Как правильно заряжать никель кадмиевые аккумуляторы: Каким Током Заряжать Ni Cd Аккумулятор ~ AUTOTEXNIKA.RU

Содержание

Каким Током Заряжать Ni Cd Аккумулятор ~ AUTOTEXNIKA.RU

Как заряжать никель-кадмиевые батареи: описание процесса

Благодаря передовому производству никель-кадмиевые батареи в настоящее время используются в большинстве портативных электрических устройств. Хорошая цена и высокая производительность сделали популярным аккумуляторный блок популярным. Такие устройства в настоящее время широко используются в инструментах, камерах, проигрывателях и т. Д. D. Чтобы аккумулятор работал долго, вам необходимо выяснить, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы. Следуя правилам эксплуатации таких устройств, вы сможете значительно продлить срок их службы.

Основные особенности

Чтобы понять, как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы, вам следует ознакомиться с функциями таких устройств. В. Юнгнер изобрел их еще в 1899 году, но тогда их создание было очень дорогим. Технология была улучшена. В настоящее время в продаже имеются обычные и относительно дешевые никель-кадмиевые батареи.

Открытые устройства требуют быстрой зарядки и медленной разрядки. В этом случае емкость батареи должна быть разряжена на сто процентов. Перезарядка осуществляется импульсными токами. Эти характеристики должны сохраняться на протяжении всего срока службы устройства. Зная, какой сейчас Ni-Cd, вы можете продлить его жизнь на пару лет. При этом аккумуляторы работают даже в самых вялых условиях. Особенностью представленных аккумуляторов является «эффект памяти». Если аккумулятор время от времени не разряжается полностью, на пластинах его частей образуются крупные кристаллы. Они уменьшают емкость батареи.

преимущества

Чтобы понять как правильно заряжать Никель-кадмиевые аккумуляторы для отверток, фотоаппаратов, фотоаппаратов и других портативных устройств вам необходимо будет ознакомиться с технологией этого процесса. Это, конечно, не требует каких-либо специальных знаний и навыков от пользователя. Даже после длительного хранения аккумулятор можно быстро зарядить.

Это одно из преимуществ устройств, которые делают их необходимыми.

Никель-кадмиевые батареи имеют огромное количество циклов зарядки и разрядки. В зависимости от производителя и рабочего критерия эта цифра может достигать более 1000 циклов. Преимущество никель-кадмиевой батареи заключается в ее долговечности и способности работать по нагруженным критериям. Даже при работе с ним на морозе, оборудование будет работать правильно. Его способность по таким критериям не меняется. При любом заряде аккумулятор можно долго хранить. Важным преимуществом этого является его низкая цена.

недостатки

Одним из недостатков представленных устройств является тот факт, что пользователь должен научиться правильно заряжать никель-кадмиевые батареи. Вышеуказанные батареи, как упоминалось выше, обладают «эффектом памяти», поэтому пользователь должен периодически принимать профилактические меры для его удаления.

Плотность энергии представленных батарей будет несколько ниже, чем у других типов автономных источников питания. Кроме того, при производстве этих устройств используются токсичные, опасные материалы для окружающей среды и здоровья человека. Утилизация таких веществ требует дополнительных затрат. Поэтому использование таких батарей ограничено в некоторых странах.

После длительного хранения Ni-Cd аккумуляторы требуют цикла зарядки. Это связано с самой высокой скоростью саморазряда. Это тоже недостаток в их дизайне. Но, зная, как правильно заряжать никель-кадмиевые батареи и как правильно их использовать, вы можете обеспечить свое оборудование автономным источником питания на долгие годы.

Типы зарядных устройств

Чтобы быть правдой упражнение Никель-кадмиевая батарея, специальное оборудование для использования. В большинстве случаев это идет с батареей. Если по какой-либо причине нет зарядного устройства, вы можете приобрести его отдельно. В продаже появились автоматические и реверсивные импульсные варианты. Используя устройство первого типа, пользователь не знает, какое напряжение необходимо заряжать никель-кадмиевым аккумуляторам. Процесс выполняется автоматически. При этом вы можете заряжать или разряжать до 4 батарей одновременно.

С помощью специального переключателя устройство переводится в режим разряда. При этом цветовой индикатор станет желтым. Когда эта процедура завершена, устройство переходит в режим зарядки без посторонней помощи. Загорается красный индикатор. Когда батарея достигнет требуемой емкости, устройство больше не будет подавать ток на батарею. При этом индикатор станет зеленым. Револьверные зарядные устройства относятся к группе профессионального оборудования. Они способны выполнять несколько циклов зарядки и разрядки различной длительности.

Никель Кадмиевые аккумуляторы заряжают Ni-CD. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ.

Все видео о таких вещах, как аккумулятор, NICD аккумулятор. Вы признаете, как правильно разряжать, перезаряжать

 

в качестве правильно заряжать NiMH и NiCd батареи?

Друзья, я приветствую вас! Это видео было записано в ответ на ваши вопросы о том, насколько это правда зарядить аккумулятор.

Специальные и универсальные зарядные устройства

Многие пользователи интересуются тем, как зарядить аккумулятор Отвертка типа Ni-Cd. В В этом случае обычное устройство, предназначенное для пальцевых батарей, не будет работать. Специальное зарядное устройство обычно поставляется с отверткой. Это следует использовать при обслуживании батареи. Если у вас нет зарядного устройства, вам следует приобрести зарядные устройства этого типа. В этом случае можно заряжать только аккумуляторную батарею отвертки. Если вы используете разные типы батарей, вам следует купить универсальное оборудование. Это позволит вам поддерживать автономные источники питания практически для всех устройств (камер, отверток и даже аккумуляторов).

Например, он сможет заряжать никель-кадмиевые батареи iMAX B6. Это простой и полезный бытовой прибор.

Нажмите на разряд батареи

Экструдированные никель-кадмиевые батареи имеют особый дизайн. Способ зарядки и разрядки представленных устройств зависит от их внутреннего сопротивления. На этот дизайн влияют некоторые конструктивные особенности. Дисковые батареи используются для долговременного использования оборудования. У них плоские электроды достаточной толщины. Во время процесса разряда их напряжение медленно падает до 1,1 В. Это можно проверить путем построения кривой.

Если аккумулятор продолжает разряжаться до 1 В, его разрядная емкость будет составлять 5-10% от первоначального значения. Если ток увеличивается до 0,2 С, напряжение значительно снижается. Это также относится к емкости аккумулятора. Это связано с невозможностью равномерного разряда по поверхности электрода. Поэтому их толщина сегодня уменьшается. В этом случае конструкция дискового аккумулятора содержит 4 электрода.

В этом случае они могут быть разряжены с током 0,6 с.

Цилиндрические батареи

Сегодня аккумуляторы с керамзитовыми электродами широко используются. Они имеют низкую долговечность и обеспечивают высокие энергетические характеристики устройства. Напряжение заряженной Ni-Cd батареи этого типа поддерживается на уровне 1,2 В, пока не будет потеряно 90% указанной емкости. Около 3% из них теряется при следующем разряде от 1,1 до 1 В. Батареи представленного типа могут разряжаться с током 3-5 В.

Электроды рулонного типа установлены в цилиндрических батареях. Их можно разряжать током с более высокими значениями, который находится на уровне 7-10 С. Индикатор емкости будет максимальным при температуре 20 ºС. С увеличением это значение меняется незначительно. Если температура падает до 0 ° C и ниже, мощность разряда уменьшается прямо пропорционально увеличению тока разряда. Как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы, стоит задуматься.

Общие правила тарификации

При зарядке никель-кадмиевой батареи крайне важно ограничить избыточный ток, протекающий к электродам. Это необходимо из-за роста внутри устройства при таком давлении. Кислород будет выделяться во время зарядки. Это влияет на текущий уровень использования, который будет уменьшаться. Существуют некоторые требования, объясняющие, как заряжать никель-кадмиевые батареи. Параметры процесса учитываются производителями спецтехники. Зарядные устройства сообщают о 160% номинальной емкости батареи во время работы. Температурный интервал на протяжении всего процесса должен оставаться в диапазоне от 0 до 40 ° С.

Стандартный режим зарядки

Производители должны указать в инструкциях, сколько нужно заряжать никель-кадмиевую батарею и какой ток делать. В большинстве случаев этот режим является стандартным для большинства типов батарей. Если аккумулятор имеет напряжение 1 В, его следует заряжать в течение 14-16 часов. В этом случае ток должен составлять 0,1 с.

В некоторых случаях характеристики процесса могут немного отличаться. На это влияют конструктивные особенности устройства, а также увеличенная вкладка активной массы.

Это необходимо для увеличения емкости батареи.

Пользователь также может быть заинтересован в том, что текущий зарядить аккумулятор Ni-Cd В этом случае есть два варианта. В первом случае ток будет постоянным на протяжении всего процесса. Второй вариант позволяет заряжать долго аккумулятор без риска повреждения. Схема предполагает использование поэтапного или плавного снижения тока. На первом этапе она будет значительно превышать норму 0,1 с.

Ускоренный заряд

Есть и другие методы, которые используют никель-кадмиевые батареи. Как зарядить аккумулятор такого типа в ускоренном режиме? Существует целая система. Производители увеличивают скорость этого процесса, выпуская специальные устройства. Они могут взиматься по высоким текущим ставкам. Устройство имеет специальную систему управления. Это предотвращает сильную перезарядку батареи. Такая система может иметь как саму батарею, так и ее зарядное устройство.

Цилиндрические типы устройств заряжаются постоянным током, значение которого составляет 0,2 С. Процесс займет всего 6-7 часов. В некоторых случаях разрешается заряжать аккумулятор с током 0,3 С в течение 3-4 часов. В В этом случае контроль процесса важен. При ускорении процедуры превышение должно составлять не более 120-140% от емкости. Есть даже батареи, которые можно полностью зарядить всего за 1 час.

Прекратить зарядку

При рассмотрении вопроса о том, как заряжать никель-кадмиевые батареи, вам следует подумать о завершении процесса. После того, как ток перестает поступать на электроды, давление внутри батареи продолжает расти. Этот процесс происходит путем окисления гидроксильных ионов на электродах.Со временем существует постепенное уравнение скорости выделения и поглощения кислорода на обоих электродах. Это приводит к постепенному снижению давления внутри батареи. Если перезарядка значительна, этот процесс будет медленнее.

Настройки режима

Чтобы правильно зарядить никель-кадмиевую батарею, настройте оборудование (если оно предоставлено производителем). Номинальная емкость батареи должна составлять ток зарядки до 2 С. Необходимо выбрать тип импульса. Это может быть обычный, повторный Flex или Flex. Порог чувствительности (снижение давления) должен составлять 7-10 мВ. Это также называется Дельта Пик. Лучше всего установить минимум. Ток замены должен быть установлен в диапазоне 50-100 мАч. Для того, чтобы в полной мере использовать заряд батареи, вам необходимо заряжать большой ток. Если требуется максимальная мощность, аккумулятор заряжается с низким током, как обычно. Обдумав, как заряжать Ni-Cd батареи, каждый пользователь сможет правильно выполнить этот процесс.

устройство, восстановление. Как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор? :: SYL.ru

Сегодня одним из самых популярных видов пополнения энергии бытовой техники являются никель-кадмиевые аккумуляторы. Это довольно простое в эксплуатации устройство, которое при правильном обращении прослужит достаточно длительный промежуток времени. Как правильно обращаться с никель-кадмиевыми аккумуляторами, следует рассмотреть подробнее.

Общая характеристика

Никель-кадмиевый аккумулятор устроен так, что при низком внутреннем сопротивлении он может отдавать достаточно большой ток. Такие аккумуляторы выдерживают даже короткое замыкание.

Аккумуляторы представленного типа легко выдерживают длительные нагрузки. При понижении температуры окружающей среды их работоспособность практически не меняется.

Никель-кадмиевые аккумуляторы уступают другим видам в емкости. Однако их высокая отдача делает батареи одними из самых популярных и востребованных в области портативной техники.

Для приборов с электродвигателями, которые потребляют большие токи, применение таких зарядных устройств, как аккумуляторы никель-кадмиевого типа, просто незаменимо.

Разрядные токи, на которых они используются, находятся в диапазоне 20-40 А. Предельная нагрузка для NiCd-аккумуляторов составляет 70 А.

Преимущества

Представленные устройства обладают рядом преимуществ. Они способны работать в широком диапазоне токов разряда и заряда, а также температуры.

Заряжать аккумуляторы никель-кадмиевого типа можно при низких температурах, что объясняется высокой нагрузочной способностью. Они не требовательны к типу затяжного устройства. Это существенное преимущество. Оно выделяет устройство из массы других разновидностей, так как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор можно в любых условиях. Он устойчив к механическим нагрузкам, пожаробезопасен. Аккумуляторы никель-кадмиевой разновидности имеют более 1000 циклов зарядки и обладают способностью восстановления после понижения емкости.

Низкая стоимость вместе с перечисленными преимуществами делают NiCd-аккумуляторы очень популярными.

Недостатки

Устройство никель-кадмиевого аккумулятора имеет и ряд недостатков. Основным из них является «эффект памяти».

В течение нескольких циклов зарядки-разрядки происходит изменение структуры поверхности электродов. При этом в сепараторе образовываются химические соединения, которые впоследствии будут мешать разрядке малыми токами. Это приводит к запоминанию источником своего неполного разряда.

Заряд никель-кадмиевых аккумуляторов чем дальше, тем больше будет терять свою эффективность. Источник будет иметь всё меньшую емкость.

Недостатком также является высокий саморазряд в течение первых суток до 10 % после зарядки. Минусом можно считать также большие габариты.

Зарядка

Чтобы разобраться, как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы, следует учесть ряд особенностей этого процесса.

Быстрый режим зарядки для представленных источников питания предпочтительнее, чем медленный. Импульсное пополнение емкости для них лучше, чем постоянный ток.

Рекомендуется выполнять восстановление устройства. Этого требуют никель-кадмиевые аккумуляторы. Как заряжать их подобным методом, учли производители соответствующих устройств. Реверсивный заряд ускоряет процесс благодаря рекомбинации газов, выделяющихся во время его проведения.

Представленная техника осуществления восстановления подобных батарей позволяет увеличить срок эксплуатации до 15 %. Как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор? Существует целая технология. Некоторые пользователи для увеличения отдачи источника питания применяют быструю зарядку с последующей дозаправкой слабыми токами. Это позволяет более плотно наполнить аккумулятор.

Хранение и утилизация

Хранить представленные батареи следует в разряженном состоянии. Существуют зарядные устройства, в которых предусмотрена функция разряда. Если же таковой не имеется, перед хранением никель-кадмиевые аккумуляторы опустошают при помощи лампы накаливания с допустимым током 3-20 А. Батарею подключают к ней и ждут, пока спираль не начнет краснеть.

Такая процедура позволит хранить устройство довольно длительное время. Причем условия окружающей среды, перепады температуры не будут иметь воздействия на устройство.

Если требуется утилизировать представленную разновидность батарей, следует отдать их на особый пункт приема подобных устройств. Во всех развитых странах они есть. Это связано с наличием в аккумуляторе кадмия. По своей токсичности он сопоставим с ртутью.

Понимая технологию того, как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор, хранить его и утилизировать, можно не сомневаться в безопасности и долговечности этого источника питания. Он не навредит экологии и здоровью человека при ответственной утилизации батарей.

Восстановление

Аккумуляторы никель-кадмиевого типа являются единственной разновидностью подобных устройств, которые нуждаются в восстановлении.

Периодическое проведение цикла разряд-заряд позволит увеличить срок эксплуатации батарей. Этого не следует делать слишком часто, но время от времени это просто необходимо.

Для проведения восстановления существует два типа устройств. Первое называется реверсивно-импульсным зарядным устройством с разным временем продолжительности. Это очень эффективное устройство, но сложное и дорогостоящее. Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов можно выполнять более простым устройством. Оно совершает цикл разряда-заряда автоматически. Такое устройство дешевле, удобнее и позволяет заряжать сразу 2-4 батареи.

Для проведения процесса необходимо вставить аккумуляторы в кассету оборудования. При помощи переключателя задается число аккумуляторов. Включение прибора в сеть приведет в действие индикатор. Красный цвет соответствует зарядке, а желтый — разрядке. Зеленый свет индикатора оповещения о прекращении процесса. Разряжать батареи следует принудительно. Для этого на приборе необходимо переключить определенный рычаг. После окончания разрядки устройство продолжит процесс зарядки автоматически.

Ознакомившись с основными характеристиками такого источника питания, как никель-кадмиевые аккумуляторы, можно правильно их эксплуатировать. Придерживаясь инструкции производителя, регулярно выполняя восстановление батарей, можно значительно продлить их срок службы. Правильно утилизируя представленное устройство, достаточно просто будет обезопасить себя, других людей и экологию в целом от токсического воздействия кадмия.

Держатели элементов АА. Попытка восстановить емкость отработанных NiCd и NiMh аккумуляторов.

Купил на Али кучку держателей для аккумуляторов (или просто батареек) формата АА… Вещь бывает нужна в хозяйстве, тем более, если собираешь или ремонтируешь какие-либо электронные приборы или гаджеты. Собственно больше то и писать о них было бы нечего (ну только оценить сопротивление контактов, померить длину проводков и оценить на зуб и глаз пластмассу — что будет в обзоре), но наткнулся на одну статью в интернете и родилась идея проверить, можно ли восстановить емкость отработавших свой срок NiCd и NiMh аккумуляторов, которых накопилось в хозяйстве, и выбросить их просто на свалку рука не поднимается, т.к такие элементы нужно сдавать на утилизацию… Что из этого получилось, и вообще получилось ли… Можно узнать прочитав обзор…
Внимание — много фото, трафик!!!

Вот собственно, сама статья, которую я упоминал в оглавлении обзора…

Начал искать еще информацию про восстановление утративших емкость NiCd и NiMh АКБ и поиск привел меня на занимательную статью на английском, которую вы сможете прочитать пройдя по ссылке: batteryuniversity.com/learn/archive/memory_myth_or_fact Не знающие английский могут воспользоваться возможностями автоматического перевода на русский системой Google. Из статьи я вынес главное, что элементы NiCd и NiMh имеют память (у NiCd это очень выражено, у NiMh менее выражено, но все же эффект имеет место), и что бы продлить жизнь им, необходимо разряжать, до определенного напряжения перед зарядкой.

Наверное многие знают об этом, что производитель рекомендует разряжать аккумуляторы до остаточного напряжения 0.9-1В, а только потом ставить на зарядку. Но часто это игнорируется и со временем элементы теряют емкость, в них образуются кристаллы солей кадмия и никеля. И что бы их, хотя бы частично, разбить, нужно разряжать аккумуляторы небольшим током до остаточного напряжения 0.4-0.5В…

Кстати, немного о том, как устроен аккумулятор: Основу любого аккумулятора составляют положительный и отрицательный электроды. Разберем на основе NiCd аккумулятора. Положительный электрод (катод) содержит гидрооксид никеля NiOOH с графитовым порошком (5-8%), а отрицательный (анод) — металлический кадмий Cd в виде порошка.

Аккумуляторы этого типа часто называют рулонными, так как электроды скатаны в цилиндр (рулон) вместе с разделяющим слоем, помещены в металлический корпус и залиты электролитом. Разделитель (сепаратор), увлажненный электролитом, изолирует пластины друг от друга. Он изготавливается из нетканого материала, который должен быть устойчив к воздействию щелочи. Электролитом чаще всего выступает гидрооксид калия KOH с добавкой гидроксида лития LiOH, способствующего образованию никелатов лития и увеличения емкости на 20%.

Никель-металлогидридные аккумуляторы по своей конструкции являются аналогами никель-кадмиевых аккумуляторов, а по электрохимическим процессам — никель-водородных аккумуляторов. Удельная энергия Ni-MH-аккумулятора значительно выше удельной энергии Ni-Cd- и Ni-Н2-аккумуляторов
Аккумулятор NiMh (Никель-металлогидридный), устроен почти так же как NiCd:

Положительный и отрицательный электроды, разделенные сепаратором, свернуты в виде рулона, который вставлен в корпус и закрыт герметизирующей крышкой с прокладкой. Крышка имеет предохранительный клапан, срабатывающий при давлении 2-4 МПа в случае сбоя при эксплуатации аккумулятора.

Вооружившись знаниями, я решил попробовать собрать нечто подобное как в статье «Автоматическая разряжалка», и на практике проверить поможет это или нет, восстановить, хотя бы частично, утратившие емкость аккумуляторы… Собрал такое тестовое устройство по схеме приведенной в статье. В статье в качестве индикации была применена лампочка на 1В 75мА, уж не знаю где автор нашел такую. Так же в статье было предложено использовать светодиод, но эта идея не пройдет, поскольку все светодиоды при 1-1.5В не светят… Потому в качестве индикатора был применен амперметр…

Начальный ток разрядки свежезаряженной АКБ составляет 250мА, и постепенно падает. При остаточном напряжении в 1В, ток разряда снижается до 30-40мА, как раз примерно такой ток и нужен, что бы попытаться разбить кристаллы «шлака» в аккумуляторе…
Провел небольшое тестирования «убитого» радиотелефоном Ni-Mh аккумулятора формата ААА, всего было проведено 4 цикла заряда-разряда. Тестирование проводилось таким образом: Аккумулятор был разряжен до рекомендуемого производителем напряжения в 1В и был полностью заряжен при помощи автоматического Зарядного устройства Soshine (спасибо китайцам)

Зарядное устройство считает количество «закаченного» в АКБ заряда, конечно это неправильный способ оценки емкости, т. к нужно измерять емкость АКБ при разряде, а не заряде (в дальнейшем будем измерять емкость правильно), но косвенно можно судить, изменяется или нет емкость «убитого» аккумулятора…

Лирическое отступление

Кстати, на Муське, многие авторы этим «грешат», измеряя емкость аккумуляторов при помощи всеми любимого, «белого доктора»… Измерив «вдуваемый» в аккумулятор заряд, с важным видом рассуждают о емкости батареи, не учитывая, что не всё «вдутое» можно «выдуть» назад, а так же многочисленные потери энергии на саморазряд, нагрев батареи и т.п. Любой обзор девайса имеющего USB порт, считается не полным, если в нем нет фотографии «белого доктора». Китайцы вероятно обогатились на продажах этих супер-устройств для тестирования…))))


Полностью заряженный аккумулятор взял 480мА/ч «заряда» и был поставлен на разрядку в изготовленное разрядное устройство… Отсечка разрядки произошла при остаточном напряжении АКБ при 0. 5В… Это значение зависит от параметров транзисторов, использованных в разрядном устройстве… Цикл Заряда-Разряда повторяли 4 раза… Результаты предварительного тестирования привожу ниже:

1- заряд — 680мА/ч

2- заряд — 726мА/ч

3- заряд — 737мА/ч

4- заряд — 814мА/ч

Что ж мы видим положительную динамику… По крайней мере, в аккумулятор входит все больше «заряда», но к сожалению это только косвенная оценка емкости, а что бы оценить точно, нужно разряжать аккумулятор измеряя емкость…
Чем мы и займемся далее))))
Для правильной оценки емкости аккумуляторов было заказано новое Зарядно-разрядное устройство ВМ200 в у китайцев… Оно способно разряжать АКБ и измерять емкость, это будет намного точнее…

Поскольку можно сразу же тестировать 4 АКБ, было решено переделать разряжалку, и сделать её тоже 4-х канальной. Зарядно-разрядное устройство ВМ200 конечно способно самостоятельно разряжать АКБ, но делает она это до остаточного напряжения 0.9В, а это мало, мне необходимо разрядить каждый элемент до 0. 4В, потому была найдена схема другого разряжающего устройства в интернете

Я перевел эту схему на современные элементы и размножил до 4-х каналов…
Получилось вот такое разрядное устройство:


Поскольку во всех 4-х каналах, я выставляю одинаковое напряжение отсечки компараторов, то обошелся одним стабилитроном и одним построечным резистором на все четыре канала…
Для желающих повторить, даю ссылку на печатную плату, на ней все элементы подписаны


Вот тут-то мы и дошли до наших держателей для АКБ или батареек… Мне нужно было 4 шт, остальные уйдут «про запас»… Как обычно ссылка уже идет в «никуда», потому я поставил в заголовке аналогичный товар у другого продавца. Под спойлером прикладываю скриншот заказа, а то не поверят, что я заказываю запчасти у китайцев… ))))

Скрин заказа


Пока ко мне на всех парáх, на рикшах китайцы, в поте лица, везут мои 2 посылки, позволю себе короткое лирическое отступление… Обязательно найдутся пару читателей «муськи», которые скажут, что я занимаюсь фигней, тем более изготавливая печатные платы, и вообще надо не париться, а просто выкидывать отслужившие аккумуляторы… Возможно, это и правильно, но у каждого свой путь, кто-то водку пьет, кто-то в баню ходит, ну а мне нравится что-то созидать, пусть даже это кажется кому-то бессмысленным… Главное, что мне это нравится, ну а вам я желаю просто хорошо отдохнуть, читая мой обзор, может быть узнать что-то новое и обсудить это в комментариях, только не доводите споры до «холивара»… )))
Пока ждал посылку, сделал модуль индикации, вместо вольтметра для первого варианта платы, что на двух транзисторах…

развлекаюсь под спойлером

Это все сделано на микросхеме LM3914, практически по типовой схеме с даташита. Питание 5В от какой-то зарядки сотового телефона… На плате есть перемычка, которой можно переключать микросхему из режима «Точка», в режим «Столбик» и обратно…

обратная сторона

Когда горит один красный светодиод, напряжение на АКБ, равно 0.2В, когда горит весь столбик — значит на АКБ 1.2В. Каждый потухший светодиод сообщает, что напряжение на АКБ упало еще на 0.1В… Удобно использовать эту плату в виде вольтметра индикатора с довольно высокой точностью…

Наконец то обе посылки пришли, я не буду описывать распаковку, взвешивание, измерение размеров, ибо и так понятно, что держатели батареек формата АА, чуть больше самих батареек… Вот общий вид держателя.

Пластмасса упругая, держит аккумулятор хорошо, более того, довольно сложно пальцами вытащить батарейку, приходится поддевать каким-либо тонким предметом, отверткой, например.
Проверим сопротивление пружинного контакта. 2 миллиОма…

Длина проводов (красного и черного) около 15 см.

Настроим теперь напряжение отсечки компараторов, это можно сделать на любом канале из четырех. И проверим ток которым будут разряжаться наши аккумуляторы… Подаем на разрядное устройство 5В с какого то источника питания от сотового телефона. Видим что все светодиоды горят. Зеленый сигнализирует, что подключено питание, а красные 4 светодиода нам сообщают, что все компараторы находятся в закрытом состоянии, и разряд не происходит.

Описание процесса настройки и фотографии под спойлером

Присоединяем к первому каналу лабораторный блок питания и даем 1.2В — это напряжение полностью заряженного аккумулятора… Видим, что началась разрядка током 70мА (справа точный амперметр имеющий 4 разряда после запятой)

Обратите внимание, что светодиод первого канала потух, сигнализируя, что началась разрядка в этом канале…

При напряжении на аккумуляторе в 0.5В ток разряда составляет 40мА, в принципе как раз примерно такой ток нам и нужен для успешного разбиения образовавшихся кристаллов…

При напряжении 0. 4В компаратор закрывается и разрядка на этом окончена. Обратите внимание, что ток на амперметре стал нулевой

При помощи кримпера (не дешевый, профессиональный, куплен на Али), обжимаем провода в специальные наконечники для разъемов

Получается вот такой обжатый наконечник… Приятно работать профессиональным инструментом, хотя он и не дешев, но удобство и результат стоят того.

Ну что же… все готово, отбираем кандидатов на восстановление емкости. Под номерами 1 и 2 идут NiMh аккумуляторы от электробритвы «Panasonic» изначальная емкость не известна. После 3 лет работы в электробритве полностью заряженных аккумуляторов не стало хватать на один сеанс бритья. Под номерами 3 и 4 NiCd аккумуляторы, изначальная емкость 600мА, отработали свое в электрокардиографе…
Поскольку аккумуляторы долго лежали без использования, сначало необходимо их «взбодрить», это можно сделать на Зарядном устройстве ВМ200 выбрав режим Gharge-Refresh — зарядное устройство проведет 3 цикла разрядки до 0. 9В, а затем полная зарядка и так 3 раза. При этом емкость незначительно повышается. Таким образом мы исключим погрешность, незначительного повышения емкости, которая добавится после нескольких циклов «тренировки» долго лежащих без работы аккумуляторов. Тренировка была проведена, по времени заняло примерно 36 часов

Теперь можно приступить к процессу восстановления…

Вставляем все аккумуляторы в зарядное устройство, выбираем режим «Зарядка-Тест»… и ждем… После полной зарядки током 200мА, ЗУ разрядит аккумуляторы до 0.9В током 100мА и посчитает отданную емкость. Будем оперировать ей, как начальной емкостью до восстановления.

Вот под утро зарядное устройство выдало посчитанную емкость аккумуляторов, её будем использовать как начальные значения, Никель-Кадмиевые аккумуляторы потеряли половину своей начальной емкости, Никель-металлогидридные, не известно сколько имели емкости изначально, подозреваю, где-то 1200мАч, но это не важно, нам главное динамика и восстановление емкости.

Ставим все аккумуляторы в разрядное устройство, видим, что все красные светодиоды потухли, во всех четырех каналах началась разрядка аккумуляторов. При постижении остаточного напряжения 0.4В на каждом аккумуляторе, компараторы закроются, и красные светодиоды зажгутся, сигнализируя об окончании разрядки. Это может занять много времени…

Пришел с работы, на разрядном устройстве горят все 4 красных светодиода. На всякий случай замерил вольтметром остаточное напряжение на всех аккумуляторах. Примерно 0.4В на каждом…

Ну что же, начинаем повторять цикл разрядки-зарядки. Долго-нудно, день-ночь. Все тестирование заняло 4 суток. На дисплее ЗУ ВМ200 видна положительная динамика, все больше и больше заряда «входит» в аккумуляторы… Видно что метод работает…)))))

Но точки над i расставит заключительное тестирование емкости аккумуляторов при разряде.
5 циклов зарядки-разрядки прошли… Ставим аккумуляторы на определение емкости, это режим «Gharge-Test»… Ну и вот окончательный результат — вердикт…

Как мы видим, емкость какой была, такой и осталась… Чуда не произошло, хотя все говорило, что аккумуляторы восстанавливаются, т. к. растет «закачиваемая» емкость… Но увы…
На этом месте Муськовчане, имеющие гуманитарное образование, опечалено закрыли обзор и поставили мне жирный минус… Муськовчане, имеющие инженерное образование, похихикали и подумали, что законы физики, химии, старость и старуху с косой никто еще не обманул… И они об этом заранее знали… Но… Есть одно небольшое НО…
Как вы помните, я ранее писал про восстановление аккумуляторов формата ААА от радио телефона, в начале статьи… Аккумуляторы отработали 2 года, и перестали держать заряд. Если снять телефон с зарядки, через 10-15 минут на экране мигал значок разряженной батарейки, и требовал поставить телефон на зарядку. Если его требование игнорировалось, то телефон просто отключался. Это было примерно год назад. После 4-х циклов разряда-заряда, я опять поставил аккумуляторы в телефон, и они уже год как работают в нем, пусть ставить на зарядку телефон приходится немного чаще, чем с новыми аккумуляторами, НО!!! Телефон нормально работает год с восстановленными аккумуляторами!!! Почему и как, я не знаю… Но факт остается фактом…
Теперь вернем заряженные аккумуляторы в бритву «Panasonic»… До восстановления аккумуляторов хватало примерно на 4-5 минут после полной зарядки… Потом бритва неизбежно «умирала»… Ну что же, проверим, поставил аккумуляторы на место… Я побрился… потом еще 25 минут держал бритву включенной… Жужжит, как имеющая новые аккумуляторы… Дальше не стал мучить двигатель… выключил… Чувствую, что мне еще хватит этих аккумуляторов на некоторое время…
Выводы я делать не буду, каждый может сделать их самостоятельно… Спасибо всем, кто дочитал мой обзор до конца…
В завершение обзора, по традиции животное… Животному понравилась пластмасса и сопротивление пружинного контакта, но крайне не понравилась длина проводков… Длинее надо… и шуршун должен быть на конце проводков…

Дополнительная информация

Как заряжать аккумулятор шуруповерта правильно

Использование шуруповерта, работающего от сети, доставляет неудобства, ведь длины шнура может не хватать, да и сам он часто мешает. Поэтому были придуманы приспособления со съемным АКМ. Но перед их применением надо разобраться, как заряжать аккумулятор шуруповерта правильно.

Общие правила зарядки АКБ шуруповерта

Для правильной подзарядки батарей инструмента надо обеспечить рекомендованную внешнюю температуру. Оптимальным считается воздух, нагретый до 10-40 градусов.

Есть вероятность, что блок с батареями перегреется. Чтобы не допустить такого явления, во время зарядки аккумулятор иногда нужно отсоединять для его охлаждения. После восполнения емкости батареи нельзя ее оставлять в выключенном зарядном устройстве или устанавливать в шуруповерт, использование которого сейчас не планируется. Лучше сложить их в кейс с инструментом.

Важно! АКБ, которые применяются достаточно редко, нужно подзаряжать раз в месяц.

Узнать, сколько времени потребует подзарядка, можно в пособии по эксплуатации. Чтобы инструмент проработал долго, соблюдение этого требования обязательно.

Если батарея новая

Если шуруповерт был куплен только что, вначале его надо полностью зарядить, потому что при хранении на складе батареи в инструментах садятся.

От типа аккумулятора последующие нюансы будут сильно различаться.

Особенности зарядки аккумуляторов разных типов

Отличия в зарядке аккумуляторов связаны со свойствами материалов, из которых изготовлены АКБ. Устройства для восполнения емкости бывают импульсные и обычные. Первыми снабжаются профессиональные электроинструменты, а вторые идут в комплекте с бытовыми шуруповертами.

Всего существует три типа аккумуляторов:

  • Никель-кадмиевые. Отличаются выраженным эффектом памяти. После покупки их надо зарядить и разрядить 3 раза. Только таким образом будет достигнута наибольшая емкость аккумулятора. Последующую зарядку надо проводить только после полного окончания заряда.
  • Никель-металлогидридные. Также обладают эффектом памяти. Аналогичную процедуру рекомендуется выполнить 4 раза. Дальнейшая подзарядка осуществляется произвольно.
  • Литий-ионные. Эти аккумуляторы самые неприхотливые. Они способны долго не менять своей первоначальной емкости. Их можно заряжать как угодно.

Сколько времени заряжать

На некоторых моделях есть световой индикатор, который показывает, сколько процентов заряда восполнено. По завершении процесса батарею нужно сразу отсоединить от зарядного устройства.

Время подзарядки разнится от 30 минут до 6 часов, зависит это от емкости аккумулятора и мощности зарядного устройства. Дольше других энергия поступает в никель-кадмиевые АКБ. Они заряжаются не менее 3 часов.

Нужно ли заряжать перед длительным хранением

Все зависит от типа батарей:

  • Литий-ионные. Такие устройства кладут на хранение с зарядом 50%. Один или два раза в месяц их следует заряжать до этого значения.
  • Никель-металлогидридные. Их необходимо поддерживать в полностью заряженном состоянии и иногда восполнять емкость.
  • Никель-кадмиевые. Хранятся разряженными до следующего использования.

Если шуруповерт перестал заряжаться, никогда нельзя самостоятельно разбирать инструмент, иначе можно лишиться гарантии. Лучше всего отнести поломанный прибор в сервис. Иногда в инструкции по эксплуатации содержится информация о мерах, которые нужно предпринять в подобной ситуации.

Правильная зарядка аккумулятора — залог его исправной работы. Если не пренебрегать правилами, новые батареи понадобятся не скоро.

Полезные статьи, новости и обзоры на нашем канале Яндекс Дзен

Перейти

Восстановление старой аккумуляторной батареи и правила использования новой

Аккумуляторный инструмент занимает важную позицию на рынке бытового и профессионального оборудования. Если раньше с помощью батарей можно было сделать не так уж много, а их стоимость позволяла комплектовать ими лишь инструмент высшего ценового сегмента, то сегодня развившиеся технологии породили недорогой, практичный и автономный инструмент, которые привязаны к розетке лишь косвенно.

Преимущества аккумуляторного инструмента очевидны: при сохранении тяговых характеристик, как у сетевых собратьев, они обладают несравненно лучшей мобильностью. Правда, именно элементы питания доставляют владельцам устройств больше всего хлопот. Всё дело в том, что для каждого типа аккумуляторов существуют свои правила эксплуатации, при соблюдении которых технике «живёт» максимальный срок. Однако даже при выходе из строя и потере ёмкости батарею можно попытаться реанимировать.

Распространённые типы аккумуляторов для инструментов

Человеком придумано несколько десятков типов аккумуляторов, каждый из которых имеет свои определённые особенности. Но в распоряжении конструкторов электрической техники, будь то шуруповёрт или сабельная пила, находятся лишь некоторые из них, которые наиболее полно отвечают списку требований — компактности, безопасности, а также нетребовательности в обслуживании.

Принцип работы аккумулятора для электроинструмента — это химические процессы, протекающие в электролитической среде между двумя электродами — анодом и катодом. Обратимость этих процессов при пропускании электрического тока через составляющие части позволяет многократно перезаряжать элементы питания.

  • Ni-Cd. Структура никель-кадмиевых батарей подразумевает катод из химических соединений никеля, а анод — из кадмия в виде закиси его гидрата или в металлической форме. Электролит представляет собой щёлочь на основе калия. Благодаря низкому сопротивлению этот тип батарей не нагревается при значительной нагрузке ни при питании прибора, ни при зарядке током большого напряжения. Благодаря этому никель-кадмиевые элементы удобно применять в мощных приборах — ударных шуруповёртах, болгарках, цепных пилах. Батареи могут храниться длительное время в разряженном состоянии и не боятся умеренных отрицательных температур.
  • Ni-Mh. Спустя годы использования никель-кадмиевых батарей были выявлены их существенные недостатки: это эффект памяти, из-за которого во время эксплуатации нужно было внимательно следить за полным разрядом батарей, иначе их ёмкость сокращалась Появление устойчивых водородных гидридов соединений никеля с другими металлами привёл к появлению нового типа аккумулятора, а вот анод состоял уже из оксида никеля. Благодаря этому удалось решить вопрос с плохими экологическими показателями, на которые влиял токсичный кадмий. Металлгидридные батареи в меньшей степени подвержены эффекту памяти, а вот ёмкость при тех же размерах примерно на пятую часть больше. Правда, величина саморазряда в состоянии покоя не уменьшилась, а количество циклов, наоборот, стало меньше. И хотя металлогидридные аккумуляторы почти вытеснили никель-кадмий в бытовом секторе в форматах АА и ААА, шуруповёрты и рубанки комплектуются ими лишь изредка.
  • Литий-ионные. Этот стандарт пришёлся ко двору как нельзя кстати. Катод (преимущественно из кобальтата лития) в них изготавливается на алюминиевой фольге, а анод — на медной. В результате протекания электрического тока выделяются ионы лития, которые проникают в другие материалы, например, графит. Благодаря минимальному саморазряду, а также почти полному отсутствию эффекта памяти литий-ионные устройства повсеместно вытесняют другие виды батарей в современных инструментах. Правда, есть у них и недостатки. Они крайне требовательны к условиям зарядки, поэтому оснащаются микроконтроллерами, ограничивающими зарядный ток, а также отключающими аккумулятор при достижении критического низкого порога заряда. Если такой контроллер выходит из строя, батарея может перегреться и даже взорваться. Негативно сказываются и низкая температура окружающей среды, так что хранить аккумуляторный электроинструмент в холодном гараже не стоит.

Как восстановить?

К сожалению, аккумуляторы выходят из строя. Поздно — при соблюдении условий хранения и эксплуатации, рано — если пользователь пренебрегал рекомендациями по использованию батарей. А ведь именно элемент питания — базовый и наиболее дорогой узел шуруповёрта или цепной пилы. Его стоимость порой равна цене самого инструмента, но в любом случае больше её половины. Это наталкивает предприимчивых пользователей на мысль о ремонте «умерших» батарей.

Мнение эксперта

Торсунов Павел Максимович

Частичному ремонту, который временно может дать вторую жизнь аккумулятору, могут повергаться только никель-кадмиевые устройства. Попытка вскрытия корпуса литий-ионных батарей может привести к выделению водорода и возгоранию. Все работы осуществляйте на свой страх и риск, гарантию результата не даст никто.

Разборка

Вооружившись решимостью, можно приступать к разборке снятого элемента питания.

Для разборки потребуются:

  • Тонкая плоская отвёртка.
  • Небольшой ножик.
  • Фигурная крестообразная отвёртка.

Большинство съёмных модулей разборные, состоят из двух половинок и стягиваются шурупами. Найдите на корпусе углубления, открутите винты и разъедините части. Правда, могут встретиться и монолитные варианты — они тоже и нескольких частей, только при соединении пластик запаивается. Для вскрытия такого аккумулятора найдите след шва, и по нему ножиком аккуратно прорежьте пластик.

Диагностика

После вскрытия корпуса вы увидите несколько бочонков, соединённых между собой. Они немного похожи на стандартные пальчиковые батарейки, но при этом короче и толще. Такой типоразмер носит название SC. Бочонки металлические, но помещены в бумажный футляр, который легко снимается.

Поскольку каждый элемент выдаёт номинальное напряжение в 1,2 В, они соединены последовательно, то есть минусовый контакт аккумулятора сопрягается с плюсовым следующего. На выходе получается ёмкость и сила тока, равная значению одного элемента и напряжение, равное сумме напряжений каждого. К примеру, у в 12-вольтовой батарее элементов будет десять, а в 14,4-вольтовой — 12, и так далее.

Для диагностики понадобится мультиметр. Можно использовать как старые стрелочные приборы, так и новые цифровые. Щупы подносят к выходам каждого аккумулятора, соблюдая полярность. Выходное напряжение «здорового» элемента должно составлять от 1 до 1,37 В. Такие элементы можно признать нормальными, просто сильно разряженными. Маркером можно сразу метку на бочонке, чтобы не перепутать в дальнейшем.

Если напряжение составляет десятые или даже сотые доли вольта, аккумулятор уже не будет брать заряд в стандартном режиме. Это — готовый кандидат под восстановление.

В составе батареи могут попасться элементы, которые остаётся только выбросить. Обычно к ним относятся те, которые имеют повреждения корпуса, например, в результате ржавения или коррозии.

Снаряжение дистиллированной водой

Приходилось Вам восстанавливать аккумуляторную батарею?

Было делоНе довелось

Во время работы никель-кадмиевого аккумулятора гелеобразная щёлочь KOH постепенно теряет воду и густеет. Это приводит к росту сопротивления и невозможности проводить заряд. Добавление воды возвращает аккумулятору его первоначальные химические свойства. Вода должна быть химически чистой, то есть дистиллированной. Купить её можно в магазинах автотоваров либо выпросить в лаборатории при больнице.

Для добавления воды в аккумулятор потребуется:

  • Шуруповёрт с тонким сверлом 1 мм.
  • Одноразовый шприц на 2 мл.

Отверстия сверлится почти у самого верхнего края аккумулятора, там, где расположен вогнутый поясок. В этом месте осуществлять вскрытие корпуса наиболее безопасно. По ощущениям сверло должно пройти через оболочку и дойти примерно до середины диаметра.

После этого игла шприца вводится в отверстие, и дистиллированная вода выдавливается в аккумулятор. Количество может быть разным, зависит от того, насколько элемент питания «усох» во время эксплуатации. В один бочонок может войти до двух «кубиков» дистиллированной воды. Вводить стоит до того момента, как первая капля жидкости пойдёт наружу — это сигнал о предельном заполнении элемента.

Импульсная «продувка» током

После того, как батарея снаряжена дистиллированной водой, и гидроксид калия пришёл в норму, батарея должна показать существенный прирост напряжения. Даже у «мёртвых» аккумуляторов он увеличивается в два — четыре раза. Это знак того, что можно переходить к следующему этапу — «раскачиванию» элемента питания током высокого напряжения.

Дело в том, что во время многократных процессов заряда и разряда между анодом и катодом образуются дендриты — крупные кристаллические мостики, уменьшающие ёмкость и отрицательно влияющие на работоспособность. Во время воздействия током, номинал которого в несколько раз выше, чем у аккумулятора, выжигает дендриты, способствую оседанию активных веществ на аноде и катоде.

Для воздействия лучше взять автомобильную аккумуляторную батарею или источник бесперебойного питания. Прикасаться клеммами нужно коротко и быстро, в течение 10 — 15 секунд. После такой «раскачки» снова проверяют вольтаж мультиметром. Если процедура удалась, то составит около 1,25 — 1,4 В.

Возвращение батареи в строй

После того, как аккумулятор показал признаки жизни, над ним ещё нужно совершить операции:

  1. Совершить несколько полных циклов заряда — разряда. Для первого используйте зарядное устройство, для второго — обычную лампочку, которая гарантированно посадит батарею в ноль.
  2. Включить оживлённый аккумулятор в общую батарею. Для этого его припаивают паяльником или контактной сваркой. Предпочтителен первый способ, так как работа тонкая и контакты легко пережечь. Используйте канифоль в качестве флюса. Кислоту использовать запрещено, так как она активно реагирует со щёлочью электролита и может привести к необратимому разрушению батареи.

Рекомендации по правильному использованию аккумуляторов разных типов для электроинструмента

Для того, чтобы аккумуляторы прослужили максимально долго, и к процедуре восстановления пришлось прибегать как можно реже, стоит придерживаться следующих правил.

Для Ni-Cd:

  1. Ставьте аккумуляторы на зарядку только после того, как он полностью разрядится. Это состояние легко отследить: электромотор уже «не тянет» на низком токе. Закрутить саморез или отпилить пруток уже не получается.
  2. Заряжайте аккумуляторы до полной ёмкости. Если снимать их с заряда раньше, эффект памяти понемногу уменьшит ёмкость, и батарею придётся «разгонять» мощным током.
  3. Если у вас устройство без автоматического отключения (не загорается сигнал о конце зарядки), то рассчитайте время полного заряда, разделив ёмкость аккумулятора в ампер-часах на силу тока зарядного устройства.
  4. Если дрель или болгарка долго не используются, их лучше полностью разрядить и хранить при температуре ниже 20 градусов.

Для Ni-Mh:

  1. Дозаряжать батарею можно в любой момент, и на 70% и на 30% заряда. Правда, это можно делать только «по свежим следам». Если устройство хранилось так больше недели, нужно его всё-таки полностью разрядить.
  2. Хранить никель-металлогидридные элементы питания следует полностью заряженными при низкой, но не нулевой температуре. Именно такие условия созданы в бытовом холодильнике. Не забудьте поместить батарею в герметичный зип-пакет.
  3. Если аккумуляторы разрядились в ноль, реанимировать их будет очень сложно. Поэтому периодически извлекайте батарею из холодильника и замеряйте напряжение. Для номинальной 12-вольтовой оно не должно опускаться ниже 10 В.

Для Li-Ion:

  1. Элементы на основе лития можно хранить в обычных условиях при комнатной температуры. Их саморазряд очень низкий.
  2. Не старайтесь полностью разрядить литий-ионную батарею. Это для неё вредно. Впрочем, контроллер не позволит сбросить напряжение до критической отметки. Рекомендуется ставить аппарат на зарядку сразу после работы.
  3. Перезарядить литиевый элемент при работе «родного» зарядного устройства невозможно — по достижении нужной отметки ток перестаёт течь.

Заключение

Соблюдение верного режима использования увеличивает длительность эксплуатации разного типа батарей. Многое зависит не только от технологии и химических процессов, но и от конструкции зарядного устройства — чем оно «умнее», тем лучше для батарей. Однако даже при выходе из строя никель-кадмиевую батарею можно попытаться оживить с минимальными затратами и высокой вероятностью положительного результата.

Видео-инструкция восстановления «мертвого» ni-cd аккумулятора шуруповерта своими руками

Никель-кадмий Зарядка »Электроника

Правильная зарядка никель-кадмиевых, никель-кадмиевых аккумуляторов является ключевым моментом. Заряжайте их правильно, и они будут работать нормально, при неправильном обращении с ними срок их службы сократится.


Аккумуляторная технология Включает:
Обзор аккумуляторной технологии Определения и термины батареи NiCad NiMH Литий-ионный Свинцово-кислотный

Никель-кадмиевый аккумулятор включает: NiCad зарядка Эффект памяти NiCad


Зарядка или перезарядка любого аккумулятора требует осторожности.Перезаряжаемые батареи и элементы необходимо заряжать надлежащим образом, иначе они могут быть повреждены.

Если никель-кадмиевые батареи правильно заряжены, они прослужат намного дольше, принимая и сохраняя полный уровень заряда.

Неправильная зарядка или никель-кадмиевые батареи могут привести к сокращению срока службы или, в некоторых случаях, когда зарядка особенно неуместна, это может вызвать пожар или даже взрыв.

К счастью, никель-кадмиевые и никель-кадмиевые методы зарядки относительно просты, и на рынке было много подходящих зарядных устройств для этих батарей и элементов.

Основная зарядка NiCd аккумуляторов

Производители никель-кадмиевых аккумуляторов

не полностью форматируют свои аккумуляторы перед отправкой, чтобы они не сильно разлагались при хранении. В результате лучше всего перед использованием дать новым батареям медленную зарядку. Обычно это занимает от 15 до 24 часов. Это гарантирует, что каждая ячейка будет иметь одинаковый уровень заряда, поскольку они саморазрядились с разной скоростью во время транспортировки.

Кроме того, установлено, что характеристики новых элементов достигают оптимальных значений только после нескольких циклов заряда / разряда.Обычно элементы должны достичь заданного уровня производительности после пяти-десяти циклов заряда-разряда.

Помимо этого, пиковая емкость может быть достигнута примерно после 100 или более циклов зарядки-разрядки, после которых производительность начнет падать.

Предполагается, что никель-кадмиевые батареи заряжаются и разряжаются надлежащим образом и не могут быть использованы неправильно.

Основы зарядки NiCd

В отличие от свинцово-кислотных элементов, никель-кадмиевые аккумуляторы заряжаются от источника постоянного тока.Их внутреннее сопротивление таково, что при использовании постоянного напряжения они потребляли бы чрезмерно большие токи, которые могли бы повредить элементы.

Обычно элементы заряжаются со скоростью около C / 10. Другими словами, если их емкость составляет 1 ампер-час, они будут заряжаться со скоростью 100 мА. Время зарядки обычно превышает десять часов, поскольку не вся энергия, поступающая в элемент, преобразуется в накопленную электрическую энергию.

Было обнаружено, что на первом этапе зарядки, до примерно 70% полной зарядки, процесс зарядки почти 100% эффективен.После этого он падает.

Быстрая зарядка NiCd

Иногда оборудование, в котором используются никель-кадмиевые элементы, требует использования методов быстрой зарядки.

Обычно зарядка происходит со скоростью около C. Однако необходимо убедиться, что зарядка NiCd выполняется правильно, и зарядка прекращается сразу после завершения зарядки.

Поскольку эффективность зарядки составляет почти 100% до примерно 70% полной зарядки, полная скорость зарядки сохраняется до этого момента, после чего скорость зарядки снижается с увеличением температуры по мере снижения эффективности зарядки.

Было обнаружено, что быстрая зарядка никель-кадмиевых элементов также улучшает эффективность заряда. При скорости заряда 1С общая эффективность заряда стандартного NiCd составляет около 90%, а время заряда составляет чуть более часа.

Обнаружение окончания заряда для NiCds

Независимо от того, используется ли медленная или быстрая зарядка, необходимо убедиться, что никель-кадмиевые элементы не перезаряжаются. Поэтому необходимо иметь возможность обнаруживать конец заряда. Есть несколько способов добиться этого.

  • Базовое зарядное устройство: Некоторые из самых простых никель-кадмиевых зарядных устройств, которые можно купить, достаточно заряжают около C / 10.Они не включают таймер и предполагают, что пользователь снимет зарядку, когда батарея будет заряжена. Этот режим не совсем удовлетворителен, поскольку, если пользователь забудет, ячейки будут перезаряжены, что приведет к их повреждению. Также нет возможности узнать точное состояние заряда до начала зарядки.
  • Истекшее время / таймер: Некоторые из самых простых зарядных устройств предполагают, что элементы потребуют полной зарядки, и, зная их емкость, они могут получать заряд в течение определенного времени.Это простой и понятный метод зарядки никель-кадмиевых элементов и батарей. Одним из основных недостатков этой формы прекращения зарядки является то, что она предполагает, что все батареи полностью разряжены перед их перезарядкой. Чтобы батареи были полностью разряжены, зарядное устройство может выполнить цикл разряда.

    Это не очень точный метод подзарядки батарей и элементов, поскольку количество заряда, которое они могут удерживать, изменяется в течение их срока службы.Однако это лучше, чем отсутствие прекращения начисления.

  • Сигнатура напряжения: Сигнатура напряжения Зарядные устройства NiCd используют сигнатуру напряжения никель-кадмиевого элемента, чтобы определить, где он находится в цикле зарядки.

    Обнаружено, что когда никель-кадмиевый аккумулятор полностью заряжен, напряжение на клеммах немного падает. Зарядные устройства на базе микропроцессоров могут контролировать напряжение и определять точку полной зарядки, когда они завершают процесс зарядки.

    Эту форму прекращения заряда NiCd часто называют отрицательным дельта-напряжением, NDV. Он обеспечивает лучшую производительность при быстрой зарядке, поскольку отрицательная точка дельта-напряжения более очевидна при использовании быстрой зарядки.

  • Повышение температуры: Для определения момента окончания быстрой зарядки используется метод измерения температуры. Проблема заключается в том, что это неточно, потому что ядро ​​ячейки будет иметь гораздо более высокую температуру, чем периферия.При нормальной скорости зарядки скорость повышения температуры может быть недостаточной для точного определения.

    Обычно в качестве температуры отключения используется температура 50 ° C. Хотя короткий период при температуре 45 ° C может быть приемлемым, если температура может быстро падать, любой продолжительный период при температуре выше или выше вызывает ухудшение состояния элемента.

    Для быстрых зарядных устройств стали доступны более совершенные зарядные устройства с использованием более совершенных технологий. Основанные на микропроцессорной технологии, они могут определять скорость изменения температуры.Обычно прекращение заряда происходит при достижении скорости повышения температуры на 1 ° C в минуту или при достижении предельной заданной температуры (часто между 50 ° C и 60 ° C).

    Обнаружение скорости повышения температуры важно, потому что оно определяет, когда элемент полностью заряжен и энергия, поступающая в элемент, не преобразуется в накопленную энергию за счет потери тепла.

    Одним из недостатков этого метода является то, что никель-кадмиевые элементы или батареи, повторно вставленные в зарядное устройство с датчиком температуры, которое, вероятно, будет быстрым зарядным устройством, может вызвать опасный перезаряд, если аккумулятор повторно вставлен без полной разрядки, как в случае кто-то хочет убедиться, что аккумулятор заряжен.

Подзарядка NiCd

Часто необходимо поддерживать никель-кадмиевые элементы и батареи полностью заряженными и преодолевать любой саморазряд элемента с течением времени, который сделает их не пригодными для немедленного использования.

После полной зарядки NiCd можно поддерживать в полностью заряженном состоянии, применяя постоянный заряд. Этот постоянный заряд может быть безопасно достигнут, если приложить небольшой ток к элементу или элементам на уровне примерно от 0,05 C до 0,1 C. Это должно быть достигнуто с использованием источника тока, поскольку фактическое напряжение элементов может варьироваться в зависимости от температуры. .

Часто к элементу или элементам может применяться гораздо более высокий постоянный заряд, что может привести к перегреву и некоторому повреждению.

даже несмотря на то, что часто требуется поддерживать непрерывный заряд элементов или батарей, чтобы обеспечить их готовность к работе, если срок службы батареи является важным фактором, не рекомендуется оставлять никель-кадмиевые элементы на непрерывной подзарядке более чем на несколько дней. время. Гораздо лучше их снять и зарядить перед использованием.

Если никель-кадмиевые никель-кадмиевые батареи заряжать осторожно, они будут работать в течение длительного времени.Известно, что некоторые NiCd-элементы используются в течение многих лет. Несмотря на то, что мощность неизбежно снижается по мере использования, они могут оставаться в рабочем состоянии в течение длительного времени, обеспечивая хорошее обслуживание.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

NiCd Никель-кадмиевые аккумуляторы »Электроника

Никель-кадмиевый аккумулятор, NiCD или NiCad — это форма перезаряжаемой батареи, которая использовалась в течение многих лет — ее было легко использовать, но теперь возникают проблемы с утилизацией из-за проблем с содержащимся в ней кадмием.


Аккумуляторная технология Включает:
Обзор аккумуляторной технологии Определения и термины батареи NiCad NiMH Литий-ионный Свинцово-кислотный

Никель-кадмиевый аккумулятор включает: NiCad зарядка Эффект памяти NiCad


Никель-кадмиевые, никель-кадмиевые или никель-кадмиевые батареи были первым типом перезаряжаемых элементов, которые можно было использовать для портативного электронного оборудования.

Хотя свинцово-кислотные батареи были доступны в течение многих лет, они в основном использовались для автомобильных аккумуляторов. Th NiCd можно было легко использовать как прямую замену для многих стандартных первичных батарей, и его использование быстро завоевало популярность.

В наши дни никель-кадмиевые элементы

менее широко используются из-за содержащегося в них кадмия. Элементы или батареи необходимо утилизировать правильными способами, так как кадмий вреден и в конечном итоге может вымыться в землю, если будет обнаружен на свалке.

В настоящее время можно купить несколько никель-кадмиевых батарей, но они заполнили пробел на рынке, который не мог найти ни один другой аккумулятор того времени. Иногда старые никель-кадмиевые батареи все еще можно найти на складе или, возможно, даже использовать.

NiCd против NiCad

Часто для обозначения никель-кадмиевых элементов используется аббревиатура NiCd. Аббревиатура NiCad также широко используется.

Аббревиатура NiCad является зарегистрированным товарным знаком SAFT Corporation — производителя батарей и источников питания.Поэтому сокращение NiCad не следует использовать для обозначения никель-кадмиевых аккумуляторов, а только для тех, которые производятся SAFT.

Таким образом, сокращение NiCd является общепризнанным общим сокращением для общих никель-кадмиевых элементов и батарей.

Основы NiCd

Элементы

NiCd или NiCad могут обеспечить почти прямую замену угольно-цинковым или щелочным первичным батареям. Как правило, они могут сохранять меньший заряд, чем эти элементы, но имеют очевидное преимущество, заключающееся в возможности повторной зарядки. Это означает, что, хотя первоначальная стоимость покупки выше, чем у эквивалентных первичных элементов, затраты можно сэкономить после нескольких циклов зарядки / разрядки.

Номинальное напряжение для никель-кадмиевого / никель-кадмиевого элемента составляет 1,2 В. Он хорошо держит это напряжение на протяжении большей части цикла разряда, падая только после того, как большая часть заряда была использована. Он удерживает выходное напряжение лучше, чем эквивалентные углеродно-цинковые первичные типы, которые имеют устойчивое падение в течение срока службы элемента. Хотя плоская кривая показывает преимущество, заключающееся в том, что выходное напряжение элемента очень стабильно, это означает, что, когда элемент приближается к концу своего цикла разряда, выходное напряжение быстро падает, часто не давая пользователю особого предупреждения.

Элементы NiCd

имеют очень низкий уровень внутреннего сопротивления. Новый щелочной элемент хорошего качества может иметь внутреннее сопротивление около 300 мОм. Этот показатель может возрасти примерно до 900 миллиОм при разряде на 20% и до нескольких Ом при почти полном разряде. NiCd имеет гораздо более низкие показатели, и любое внутреннее сопротивление можно игнорировать для большинства целей, поскольку оно составляет всего несколько миллиОм, в зависимости от точного типа элемента и производителя. Это означает, что ячейка способна производить очень высокие токи, особенно если ячейка случайно замкнута накоротко.В связи с этим необходимо следить за тем, чтобы этого не произошло, поскольку может выделяться большое количество тепла.

Конструкция NiCd

Никель-кадмиевые, NiCd-элементы состоят из четырех основных элементов:

  • Анод: Он представляет собой сетку с кадмиевым покрытием.
  • Катод: Катодный электрод никель-кадмиевого элемента представляет собой сетку с никелевым покрытием.
  • Разделитель: Разделитель используется для предотвращения физического соприкосновения анода и катода и возникновения короткого замыкания.
  • Электролит: Электролит служит для переноса ионов и носителей заряда между анодом и катодом. Это может быть гидроксид калия, КОН или гидроксид натрия. Из жгута гидроксид калия проводит лучше, но гидроксид натрия не так сильно просачивается.

В разряженном состоянии активный положительный материал состоит из гидроксида никеля (Ni (OH) 2, а отрицательный материал — гидроксид кадмия. Во время зарядки они превращаются в NiO OH и кадмий вместе с небольшим количеством воды.Хотя сепаратор не участвует в реакции, он служит для изоляции между пластинами. Также необходим электролит. Для этого используется гидроксид калия. Он не участвует в реакции, но позволяет переносу электронов между двумя пластинами.

Размеры никель-кадмиевых элементов

NiCd элементы могут быть получены в различных размерах, и часто могут быть изготовлены специальные аккумуляторные батареи NiCd для определенных элементов электронного оборудования. Однако наиболее популярными никель-кадмиевыми ячейками являются батареи стандартных размеров: AAA, AA, C и D-элементы. Эти стандартные размеры приведены ниже, хотя иногда было обнаружено, что некоторые никель-кадмиевые кристаллы превышают эти размеры, что затрудняет их установку в стандартные гнезда.


Тип ячейки Диаметр
мм
Высота
мм
AAA 10,5 44,5
AA 14,5 50,5
С 26.2 50,0
D 34,2 61,5

Меры предосторожности для обеспечения длительного срока службы NiCds

Существует ряд мер предосторожности, которые помогут продлить срок службы никель-кадмиевых батарей. Краткий список представлен ниже:

  • Не допускайте короткого замыкания ячеек, так как это может привести к очень большим токам. Это может быть опасно, так как может выделяться большое количество тепла. Также рекомендуется не разряжать элементы с очень высокой скоростью.
  • Никогда не перезаряжайте элементы со скоростью, большей или равной их нормальному зарядному току. Допускается капельная подзарядка.
  • Никогда не заряжайте батареи в обратном направлении. Это может произойти, когда батарея, состоящая из нескольких последовательно соединенных ячеек, полностью разряжена. Поскольку некоторые элементы будут удерживать меньше заряда, чем остальные, по мере того, как вся батарея разряжается, некоторые элементы будут переведены в ситуацию обратного заряда.
  • Никогда не выбрасывайте клетки в огонь.
  • Ячейки
  • лучше всего работают в условиях нормальной комнатной температуры.Высокая и низкая температура снижает их эффективность. Высокие температуры могут привести к необратимому повреждению ячейки.

Батареи с никелевым или никель-кадмиевым покрытием доступны уже много лет. Их использование практически завершено ввиду экологических проблем, связанных с их утилизацией. Однако несколько лет назад было доступно много никель-кадмиевых батарей, и они фактически были единственной формой перезаряжаемых элементов или батарей для электронного оборудования.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .

% PDF-1.2 % 45 0 объект > endobj xref 45 76 0000000016 00000 н. 0000001868 00000 н. 0000002247 00000 н. 0000002455 00000 н. 0000003005 00000 н. 0000003451 00000 н. 0000003808 00000 н. 0000006765 00000 н. 0000007078 00000 н. 0000007258 00000 н. 0000007439 00000 н. 0000007636 00000 н. 0000008027 00000 н. 0000008208 00000 н. 0000008318 00000 н. 0000008605 00000 н. 0000008682 00000 н. 0000008817 00000 н. 0000009092 00000 н. 0000009514 00000 н. 0000011413 00000 п. 0000011722 00000 п. 0000012093 00000 п. 0000012114 00000 п. 0000013016 00000 п. 0000013496 00000 п. 0000014218 00000 п. 0000014403 00000 п. 0000014582 00000 п. 0000019940 00000 п. 0000020334 00000 п. 0000020829 00000 п. 0000020850 00000 п. 0000021616 00000 п. 0000021835 00000 п. 0000025106 00000 п. 0000025465 00000 п. 0000025831 00000 п. 0000026418 00000 п. 0000026439 00000 п. 0000027219 00000 п. 0000027240 00000 п. 0000027883 00000 п. 0000027904 00000 н. 0000028353 00000 п. 0000028374 00000 п. 0000028816 00000 п. 0000028837 00000 п. 0000029260 00000 п. 0000029489 00000 п. 0000029697 00000 п. 0000029930 00000 н. 0000030138 00000 п. 0000030349 00000 п. 0000030560 00000 п. 0000030771 00000 п. 0000030986 00000 п. 0000031210 00000 п. 0000031462 00000 п. 0000031671 00000 п. 0000031886 00000 п. 0000032098 00000 п. 0000032310 00000 п. 0000032519 00000 п. 0000037275 00000 п. 0000037513 00000 п. 0000037768 00000 п. 0000037999 00000 п. 0000038217 00000 п. 0000038432 00000 п. 0000038666 00000 п. 0000038688 00000 п. 0000039098 00000 н. 0000039177 00000 п. 0000001941 00000 н. 0000002225 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 46 0 объект > endobj 119 0 объект > поток Hb«f«

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 батареи на базе прочные, способные высокой скорости разряда, хорошего срока службы и относительно недороги. NiMH батареи заменяют NiCd во многих приложений из-за более высокого номинальные мощности (на 40-50% выше) и из-за экологических проблем кадмий, содержащийся в элементах NiCd. В этой статье рассматриваются батареи 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 аккумулятора 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 позволяют 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 повышается по мере принятия заряда (см. рисунок 1). Ближе к концу цикла зарядки напряжение аккумулятора начинает сильно расти быстрее достигает пика, затем начинает падать. Когда напряжение аккумулятора упало фиксированное количество мВ от пика (–ΔV), аккумулятор полностью заряжен и цикл зарядки заканчивается.

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

Аккумулятор имеет внутреннюю защиту против завышения. В то время как напряжение ячейки падает с пика, температура батареи и внутренняя давление быстро повышается. Если быстрая зарядка продолжается в течение значительного количества время после достижения полной зарядки Уплотнение аккумуляторной батареи 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 потерпеть поражение. 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 более высокая температура дальше уменьшает количество -ΔV, которое происходит при достижении полной зарядки. За NiMH ячеек, –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 вольтаж.

Другие различия между двумя химия включает более высокую энергию плотность и значительно пониженное напряжение депрессия или «эффект памяти» для NiMH ячейки, хотя никель-кадмиевые по-прежнему предпочтительны для приложений с большим током утечки. NiCd-элементы также обладают более низким саморазрядом. характеристики, но NiMH технологии 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 ячеек для зарядки выполнено 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 в напряжении 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 аккумулятор не подключен и правильный ток заряда, время заряда и соединения термистора на месте, выходное напряжение зарядного устройства очень близко входному напряжению.Подключение разряженный аккумулятор к зарядному устройству тянет понизить выходное напряжение зарядного устройства ниже 1,9 • V CELL (V CELL — общая напряжение аккумулятора, деленное на количество заряжаемых ячеек) цикл зарядки.

Если температура АКБ, как измеряется термистором NTC, составляет вне окна от 5 ° C до 45 ° C цикл зарядки паузы и отсутствие заряда ток течет до приемлемого достигается температура. Когда температура батареи в пределах нормы, напряжение аккумулятора 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 ток заряда начинает течь, период времени, известное как «время задержки». Это время задержки колеблется от 4 от минут до 15 минут в зависимости от ток заряда и время заряда настройки. Во время задержки окончание –ΔV отключено для предотвратить ложное прекращение начисления. А аккумулятор, который сильно разряжен или не был заряжен в последнее время может показывает 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 аккумулятора каждые 15-40 секунд, в зависимости от тока заряда и таймера настройки. Если каждое измеренное значение напряжения меньше предыдущего значения, для четырех последовательных чтений, а общее падение напряжения батареи превышает 8 мВ / элемент для NiMH или 16 мВ / элемент для NiCd, ток заряда прекращается, заканчивается цикл зарядки.Открытый сток выходной штифт «CHRG», который был вытянут низкий во время цикла зарядки, теперь становится высоким импедансом.

Подзарядка, программируемая пользователем функция запускает новый цикл зарядки, если напряжение аккумулятора 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 задержки, таким образом сокращая цикл зарядки для аккумулятор, который уже почти полностью заряжать.

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 того же аккумулятора со скоростью C / 2 будет означать зарядку при 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 батарей 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 эффективными. Нагрузки с изменением текущие уровни приводят к небольшим изменениям в напряжении батареи, которое может вызвать ложное прекращение заряда –ΔV. За 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 низком уровне, включая его обеспечение пути тока с низким сопротивлением между аккумулятором и нагрузкой.

Рис. 2. Зарядное устройство для 4-элементных никель-металлгидридных аккумуляторов 2A 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 батарей могут также произвести ложное прекращение обвинения, если движение батареи вызывает преждевременное –ΔV чтение.

В отличие от литий-ионных элементов, которые можно параллельно для увеличения емкости, NiCd или NiMH элементы не должны быть подключены параллельно, особенно при быстрой зарядке. Взаимодействие между ячейками мешает правильному прекращение заряда. 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 разработан 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 установлен рядом с аккумулятором упаковка, желательно контактирующая с одной или несколькими ячейками, очень рекомендуется, как в целях 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 аккумуляторы 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.

Статьи о

BatteryStuff | Ответы на распространенные 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 сделаем все возможное, чтобы сделать его простым, точным и по существу. Если у вас есть вопросы, которые остались без ответа, сообщите нам, и мы надеемся, что сможем помочь.

Что такое 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 изготовлен из гидроксида никеля (Ni (OH) 2), а отрицательный электрод — из гидроксида кадмия (Cd (OH) 2), а сам электролит представляет собой гидроксид калия (KOH).

В чем уникальность никель-кадмиевых батарей

Никель-кадмиевые батареи

отличаются от типичных 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 разряда. 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 дополнительную ячейку в аккумуляторную батарею. Это позволяет поддерживать напряжение, такое же, как у аккумуляторов традиционного типа, при этом сохраняя постоянное напряжение, которое является уникальным для никель-кадмиевых аккумуляторов. Другая 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 позволяет сократить время зарядки и разрядки. 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 батарей — 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 зарядить 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 способе их зарядки. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые могут выдерживать большие колебания силы тока и напряжения во время зарядки, никель-кадмиевые аккумуляторы требуют стабильной силы тока и лишь очень небольших 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, охладите его, а затем завершите зарядку. Химическая реакция в NiCad во время зарядки заключается в поглощении тепла, а не в производстве 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 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. Диапазон рекомендаций составляет от 40% до 0% заряда при хранении. НИКОГДА не замыкайте никель-кадмиевый сплав на сток, так как 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. Рекомендуется не хранить никель-кадмиевые аккумуляторы в течение длительного времени без периодического использования батарей.При длительном хранении кадмий в NiCad может образовывать дендриты (тонкие проводящие кристаллы), которые могут перекрывать промежутки 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 наиболее обсуждаемых тем о никель-кадмиевых кадрах — 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 аккумулятора, 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 полностью разрядились. разряжен. Для обычного потребителя это не оказывает большого влияния, 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 ленивой батареи. Это вызвано частой перезарядкой NiCad. Вы можете сказать, что это происходит, когда аккумулятор кажется полностью заряженным, но быстро разряжается после непродолжительного использования. Это не эффект памяти , который ограничен только никель-кадмиевыми батареями, но 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 батареи, 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 отдача, поскольку для сменных батарей для электроинструментов, по-прежнему заключается в этом испытанном типе батарей.

Выберите аккумулятор для электроинструмента NiCd

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

Никель-кадмиевые никель-кадмиевые батареи

Характеристики

Вторичные элементы 1,2 В, использующие щелочную химию, с удельной плотностью энергии, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.

Изобретен в 1899 году, но серийно выпущен только в начале 1960-х годов

Они используют гидроксид никеля Ni (OH) 2 для положительного электрода (катода), кадмий Cd в качестве отрицательного электрода (анода) и щелочной электролит гидроксида калия KOH.

Благодаря их небольшому размеру и высокой емкости разряда портативные инструменты и другие потребительские приложения впервые стали практичными.

Ячейки герметичны и используют рекомбинантную систему для предотвращения потери электролита и продления срока службы.

Когда-то они были предпочтительными батареями для портативных устройств с низким энергопотреблением, но теперь они уступили долю рынка новым никель-металлогидридным и литиевым батареям.

Преимущества

Низкое внутреннее сопротивление (менее половины эквивалента NiMH элементов)

Возможна высокая скорость заряда и разряда

Скорость разряда до 10C на короткие периоды времени

Плоская характеристика разгрузки (но быстро спадает в конце цикла)

Переносит глубокие разряды — можно выполнять глубокие циклы.

Широкий температурный диапазон (до 70 ° C)

Типичный срок службы более 500 циклов.

Процесс зарядки сильно эндотермический — во время зарядки аккумулятор остывает. Это позволяет заряжать очень быстро, поскольку нагревание I 2 R и эндотермическая химическая реакция противодействуют друг другу.

Быстрая зарядка обычно составляет 2 часа, но может быть и от 10 до 15 минут.

Кулоновский КПД никель-кадмия превышает 80% для быстрой зарядки, но может упасть ниже 50% для медленной зарядки.

Герметичный никель-кадмиевый элемент можно хранить в заряженном или разряженном состоянии без повреждений. Его можно восстановить для работы, выполнив несколько циклов зарядки / разрядки.

Электролит — это обычно доступный дешевый гидроксид калия КОН.

Доступен в большом количестве размеров и мощностей.

Недостатки

Главный недостаток этой технологии — ее подверженность эффекту памяти.

Первоначально термины «эффект памяти» или «проблема с памятью» были придуманы для описания циклической проблемы с памятью, при которой никель-кадмиевая батарея «запоминала» величину разряда для предыдущих разрядов и ограничивала срок службы батареи.Проблема менее распространена с современными никель-кадмиевыми батареями, которые предназначены для предотвращения циклических проблем с памятью.

Эффект памяти вызван изменением кристаллообразования от желаемого малого размера к большому, которое происходит, когда никель-кадмиевая батарея заряжается до того, как она полностью разрядится. Рост крупных кристаллов увеличивает импеданс элемента и может в конечном итоге предотвратить разряд аккумулятора за пределами этой точки и / или вызвать быстрый саморазряд аккумулятора.

Роста крупных кристаллов можно избежать, либо полностью разрядив их каждый раз, когда они используются, либо используя зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов, которое имеет встроенную цепь разряда.

Эффект памяти иногда можно обратить вспять, проведя батарею через несколько полных циклов разрядки и перезарядки, что помогает восстановить более мелкие кристаллические образования. Это называется восстановлением.

Никель-кадмиевые батареи

также подвержены повреждению из-за перезарядки.

Низкое напряжение элемента 1,2 В по сравнению с первичными щелочными элементами 1,5 В и только четверть емкости щелочных элементов.

Должны быть предусмотрены самоуплотняющиеся вентиляционные отверстия для предотвращения повреждений из-за перегрева и повышения давления.

Кадмий — это тяжелый металл с высокой стоимостью, и его использование в потребительских товарах в настоящее время не рекомендуется по экологическим причинам.

Постепенно заменяется технологиями никель-металлгидрида и лития, которые обладают превосходными характеристиками плотности энергии и рабочими характеристиками.

Зарядка

Полностью выключайтесь один раз в месяц, чтобы избежать эффекта памяти.

Не оставляйте аккумулятор в зарядном устройстве.

Метод медленной зарядки: постоянный ток с последующей подзарядкой.

В методе быстрой зарядки используется прекращение зарядки через отрицательный треугольник V (NDV).

Приложения

Моторизованное оборудование

Электроинструменты

Радиостанция двусторонней связи

Электробритвы

Торговые и промышленные переносные изделия

Медицинские инструменты

Аварийное освещение

Игрушки

Стоимость

Относительно недорого для применений с низким энергопотреблением, но в три-четыре раза дороже, чем свинцово-кислотные при той же мощности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *