH) 2 + Cd (OH) 2 разряженный

На положительной пластине: NiOOH + h3O + e − заряженный Ni (OH) 2 + OH − разряд

На отрицательной пластине: Cd + 2OH – заряженный Cd (OH) 2 + 2e – разряженный

Обратите внимание, что в никель-кадмиевой батарее электролит KOH не участвует в реакциях заряда или разряда.Это означает, что концентрация электролита не изменяется при зарядке и разрядке, и при этом для реакции разряда не требуется адекватное поступление ионов из электролита, чтобы гарантировать достижение полной емкости. Оба эти явления отличаются от поведения свинцово-кислотной батареи.

Система никель-кадмиевых батарей имеет номинальное напряжение 1,2 В / элемент. Типичное конечное напряжение для разряда в фотоэлектрических системах составляет 0,9–1,0 В / элемент, а типичное конечное напряжение для зарядки в фотоэлектрических системах варьируется от 1.45 и 1,6 В / элемент, в зависимости от батареи, контроллера и типа системы. Нет никакой связи между напряжением холостого хода и SOC.

В фотоэлектрических системах никель-кадмиевые батареи обычно выбираются вместо свинцово-кислотных аккумуляторов, когда они работают при очень низких (минусовых) или очень высоких (более 40 ° C) температурах, когда свинцово-кислотные батареи могут замерзать или замерзать. соответственно значительно сокращенный срок службы. Промышленные никель-кадмиевые батареи открытого типа обычно в 3–4 раза дороже на киловатт-час хранимой энергии, чем промышленные свинцово-кислотные батареи открытого типа.

Хотя одиночный никель-кадмиевый элемент может быть полностью разряжен (до 0 В) без вреда, не рекомендуется позволять всей батарее разряжаться до очень низких напряжений. Это связано с тем, что некоторые элементы неизбежно будут иметь меньшую емкость, чем другие, и если разряд батареи превышает их предел емкости, элементы с низкой емкостью могут быть переведены в обратную полярность (т. Е. Будут иметь напряжение менее 0 В), что может сократить свою жизнь. Поэтому обычно указывается, что никель-кадмиевый аккумулятор в фотоэлектрической системе имеет максимальную глубину разряда 90%.

Промышленные никель-кадмиевые батареи, используемые в фотоэлектрических системах, обычно открытого типа, предназначенные для использования в режиме ожидания при низкой скорости разряда. Они могут быть типа карманных пластин или волоконных пластин. Во всем мире настаивают на запрете никель-кадмиевых батарей из-за проблемы токсичных отходов, и это уже произошло в ЕС [1] в отношении небольших герметичных батарей потребительского типа, для которых доступны альтернативные типы батарей. Однако для более крупных батарей в настоящее время нет альтернативной системы с аналогичными свойствами, и трудно понять, как их можно запретить, прежде чем такая альтернативная система станет доступной.Следует иметь в виду, что любую никель-кадмиевую батарею, предназначенную для фотоэлектрической системы, необходимо утилизировать надлежащим образом по окончании срока службы (путем возврата производителю для переработки или через утвержденную организацию по переработке аккумуляторов).

Эффект памяти – это явление, которое наблюдается в некоторых типах никель-кадмиевых аккумуляторов при неглубоких циклах эксплуатации, но не в открытых типах карманных пластин, используемых в более крупных стационарных фотоэлектрических системах, о которых идет речь в этой главе. Эффект памяти описывает потерю батареей способности обеспечивать полную емкость при нормальном напряжении при регулярном неглубоком цикле без полной разрядки.Оставшаяся мощность, которая не использовалась регулярно, будет доступна, но при более низком напряжении. Считается, что причина этого эффекта памяти связана с образованием крупных кристаллов в кадмиевом электроде в присутствии большой площади поверхности металлического никеля. Поэтому это происходит в основном в никель-кадмиевых батареях со спеченными пластинами (как открытых, так и вентилируемых), но не в типах карманных или волоконных пластин, используемых в более крупных автономных фотоэлектрических системах в экстремальных температурных условиях.

Большинство промышленных никель-кадмиевых резервных аккумуляторов стандартно поставляются с 20% -ным электролитом КОН.Температура замерзания составляет -25 ° C. Если причина выбора никель-кадмиевой батареи, а не свинцово-кислотной, состоит в том, чтобы предотвратить проблемы с замерзанием, эта точка замерзания может быть недостаточно низкой, и может потребоваться использование 30% -ного электролита KOH с точкой замерзания -58. ° C.

NiCAD и NiMH аккумуляторы

NiCad (никель-кадмиевые) и NiMH (никель-металлогидридные) – это два очень разных типа батарей. С обоими типами следует обращаться по-разному в отношении процедур и принципов зарядки и разрядки.

Как правило, никель-металлгидридные батареи не выдерживают такой высокой скорости заряда или разряда (обычно более 1,5-2 ампер), как никель-кадмиевые батареи. Многие разработчики моделей используют высокоскоростные зарядные устройства с функцией определения пиков или по времени для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов. Такие зарядные устройства НЕ рекомендуются для никель-металлгидридных аккумуляторов (если иное не указано в документации по зарядному устройству или аккумуляторам), поскольку они могут вызвать необратимое повреждение никель-металлгидридных элементов. Кроме того, никель-металлгидридные батареи не будут хорошо работать в приложениях с высокой скоростью разряда, обычно обеспечивая в этих случаях лишь небольшую часть номинальной емкости.

Никель-металлогидридные батареи

также имеют примерно вдвое большую скорость саморазряда по сравнению с никель-кадмиевыми батареями в использованном состоянии. Например, когда ваше радио выключено, никель-металлгидридный аккумулятор емкостью 1650 мАч может разряжаться почти в два раза быстрее, чем никель-кадмиевый аккумулятор, обычно в течение одной недели. Поэтому вы должны заряжать свои NiMH аккумуляторы вечером перед каждым использованием.

При правильном обращении никель-металлгидридные батареи могут быть очень полезными, обеспечивая гораздо более длительное время работы, чем никель-кадмиевые батареи такого же размера и веса.

Мы настоятельно рекомендуем никель-металлгидридные батареи в приложениях, требующих продолжительной, но не большой амперной нагрузки. Если у вас есть самолет с очень большими сервоприводами, которые потребляют много ампер, или более 8 стандартных сервоприводов, мы рекомендуем использовать никель-кадмиевые батареи для достижения наилучших результатов.

Выбор правильной батареи для вашего приложения имеет решающее значение. При принятии этого решения вам может потребоваться задать себе следующие вопросы:

Сколько у меня места?
Какой вес может выдержать мое приложение?
Сколько ампер я буду использовать при полной нагрузке?
Сколько «времени выполнения» мне нужно?
Как быстро мне нужно заряжать?

По вопросам обращайтесь по электронной почте tech @ servocity.com.

Часто задаваемые вопросы о зарядном устройстве для никель-металлгидридных аккумуляторов

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах NiMH и NiCD

[Примечание: в этом разделе часто задаваемых вопросов в основном рассматриваются вопросы о зарядных устройствах, предназначенных для аккумуляторов NiMH или NiCD. Он не распространяется конкретно на свинцово-кислотные, герметичные свинцово-кислотные (SLA) или литий-ионные зарядные устройства.]

В чем разница между быстрой зарядкой и быстрой зарядкой?

Оба термина по сути бессмысленны.В отрасли нет стандарта, поэтому производители могут использовать эти термины по-разному. Одна из проблем с такими терминами заключается в том, что время, необходимое для зарядки аккумулятора, зависит от емкости заряжаемого аккумулятора. Зарядное устройство, которое может зарядить NiCD аккумулятор стандартной емкости AAA (180 мАч) всего за один час, может занять 8 часов для зарядки NiMH аккумулятора большой емкости (1500 мАч). Лучше игнорировать такие термины и сделать приблизительный расчет того, насколько быстро зарядное устройство может заряжать аккумуляторы.(Для этого вы можете использовать наш калькулятор времени заряда аккумулятора . )

Вернитесь к началу страницы

Сколько времени потребуется зарядному устройству для зарядки аккумуляторов?

Довольно легко оценить, сколько времени это займет. Просто разделите емкость аккумулятора на скорость зарядки зарядного устройства, а затем увеличьте время примерно на 20%, чтобы учесть определенную неэффективность. Например, аккумулятор емкостью 1600 мАч потребует около 4 часов для полной зарядки зарядным устройством со скоростью заряда 500 мА.(1600 мАч / 500 мА x120%). Между прочим, этот пример применим к стандартной NiMH батарее AA и типичному «быстрому зарядному устройству». Имейте в виду, что частично разряженный аккумулятор будет заряжен за меньшее время.

Если это кажется слишком сложным, воспользуйтесь нашим калькулятором времени заряда аккумулятора .

Вернитесь к началу страницы

Может ли зарядное устройство повредить аккумулятор (сократить срок его службы или уменьшить емкость)?

Да. Самая частая причина преждевременного выхода из строя батареи – перезарядка. Тип зарядных устройств, наиболее часто вызывающих перезарядку, – это так называемые «быстрые зарядные устройства» на 5 или 8 часов. Проблема с этими зарядными устройствами в том, что у них действительно нет механизма контроля заряда. Большинство из них представляют собой простые конструкции, которые заряжаются с полной скоростью в течение фиксированного периода времени, обычно пять или восемь часов, а затем отключаются или переключаются на более низкий уровень «струйной» зарядки. С этими зарядными устройствами при правильном использовании все в порядке. При неправильном использовании они могут сократить срок службы батареи несколькими способами.

Сначала предположим, что в зарядное устройство вставлены полностью заряженные или частично заряженные аккумуляторы. Зарядное устройство не может это почувствовать, поэтому оно полностью заряжает батареи, на которые оно было рассчитано. Нет ничего необычного в том, чтобы поместить частично заряженные батареи в зарядное устройство, поскольку довольно легко перепутать батареи и случайно вставить полностью заряженные батареи в зарядное устройство. Сделайте это несколько раз с одним из этих зарядных устройств, и емкость аккумулятора начнет падать.

Другая распространенная ситуация – цикл зарядки прерывается на этапе зарядки. Зарядное устройство отключают, чтобы посмотреть, насколько нагреваются батареи, или использовать электрическую розетку для чего-нибудь еще. Затем зарядное устройство снова подключается. К сожалению, это приведет к повторному запуску полного цикла зарядки, даже если предыдущий цикл зарядки был почти завершен.

Самый простой способ избежать этих сценариев – использовать интеллектуальное зарядное устройство, зарядное устройство с микропроцессорным управлением.Интеллектуальное зарядное устройство может определить, когда аккумулятор полностью заряжен, а затем, в зависимости от его конструкции, либо полностью отключить, либо переключиться на непрерывный заряд. В большинстве наших зарядных устройств используется микропроцессорное управление. Для получения конкретной информации см. Нашу сравнительную таблицу зарядных устройств .

Вернитесь к началу страницы

Что такое капельный заряд?

Теоретически капельный заряд – это скорость заряда, которая достаточно высока, чтобы поддерживать полностью заряженный аккумулятор, но достаточно низка, чтобы избежать перезарядки.Плата за обслуживание – это еще один способ описания постоянной зарядки. Определение оптимальной скорости непрерывного заряда для конкретной батареи немного сложно описать, но обычно считается, что она составляет около десяти процентов от емкости батареи, т.е. е. Оптимальная скорость непрерывной подзарядки Sanyo 2500 мАч AA NiMH не превышает 250 мА. Одна из причин, по которой вам важно понимать оптимальную скорость непрерывного заряда для зарядного устройства и аккумуляторов, заключается в компенсации саморазряда NiCD и NiMH аккумуляторов.Другая причина заключается в том, что перезарядка аккумулятора определенно сократит срок его службы. Хотя большинство производителей не рекомендуют оставлять батарею в зарядном устройстве на длительное время, многие люди оставляют свои батареи в зарядном устройстве на непрерывной подзарядке на несколько дней или недель, чтобы сохранить свои батареи «готовыми к использованию». Если вам известна скорость непрерывного заряда, которую производит ваше зарядное устройство, и она составляет около одной десятой емкости аккумулятора или меньше, тогда все будет в порядке, если вы собираетесь делать это время от времени.Вообще говоря, вы не хотите оставлять зарядное устройство подключенным к сети без присмотра на длительное время.

Вредна ли непрерывная зарядка для аккумуляторов?

Многие производители аккумуляторов не рекомендуют длительную (за несколько месяцев) непрерывную зарядку. Если используется непрерывная зарядка, то скорость заряда должна быть очень низкой или низкой или только прерывистой. Лучшие интеллектуальные зарядные устройства будут отправлять импульсный заряд аккумулятору только после того, как он зарядится.Они не применяют постоянную низкую ставку заряда. Некоторые реселлеры аккумуляторов заявляют, что применение непрерывной непрерывной подзарядки примерно на 1/10 емкости аккумулятора не является вредным. Однако мы не видели, чтобы производители аккумуляторов одобряли такую практику.

Лучше полностью зарядить батареи, а затем хранить их полностью заряженными в морозильной камере, чем оставлять их на непрерывной подзарядке на очень длительные периоды времени.

Вернитесь к началу страницы

Уменьшает ли быстрая зарядка срок службы батарей?

Несущественно.Если для этого используется правильно спроектированное интеллектуальное зарядное устройство, большинство никель-металлгидридных аккумуляторов можно перезарядить примерно за час без каких-либо повреждений или значительного сокращения их срока службы. Однако никель-металлгидридные аккумуляторы можно быстро заряжать только с помощью зарядного устройства, специально предназначенного для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов. Зарядные устройства, предназначенные для быстрой зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, могут перезарядить никель-металлогидридные аккумуляторы. Хотя может быть правдой, что быстрая зарядка NiMH аккумуляторов может немного сократить срок их службы (вероятно, менее чем на 10%), это должно быть более чем компенсировано неудобством, связанным с постоянной медленной зарядкой аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

В чем разница между зарядным устройством для никель-металлгидридных аккумуляторов и зарядным устройством для никель-кадмиевых аккумуляторов.

Наибольшие различия заключаются в скорости заряда (насколько быстро зарядное устройство может заряжать батареи) и в управлении зарядкой (как заряд определяет, когда остановить заряд). Многие из недорогих зарядных устройств для никель-металлгидридных аккумуляторов представляют собой просто зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов, которые были немного изменены. Обычно 5-часовое зарядное устройство NiCd оснащено переключателем, который позволяет увеличить время зарядки с пяти до восьми часов.Таким образом, зарядное устройство NiCd на 5 часов превращается в зарядное устройство NiMh на 8 часов. Как мы упоминали выше, мы не рекомендуем этот тип зарядного устройства. Хотя зарядное устройство с таймером дешевле в производстве, чем интеллектуальное зарядное устройство, оно может привести к перезарядке и повреждению аккумулятора, если аккумуляторы часто заряжаются до того, как они разрядятся (то есть аккумуляторы используются в течение короткого времени, а затем полностью заряжаются снова. ).

Интеллектуальные зарядные устройства

NiMH на самом деле были разработаны, чтобы определять, когда NiMH аккумулятор полностью заряжен, а затем отключаться или переходить в режим непрерывной зарядки.Из-за более сложной схемы этот тип зарядного устройства стоит дороже, но должен продлить срок службы батареи . Некоторые из этих зарядных устройств лишь немного дороже «глупых» зарядных устройств. Мы настоятельно рекомендуем приобрести интеллектуальное зарядное устройство для ваших никель-металлгидридных или никель-кадмиевых аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

Могу ли я использовать старое зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов для зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов?

Ответ на этот вопрос зависит от типа зарядного устройства NiCd. В зависимости от типа имеющегося у вас никель-кадмиевого зарядного устройства старое никель-кадмиевое зарядное устройство может недостаточно заряжать никель-металлогидридные батареи (скорее всего), заряжать их чрезмерно (что менее вероятно) или заряжать никель-металлогидридные батареи должным образом (но это вряд ли произойдет автоматически и может займет очень много времени).Давайте посмотрим на три случая.

Многие из старых никель-кадмиевых зарядных устройств представляют собой простые зарядные устройства с синхронизацией по времени, которые заряжают батареи в течение определенного времени, а затем отключаются. К сожалению, поскольку никель-кадмиевые батареи имеют гораздо меньшую емкость, чем никель-металлогидридные батареи, таймер, вероятно, отключится задолго до того, как никель-металлогидридные батареи будут полностью заряжены. Это не повредит батареи, но никель-металлгидридные батареи не будут полностью заряжены, так как таймер остановит цикл зарядки слишком рано.

Также распространены среди старых никель-кадмиевых зарядных устройств так называемые «ночные» зарядные устройства, которые заряжают батареи с низкой скоростью, пока зарядное устройство подключено к сети. Зарядное устройство этого типа может полностью заряжать никель-металлогидридные батареи, но это может занять очень много времени. Сделай так. Возможно, что старому зарядному устройству NiCd потребуется до 48 часов для полной зарядки новых NiMH аккумуляторов большой емкости! Этот тип зарядного устройства вряд ли повредит никель-металлгидридные батареи, если батареи не будут оставлены в зарядном устройстве на несколько недель, но это может быть не очень удобно в использовании.Если у вас есть такое зарядное устройство, вы можете определить, сколько времени вам понадобится для зарядки аккумуляторов, с помощью калькулятора, указанного выше.

Последняя возможность состоит в том, что старое зарядное устройство NiCd представляет собой быстрое зарядное устройство, которое заряжает никель-металл-гидридные батареи, но не имеет необходимой схемы для остановки цикла зарядки после полной зарядки никель-металлгидридных аккумуляторов. Если зарядное устройство NiCd предназначено для зарядки аккумуляторов менее чем за два часа, это может быть именно этот тип. В этом случае существует риск того, что старое зарядное устройство перезарядит NiMH аккумуляторы.Это станет очевидным, если батареи сильно нагреются во время цикла зарядки. (NiMH аккумуляторы обычно нагреваются при полной зарядке, особенно при быстрой зарядке). Если никель-металлгидридные батареи становятся слишком горячими для использования и остаются в таком состоянии более 20 или 30 минут, то зарядное устройство, скорее всего, перезаряжает никель-металлгидридные батареи и может сократить их срок службы. Вы, скорее всего, столкнетесь с этим типом зарядного устройства, если оно предназначено для быстрой зарядки автомобильных аккумуляторов радиоуправления (RC).Мы не рекомендуем использовать быстрое зарядное устройство NiCD для зарядки NiMH аккумуляторов.

Вернитесь к началу страницы

Какие батареи лучше: NiCD или NiMH?

Это действительно зависит от того, для чего вы собираетесь их использовать. Батареи NiCD обычно используются для электроинструментов, и по этой емкости они во многих отношениях превосходят батареи NiMH. Для цифровых устройств с высоким энергопотреблением, где вес имеет первостепенное значение, лучше всего подходят никель-металлгидридные батареи. NiMH батареи также считаются экологически чистым химическим составом батарей.NiCD токсичны, и их переработка обязательна.

Вернуться к началу страницы

Что такое зарядка аккумулятора или тренировка?

Когда вы намеренно разряжаете батарею до определенного минимального напряжения, а затем перезаряжаете ее, это называется кондиционированием или восстановлением батареи. Это также иногда называют упражнениями на батарейках. Это особенно важно для уменьшения того, что некоторые называют эффектом памяти, испытываемым при использовании никель-кадмиевых батарей, если вы обычно не полностью разряжаете их при каждом использовании.Для аккумуляторов NiCD это необходимо делать периодически, примерно каждые 10 циклов зарядки / разрядки или около того, иначе аккумуляторы начнут терять емкость. Для никель-металлгидридных аккумуляторов кондиционирование не требуется для уменьшения эффекта памяти, потому что в этом типе аккумуляторов он незначителен. Однако восстановление очень удобно как для NiMH, так и для NiCD аккумуляторов, потому что новые аккумуляторы не заряжаются, когда вы их получаете, и их необходимо заряжать и разряжать три-пять раз, прежде чем они достигнут своей полной емкости.Кроме того, время от времени кондиционирование перезаряжаемых батарей помогает гарантировать, что они прослужат вам годы или прослужат, и сэкономят вам как можно больше денег, прежде чем вы отправите их на переработку и получите новые.

Вернуться к началу страницы

Что такое канал заряда или цепь заряда?

Зарядные устройства

имеют один или несколько каналов зарядки, также называемых цепями зарядки. Каждый канал зарядки может заряжать одну или несколько батарей. Например, зарядные устройства типа AA и AAA обычно имеют четыре зарядные станции и два канала зарядки.Это означает, что каждый канал заряда заряжает две батареи в одной цепи. Вот почему вы видите, что многие люди рекомендуют хранить батареи в наборах, чтобы оптимизировать их зарядку. В основном это рекомендуется, потому что вы, вероятно, используете зарядное устройство с двумя батареями в каждом канале зарядки, например, наш TurboCharger 4000.

Вернуться к началу страницы

Что такое зарядная станция?

В зарядном устройстве для аккумуляторов зарядная станция – это место, куда вы помещаете аккумулятор для его подзарядки.Многие зарядные устройства имеют зарядные станции, которые подходят для аккумуляторов разных типов и размеров. Например, большинство зарядных устройств типа AA также поддерживают батареи AAA, а некоторые «универсальные» зарядные устройства также могут работать с другими типами на той же зарядной станции. например, клетки AA, AAA, C и D. У универсальных зарядных устройств других типов есть адаптеры, которые входят в комплект или должны приобретаться отдельно, чтобы использовать батареи разных типов и размеров.

Что делает зарядное устройство «умным зарядным устройством»?

Любое зарядное устройство, использующее компьютерный чип для управления различными аспектами процесса зарядки, можно считать интеллектуальным зарядным устройством.Технически даже зарядное устройство, которое может обнаруживать и регулировать скорость зарядки на основе батареи, вставленной в зарядную станцию, может считаться интеллектуальным зарядным устройством, но все, что является либо ручным (постоянная скорость зарядки, пока оно подключено), либо использует таймер Чтобы управлять процессом зарядки, мы не рассматриваем настоящее умное зарядное устройство. Есть даже разные уровни умных зарядных устройств. Различные функции, которые работают вместе, иногда загадочным образом, потому что у аккумуляторов и зарядных устройств очень много переменных.Чтобы мы считали зарядное устройство для аккумулятора умным зарядным устройством, оно должно иметь общую функцию зарядки, известную как отрицательная дельта V. Отрицательная дельта V – это, по сути, технический метод для зарядного устройства, чтобы узнать, когда батарея достигла своей зарядной емкости, а затем выключить отключение зарядки или иногда переход в режим непрерывной зарядки. Другими функциями, которые способствуют «умному» статусу зарядных устройств, являются: Спасение батареи (реализовано различными способами, чтобы попытаться «отскочить» от чрезмерно разряженной батареи – i.е. менее 1,0 или 0,9 вольт – так что он будет заряжаться), датчики температуры, функции разряда и кондиционирования, функции тестирования батареи и даже таймеры, чтобы ограничить общую продолжительность заряда, поэтому, даже если вы оставите его подключенным, он сам поворачивается выключится по истечении заданного времени.

Зарядка аккумуляторов

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

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

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

Как заряжать Ni-Cd (никель-кадмиевые аккумуляторы)

Как заряжать Ni-MH (никель-металлгидридные аккумуляторы)

***

Заряд никель-кадмиевых аккумуляторов Ni-Cd

Никель-кадмиевые аккумуляторы – как заряжать

Читайте также:

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Правила эксплуатации и зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, как правильно заряжать никель-кадмиевые АКБ

Как заряжать АКБ?

Правила эксплуатации NiCd аккумуляторов

BU-407: Никель-кадмиевая зарядка – Battery University

Обнаружение полного заряда по температуре

Обнаружение полной зарядки по сигнатуре напряжения

Зарядка заливных никель-кадмиевых батарей

BatteryStuff | Ответы на общие вопросы о батареях NiCD

Какие бывают никель-кадмиевые батареи

В чем уникальность никель-кадмиевых батарей

Приложения для электроинструментов

Зарядка NiCd аккумуляторов

Хранение никель-кадмиевых батарей

Эффект памяти

Надлежащая утилизация

Сводка

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

для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей сокращает количество деталей

– методы зарядки и аккумулятор Best Buy_Greenway

– обзор

9 Никель-кадмиевые батареи

NiCAD и NiMH аккумуляторы

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах NiMH и NiCD

Добавить комментарий Отменить ответ

Как заряжать никель кадмиевые аккумуляторы: Зарядка аккумуляторов

Зарядка аккумуляторов

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

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

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

Как заряжать Ni-Cd (никель-кадмиевые аккумуляторы)

Как заряжать Ni-MH (никель-металлгидридные аккумуляторы)

***

Заряд никель-кадмиевых аккумуляторов Ni-Cd

Никель-кадмиевые аккумуляторы – как заряжать

Читайте также:

Методы заряда Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Правила эксплуатации и зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов, как правильно заряжать никель-кадмиевые АКБ

Как заряжать АКБ?

Правила эксплуатации NiCd аккумуляторов

BU-407: Никель-кадмиевая зарядка – Battery University

Обнаружение полного заряда по температуре

Обнаружение полной зарядки по сигнатуре напряжения

Зарядка заливных никель-кадмиевых батарей

BatteryStuff | Ответы на общие вопросы о батареях NiCD

Какие бывают никель-кадмиевые батареи

В чем уникальность никель-кадмиевых батарей

Приложения для электроинструментов

Зарядка NiCd аккумуляторов

Хранение никель-кадмиевых батарей

Эффект памяти

Надлежащая утилизация

Сводка

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

для никель-кадмиевых или никель-металлогидридных батарей сокращает количество деталей

– методы зарядки и аккумулятор Best Buy_Greenway

– обзор

9 Никель-кадмиевые батареи

NiCAD и NiMH аккумуляторы

Часто задаваемые вопросы о зарядных устройствах NiMH и NiCD

Больше новостей

Добавить комментарий Отменить ответ