เมกะเฮิรตซ์แบบชาร์จไฟได้ แบตเตอรี่ Ni-Cd, Ni-MH และ Li-Ion อะไรคือความแตกต่าง. ข้อดีและข้อเสีย. คุณสมบัติและการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-cd

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (ni mh) อยู่ในกลุ่มอัลคาไลน์ อุปกรณ์ประเภทเคมีดังกล่าวผลิตกระแสไฟฟ้า โดยที่นิกเกิลออกไซด์ทำหน้าที่เป็นแคโทด และอิเล็กโทรดไฮโดรเจนจากเมทัลไฮไดรด์ทำหน้าที่เป็นแอโนด อุปกรณ์เหล่านี้มีโครงสร้างคล้ายกับอุปกรณ์นิกเกิล-ไฮโดรเจน แต่มีประสิทธิภาพเหนือกว่าอุปกรณ์เมทัลไฮไดรด์หลายเท่าในแง่ของความจุ

ประวัติการสร้างสรรค์และการพัฒนา

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ผลิตขึ้นตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1960 และการผลิตเริ่มขึ้นเนื่องจากข้อบกพร่องที่สำคัญของรุ่นก่อน - อุปกรณ์นิกเกิลแคดเมียม แบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์สามารถใช้โลหะชุดต่างๆ ได้ โลหะผสมพิเศษได้รับการพัฒนาสำหรับการผลิตจำนวนมากที่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้อง

การผลิตจำนวนมากเริ่มต้นขึ้นในทศวรรษ 1980 แม้ว่าการปรับปรุงอุปกรณ์ดังกล่าวจะดำเนินต่อไปในปัจจุบัน ทันสมัย แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์สามารถชาร์จและคายประจุได้ถึง 500 รอบผ่านการใช้โลหะผสมของนิกเกิลและโลหะหายากอื่นๆ

ในอุปกรณ์ประเภทโครนาดังกล่าว แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่ 8.2 โวลต์ เมื่อเวลาผ่านไปจะค่อยๆ ลดลงเป็น 7.4 โวลต์ หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน การลดลงที่ตามมาจะเร็วขึ้นมาก แบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์มีความจุสูงกว่า (ประมาณ 20% สูงกว่า) เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แคดเมียม แต่มีอายุการใช้งานสั้นลง (รอบการชาร์จ / การคายประจุ 200-500) พวกเขายังมีอัตราการปลดปล่อยตัวเองที่สูงขึ้นประมาณ 1.5–2 เท่า

ถ้าเราพูดถึงปัจจัยเช่น "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ก็แทบจะมองไม่เห็นที่นี่ ถ้า แบตเตอรี่มีการใช้งานอย่างต่อเนื่อง คุณสามารถชาร์จได้แม้ว่าจะชาร์จไปแล้วครึ่งหนึ่งก็ตามแต่เมื่อไม่ได้ใช้งานมาระยะหนึ่งก็จำเป็นต้องทำการป้องกันการคายประจุจนเต็มแล้วจึงชาร์จ

แหล่งจ่ายไฟดังกล่าวมักใช้กับอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต้องการการทำงานแบบอัตโนมัติ ตามกฎแล้ว เทคโนโลยีดังกล่าวใช้ในแบตเตอรี่ AAA หรือ AA แต่มีตัวเลือกอื่นๆ เช่น แบตเตอรี่สำหรับอุตสาหกรรม พื้นที่การใช้งานของแหล่งจ่ายไฟดังกล่าวมีขนาดใหญ่กว่ารุ่นก่อนมาก แบตเตอรี่ Ni Mh ไม่มีส่วนประกอบที่เป็นพิษด้วยเหตุนี้จึงใช้สำหรับงานหลายอย่าง

จนถึงปัจจุบันมีอุปกรณ์ดังกล่าว 2 ประเภท:

1. 1500-3000 มิลลิแอมป์ต่อชั่วโมง กลุ่มนี้ใช้สำหรับอุปกรณ์ที่มีการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นในระยะเวลาอันสั้น กล้องวิดีโอและกล้อง อุปกรณ์ควบคุมระยะไกล และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการพลังงานมาก
2. 300-1000 มิลลิแอมป์ต่อชั่วโมง แบตเตอรี่ดังกล่าวใช้สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ไฟฟ้าหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง เช่น ไฟฉายหรือของเล่นแบบวอล์คกี้ทอล์คกี้ พวกเขาใช้พลังงานช้ามาก

คุณสามารถชาร์จโดยใช้วิธีหยดและรวดเร็ว แต่ในคำแนะนำตามกฎแล้วผู้ผลิตระบุว่าไม่แนะนำให้ชาร์จในวิธีแรกเนื่องจากอาจเป็นเรื่องยากที่จะระบุช่วงเวลาที่แหล่งจ่ายไฟปัจจุบันไปยังอุปกรณ์หยุดลง

หากคุณชาร์จด้วยวิธีนี้ อาจเกิดการโอเวอร์ชาร์จอย่างรุนแรง ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์เสียหายบางส่วนหรือความจุลดลง คุณต้องชาร์จแบตเตอรี่ ni mh โดยใช้วิธีการด่วน ประสิทธิภาพในกรณีนี้จะสูงกว่ารุ่นหยดเล็กน้อย

กระบวนการชาร์จแบตเตอรี่สามารถแบ่งออกเป็นหลายจุด:

• ติดตั้งแบตเตอรี่ในเครื่องชาร์จ
• ประเภทแบตเตอรี่;
• ค่าใช้จ่ายเริ่มต้น;
• ชาร์จเร็ว;
• การชาร์จ;
• รองรับการชาร์จ

หากการชาร์จอย่างรวดเร็วหมดลง ขอแนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ที่มีพลังงานเพียงพอ ในแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม การควบคุมเดลต้าก็เพียงพอแล้ว แบตเตอรี่ Ni mh ควรมีอุณหภูมิและการควบคุมเดลต้าเป็นอย่างน้อย

เพื่อให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานของแบตเตอรี่ Ni mh แบบรีชาร์จได้ คุณจำเป็นต้องทราบและปฏิบัติตามคำแนะนำสองสามข้อ ซึ่งการใช้งานเป็นประจำสามารถรับประกันการใช้งานในระยะยาวได้ ในการทำเช่นนี้ คุณจำเป็นต้องรู้เพียงไม่กี่สิ่ง

เริ่มแรก คุณต้องเตรียมพร้อมสำหรับความจริงที่ว่าแบตเตอรี่ไม่ควรร้อนเกินไป คายประจุออกมามาก และชาร์จใหม่ด้วย ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ สามารถเพิ่มระยะเวลาการทำงานได้หลายครั้ง

สำหรับงานระยะยาวจะใช้วิธีการต่อไปนี้:

ในการคำนวณสูตรการชาร์จแบตเตอรี่ ni mh อย่างถูกต้อง คุณต้องใช้สูตรต่อไปนี้: เวลาในการชาร์จเท่ากับความจุหารด้วยกระแสไฟของเครื่องชาร์จ ตัวอย่างเช่น มีแบตเตอรี่ที่มีความจุ 4000 มิลลิแอมป์ต่อชั่วโมง เครื่องชาร์จมีกระแส 1,000 มิลลิแอมป์ต่อชั่วโมง: 4000 / 1,000 = 4

กฎที่จำเป็นที่ต้องปฏิบัติตามระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่:

1. อุปกรณ์ดังกล่าวมีความไวต่อความร้อนสูงเกินไปและจะส่งผลเสียอย่างมากต่อการใช้งาน พวกเขาสูญเสียเอาต์พุตปัจจุบันและความสามารถในการให้ค่าใช้จ่ายที่มีอยู่
2. ก่อนใช้งานเซลล์แบตเตอรี่ เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด การชาร์จและชาร์จอุปกรณ์สามารถทำได้หลายรอบ สิ่งนี้จะบรรลุความจุสูงสุดที่สูญเสียไประหว่างการขนส่งและการจัดเก็บหลังการผลิต
3. ระหว่างการจัดเก็บระยะยาวโดยไม่ได้ใช้งาน ควรชาร์จแบตเตอรี่ไว้ไม่เกิน 30-40% ของความจุสูงสุด
4. หลังจากชาร์จหรือคายประจุแบตเตอรี่แล้ว ปล่อยให้เย็นลง
5. ขอแนะนำเป็นครั้งคราว (ทุกๆ 8-10 รอบการชาร์จ) ให้ปล่อยแบตเตอรี่เหลือ 0.98 และชาร์จจนเต็ม การดำเนินการนี้จะขยายเวลาดำเนินการ
6. แบตเตอรี่ดังกล่าวจะต้องถูกคายประจุให้สูงสุด 0.98 หากตัวเลขนี้น้อยกว่า แสดงว่าอุปกรณ์อาจหยุดชาร์จ

เนื่องจากปรากฏการณ์ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" แบตเตอรี่จึงสูญเสียประสิทธิภาพและคุณสมบัติในการเริ่มต้นบางอย่างเป็นครั้งคราว มีผลกระทบดังกล่าวเป็นผลมาจากการชาร์จและการคายประจุที่ไม่สมบูรณ์หลายรอบ

ในขณะเดียวกัน แบตเตอรี่จะจดจำขีดจำกัดที่เล็กกว่า (บนและล่าง) และลดความจุลงอย่างมาก

แต่ถ้าเกิดปัญหาขึ้นแล้ว คุณต้องฝึกฝนและกู้คืนแบตเตอรี่อย่างเหมาะสมเพื่อแก้ปัญหา การกระทำเหล่านี้ดำเนินการดังนี้:

• การใช้เครื่องชาร์จหรือหลอดไฟจำเป็นต้องคายประจุแบตเตอรี่เป็น 0.801 V;
• ชาร์จเต็ม

หากแบตเตอรี่บางตัวไม่ได้รับการป้องกันเป็นเวลานาน จะต้องดำเนินการหลายขั้นตอน ขอแนะนำให้ฝึกโดยการชาร์จและการคายประจุทุกๆ 3-4 สัปดาห์

ผู้ผลิตแบตเตอรี่ Ni Mh อ้างว่าผลกระทบดังกล่าวต้องไม่เกิน 5% ของความจุ เมื่อฝึกหัด ยังคงเป็นสิ่งสำคัญที่จะใช้ที่ชาร์จที่มีความสามารถในการคายประจุโดยมีค่าเกณฑ์ขั้นต่ำที่ตั้งไว้ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้แบตเตอรี่หมดเนื่องจากอาจไม่สามารถชาร์จได้ในภายหลัง เครื่องชาร์จดังกล่าวมีประโยชน์มากเมื่อไม่ทราบสถานะการชาร์จแบตเตอรี่และไม่สามารถประมาณการได้

หากไม่ทราบระดับการชาร์จ จะต้องทำการคายประจุภายใต้การดูแลอย่างระมัดระวังของเครื่องชาร์จ เนื่องจากอาจทำให้คายประจุได้ลึก เมื่อต้องบำรุงรักษาแบตเตอรี่ทั้งก้อน คุณต้องชาร์จให้เต็มก่อนเพื่อให้ความจุเท่ากัน

ในกรณีที่แบตเตอรี่ใช้งานได้นาน (2-3 ปี) แล้วการคืนค่าในลักษณะนี้อาจไม่มีประโยชน์ การกระทำดังกล่าวสามารถช่วยในกระบวนการใช้งานแบตเตอรี่เท่านั้น ระหว่างการใช้งานแบตเตอรี่ นอกจากเอฟเฟกต์หน่วยความจำแล้ว ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ที่เติมเข้าไปยังลดลงอีกด้วย สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ ควรป้องกันไม่ให้แต่ละองค์ประกอบแยกจากกัน ดีกว่าแบตเตอรี่ทั้งหมดในคราวเดียว สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มเอฟเฟกต์ แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถทำงานได้ 1-5 ปี ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและรุ่นเฉพาะ

ข้อดีและข้อเสียของอุปกรณ์เมทัลไฮไดรด์

หากเราเปรียบเทียบแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์กับแบตเตอรี่แคดเมียม ข้อได้เปรียบที่สำคัญในการจัดหาไฟฟ้าของรุ่นก่อนไม่ได้เป็นเพียงข้อดีข้อเดียว ผู้ผลิตแบตเตอรี่ได้ก้าวไปสู่การใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยปฏิเสธที่จะใช้แคดเมียม

ทำให้ง่ายต่อการจัดการกับการกำจัดผลิตภัณฑ์ที่ใช้แล้ว

เนื่องจากข้อดีของความทนทาน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพสูง และการใช้วัสดุ เช่น นิกเกิล แบตเตอรี่ Ni Mh กำลังได้รับความนิยมทุกวัน พวกเขายังดีตรงที่มีการชาร์จและการคายประจุบ่อยครั้ง การป้องกันโรคเพื่อฟื้นฟูความจุควรทำทุก 3-4 สัปดาห์

พวกเขายังมีข้อเสีย:

1. ผู้ผลิตแบตเตอรี่ดังกล่าวจำกัดหนึ่งชุดไว้ที่ 10 เซลล์ เนื่องจากมีความเป็นไปได้ที่จะมีขั้วย้อนกลับของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
2. แบตเตอรี่ดังกล่าวทำงานภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่แคบลง เมื่ออยู่ที่ -10 °С หรือ +40 °С พวกมันก็จะสูญเสียประสิทธิภาพไป
3. แบตเตอรี่เหล่านี้สร้างความร้อนได้มากเมื่อชาร์จ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีฟิวส์พิเศษเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป
4. มักจะปลดปล่อยตัวเองโดยไม่จำเป็น สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดนิกเกิลกับไฮโดรเจนของอิเล็กโทรไลต์

ในระหว่างรอบการชาร์จ/การคายประจุ ปริมาณของตะแกรงคริสตัลจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป สิ่งนี้มีส่วนทำให้เกิดสนิมและรอยแตกระหว่างปฏิสัมพันธ์กับอิเล็กโทรไลต์

ข้อดีของความจุขนาดใหญ่และขนาดเล็ก

เมื่อซื้อแบตเตอรี่ดังกล่าว ไม่จำเป็นต้องดูความจุเสมอไป เมื่อความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น การคายประจุในตัวเองก็เช่นกัน ตัวอย่างคือแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2400 mAh และ 1500 mAh หลังจากใช้งานไปหลายเดือน แบตเตอรี่ที่แรงกว่าจะสูญเสียความจุมากกว่าแบตเตอรี่อ่อน แบตเตอรี่ 2400 mAh ในอีกไม่กี่เดือนจะเทียบได้กับความจุของอุปกรณ์ 1500 mAh และหลังจากนั้นครู่หนึ่งจะมีประจุต่ำกว่าแบตเตอรี่ที่อ่อนกว่า

หากเราพิจารณาแนวปฏิบัติในการใช้อุปกรณ์ดังกล่าว แสดงว่าใช้ในอุปกรณ์ที่ต้องการใช้พลังงานสูงในระยะเวลาอันสั้น ตัวอย่างเช่น อาจเป็นเครื่องเล่น โมเดลที่ควบคุมด้วยวิทยุ หรือ VCR

ฉันซื้อที่ใส่แบตเตอรี AA (หรือแค่แบตเตอรี่) กับ Ali หลายอัน ... บางครั้งจำเป็นต้องมีของในบ้าน โดยเฉพาะถ้าคุณประกอบหรือซ่อมแซมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือแกดเจ็ตใดๆ อันที่จริงไม่มีอะไรจะเขียนเกี่ยวกับมันอีกแล้ว (ก็แค่ประเมินความต้านทานของหน้าสัมผัสวัดความยาวของสายไฟและประเมินพลาสติกด้วยตาและฟัน - สิ่งที่จะอยู่ในรีวิว) แต่ฉันเจอสิ่งหนึ่ง บทความบนอินเทอร์เน็ตและแนวคิดที่เกิดขึ้นเพื่อตรวจสอบว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะกู้คืนความจุของแบตเตอรี่ NiCd และ NiMh ที่สะสมอยู่ในฟาร์มแล้วทิ้งลงในหลุมฝังกลบไม่ได้ยกมือขึ้นเพราะองค์ประกอบดังกล่าวจะต้องมี นำกลับมาใช้ใหม่ ... เกิดจากอะไรและได้ผลหรือไม่ ... คุณสามารถหาคำตอบได้โดยการอ่านบทวิจารณ์ ...
ความสนใจ- รูปรถติดเพียบ!!!

อันที่จริงแล้วบทความที่ฉันกล่าวถึงในสารบัญของบทวิจารณ์ ...


ฉันเริ่มค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคืนค่าแบตเตอรี่ NiCd และ NiMh ที่สูญหาย และการค้นหานำฉันไปสู่บทความภาษาอังกฤษที่ให้ความบันเทิง ซึ่งคุณสามารถอ่านได้โดยคลิกที่ลิงก์: ผู้ที่ไม่รู้ภาษาอังกฤษสามารถใช้การแปลอัตโนมัติเป็นภาษารัสเซีย โดย Google จากบทความ ฉันหยิบเอาสิ่งสำคัญที่องค์ประกอบ NiCd และ NiMh มีหน่วยความจำ (สำหรับ NiCd สิ่งนี้เด่นชัดมากสำหรับ NiMh มันเด่นชัดน้อยกว่า แต่ยังคงเอฟเฟกต์เกิดขึ้น) และเพื่อยืดอายุของพวกเขาพวกเขาจะต้อง ถูกคายประจุจนหมดก่อนการชาร์จ


อาจมีหลายคนรู้เรื่องนี้ว่าผู้ผลิตแนะนำให้ปล่อยแบตเตอรี่ให้มีแรงดันตกค้าง 0.9-1V แล้วนำไปชาร์จเท่านั้น แต่บ่อยครั้งสิ่งนี้ถูกละเลยและเมื่อเวลาผ่านไปองค์ประกอบสูญเสียความสามารถของพวกเขาผลึกของแคดเมียมและเกลือนิกเกิลก่อตัวขึ้น และเพื่อที่จะทำลายพวกเขาอย่างน้อยบางส่วนคุณต้องคายประจุแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟเล็ก ๆ เป็นแรงดันตกค้าง 0.4-0.5V ...

อย่างไรก็ตาม เล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีการทำงานของแบตเตอรี่: พื้นฐานของแบตเตอรี่คือขั้วบวกและขั้วลบ มาดูแบตเตอรี่ NiCd กัน อิเล็กโทรดบวก (แคโทด) ประกอบด้วยนิเกิลไฮดรอกไซด์ NiOOH พร้อมผงกราไฟท์ (5-8%) และอิเล็กโทรดลบ (แอโนด) ประกอบด้วยแคดเมียมโลหะ Cd ในรูปแบบผง


แบตเตอรี่ประเภทนี้มักเรียกว่าแบตเตอรี่แบบม้วน เนื่องจากอิเล็กโทรดถูกรีดเป็นทรงกระบอก (ม้วน) พร้อมกับชั้นแยก วางในกล่องโลหะและเติมอิเล็กโทรไลต์ ตัวคั่น (ตัวคั่น) ที่ชุบด้วยอิเล็กโทรไลต์ แยกแผ่นออกจากกัน ทำจากวัสดุไม่ทอซึ่งต้องทนต่อด่าง อิเล็กโทรไลต์ที่พบมากที่สุดคือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH ด้วยการเติมลิเธียมไฮดรอกไซด์ LiOH ซึ่งส่งเสริมการก่อตัวของลิเธียมนิกเกิลและเพิ่มความจุ 20%

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ในการออกแบบนั้นคล้ายคลึงกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมและในกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า - แบตเตอรี่นิกเกิล - ไฮโดรเจน พลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นสูงกว่าพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-Cd และ Ni-H2 อย่างมาก
แบตเตอรี่ NiMh (Nickel Metal Hydride) ได้รับการออกแบบในลักษณะเดียวกับ NiCd:


อิเล็กโทรดบวกและลบซึ่งคั่นด้วยตัวคั่นจะถูกพับเป็นม้วนซึ่งเสียบเข้าไปในตัวเรือนและปิดด้วยฝาปิดผนึกพร้อมปะเก็น ฝาครอบมีวาล์วนิรภัยที่ทำงานที่แรงดัน 2-4 MPa ในกรณีที่แบตเตอรี่ทำงานล้มเหลว

ด้วยความรู้ฉันจึงตัดสินใจพยายามรวบรวมบางสิ่งที่คล้ายกันในบทความ“ Automatic Discharger” และในทางปฏิบัติจะช่วยตรวจสอบว่าจะช่วยได้หรือไม่ฟื้นฟูแบตเตอรี่ที่สูญเสียความจุอย่างน้อยบางส่วน . .. ฉันประกอบอุปกรณ์ทดสอบดังกล่าวตามแบบแผนที่ให้ไว้ในบทความ ในบทความ ใช้หลอดไฟ 1V 75mA เป็นตัวบ่งชี้ ฉันไม่รู้ว่าผู้เขียนพบที่ไหน แนะนำให้ใช้ LED ในบทความด้วย แต่แนวคิดนี้ใช้ไม่ได้เนื่องจาก LED ทั้งหมดไม่ส่องแสงที่ 1-1.5V ... ดังนั้นแอมมิเตอร์จึงถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ ...

กระแสไฟดิสชาร์จเริ่มต้นของแบตเตอรี่ที่ชาร์จใหม่คือ 250mA และค่อยๆ ลดลง ด้วยแรงดันตกค้าง 1V กระแสไฟดิสชาร์จจะลดลงเหลือ 30-40mA จำเป็นต้องใช้กระแสไฟเท่ากันเพื่อพยายามทำลายผลึก "ตะกรัน" ในแบตเตอรี่ ...
ฉันทำการทดสอบเล็กๆ น้อยๆ ของแบตเตอรี่ AAA Ni-Mh "ฆ่า" โดยวิทยุโทรเลข โดยทำการทดสอบรอบการชาร์จและคายประจุทั้งหมด 4 รอบ การทดสอบดำเนินการในลักษณะนี้: แบตเตอรี่ถูกคายประจุจนเหลือแรงดันไฟฟ้า 1V ที่ผู้ผลิตแนะนำ และชาร์จจนเต็มโดยใช้เครื่องชาร์จอัตโนมัติของ Soshine (ขอบคุณภาษาจีน)

เครื่องชาร์จนับปริมาณการชาร์จที่ "สูบ" ลงในแบตเตอรี่แน่นอนว่านี่เป็นวิธีประเมินความจุที่ผิดเพราะคุณต้องวัดความจุของแบตเตอรี่ระหว่างการคายประจุไม่ใช่การชาร์จ (เราจะวัดความจุอย่างถูกต้องในอนาคต) แต่ทางอ้อมสามารถตัดสินได้ว่าความจุเปลี่ยนหรือไม่ "แบตหมด...

การพูดนอกเรื่องโคลงสั้น

อย่างไรก็ตามใน Muska ผู้เขียนหลายคน "ทำบาป" ด้วยสิ่งนี้โดยการวัดความจุของแบตเตอรี่ด้วยความช่วยเหลือของ "หมอขาว" ที่ทุกคนโปรดปราน ... เมื่อวัดประจุ "เป่า" ลงในแบตเตอรี่แล้วพวกเขาพูดถึงแบตเตอรี่ ความจุด้วยอากาศที่สำคัญโดยไม่คำนึงถึงว่าทุกอย่างไม่ได้ "พอง" คุณสามารถ "เป่า" กลับได้รวมถึงการสูญเสียพลังงานมากมายสำหรับการคายประจุเองความร้อนของแบตเตอรี่ ฯลฯ การตรวจสอบอุปกรณ์ที่มีพอร์ต USB จะถือว่าไม่สมบูรณ์ หากไม่มีรูปถ่ายของ "แพทย์ผิวขาว" ชาวจีนอาจร่ำรวยจากการขายอุปกรณ์ระดับสูงเหล่านี้เพื่อการทดสอบ ...))))

ชาร์จ 1 ครั้ง - 680mAh

2- ชาร์จ - 726mAh

3- ชาร์จ - 737mAh

4- ชาร์จ - 814mAh

เราเห็นแนวโน้มในเชิงบวก ... อย่างน้อย "ประจุ" เข้าสู่แบตเตอรี่มากขึ้นเรื่อย ๆ แต่น่าเสียดายที่นี่เป็นเพียงการประมาณความจุทางอ้อมและเพื่อประเมินอย่างถูกต้องคุณต้องคายประจุแบตเตอรี่โดย วัดความจุ ...
เราจะทำอย่างไรต่อไป?
สำหรับการประเมินความจุของแบตเตอรี่ที่ถูกต้อง VM200 Charger-Discharge Device ได้รับคำสั่งจากจีน ... สามารถคายประจุแบตเตอรี่และวัดความจุได้จะแม่นยำยิ่งขึ้น ...

เนื่องจากคุณสามารถทดสอบแบตเตอรี่ได้ 4 ก้อนในทันที จึงตัดสินใจสร้างอุปกรณ์คายประจุใหม่และทำให้เป็น 4 ช่องสัญญาณด้วย แน่นอนว่าอุปกรณ์คายประจุที่ชาร์จ VM200 สามารถคายประจุแบตเตอรี่ได้เอง แต่ทำสิ่งนี้กับแรงดันไฟตกค้าง 0.9V ซึ่งไม่เพียงพอ ฉันต้องปล่อยแต่ละองค์ประกอบเป็น 0.4V ดังนั้นฉันจึงพบไดอะแกรม ของอุปกรณ์คายประจุอื่นบนอินเทอร์เน็ต

ฉันแปลรูปแบบนี้เป็นองค์ประกอบที่ทันสมัยและคูณเป็น 4 ช่อง ...
มันกลับกลายเป็นอุปกรณ์ปล่อยดังกล่าว:




เนื่องจากในทั้ง 4 ช่องสัญญาณ ฉันตั้งค่าแรงดันตัดเดียวกันของตัวเปรียบเทียบ ฉันจัดการด้วยซีเนอร์ไดโอดหนึ่งตัวและตัวต้านทานการก่อสร้างหนึ่งตัวสำหรับทั้งสี่ช่องสัญญาณ ...
สำหรับผู้ที่ต้องการทำซ้ำฉันให้ลิงค์ไปยังแผงวงจรพิมพ์องค์ประกอบทั้งหมดได้รับการลงนามแล้ว

นี่คือที่ที่เราไปถึงที่ใส่แบตเตอรี่หรือแบตเตอรี่ ... ฉันต้องการ 4 ชิ้นส่วนที่เหลือจะ "สำรอง" ... ตามปกติลิงก์ไปที่ "ไม่มีที่ไหนเลย" ดังนั้นฉันจึงนำผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกันจาก ผู้ขายรายอื่นในชื่อ ฉันกำลังแนบภาพหน้าจอของการสั่งซื้อภายใต้สปอยเลอร์ มิฉะนั้น พวกเขาจะไม่เชื่อว่าฉันสั่งอะไหล่จากจีน ...))))

ภาพหน้าจอของคำสั่งซื้อ

สนุกสนานภายใต้สปอยล์

ทั้งหมดนี้ทำได้บนชิป LM3914 เกือบจะเป็นไปตามรูปแบบทั่วไปจากแผ่นข้อมูล แหล่งจ่ายไฟ 5V จากการชาร์จโทรศัพท์มือถือบางชนิด ... มีจัมเปอร์บนบอร์ดที่สามารถเปลี่ยนไมโครเซอร์กิตจากโหมด "จุด" เป็นโหมด "คอลัมน์" และในทางกลับกัน ...

ด้านหลัง


เมื่อไฟ LED สีแดงดวงหนึ่งติดสว่าง แรงดันแบตเตอรี่จะอยู่ที่ 0.2V เมื่อเปิดแถบทั้งหมด หมายความว่าแบตเตอรี่ 1.2V ไฟ LED ดับแต่ละอันแสดงว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงอีก 0.1V ... สะดวกในการใช้บอร์ดนี้ในรูปแบบของโวลต์มิเตอร์ตัวบ่งชี้ที่มีความแม่นยำสูงพอสมควร ...

ในที่สุด พัสดุทั้งสองก็มาถึง ฉันจะไม่อธิบายการแกะ การชั่งน้ำหนัก วัดขนาด เพราะเป็นที่ชัดเจนว่าที่ใส่แบตเตอรี่ AA มีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่เองเล็กน้อย ... นี่คือมุมมองทั่วไปของผู้ถือ


พลาสติกมีความยืดหยุ่น เก็บแบตเตอรี่ได้ดี ยิ่งกว่านั้น นิ้วของคุณดึงแบตเตอรี่ออกค่อนข้างยาก คุณต้องงัดมันด้วยวัตถุบางๆ เช่น ไขควง เป็นต้น
ตรวจสอบความต้านทานของหน้าสัมผัสสปริง 2 มิลลิโอห์ม...


ความยาวของสายไฟ (แดงและดำ) ประมาณ 15 ซม.

ตอนนี้ มาตั้งค่าแรงดันตัดของเครื่องเปรียบเทียบ ซึ่งสามารถทำได้ในสี่ช่องสัญญาณใดก็ได้ และลองตรวจสอบกระแสไฟที่แบตเตอรี่ของเราจะถูกคายประจุ ... เราจ่ายไฟ 5V ให้กับอุปกรณ์จ่ายไฟจากแหล่งพลังงานบางชนิดจากโทรศัพท์มือถือ เราเห็นว่าไฟ LED ทั้งหมดเปิดอยู่ สีเขียวแสดงว่ามีการเชื่อมต่อสายไฟ และไฟ LED สีแดง 4 ดวงบอกเราว่าเครื่องเปรียบเทียบทั้งหมดอยู่ในสถานะปิดและไม่มีการจ่ายไฟเกิดขึ้น

คำอธิบายขั้นตอนการตั้งค่าและรูปภาพใต้สปอยล์

เราเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟของห้องปฏิบัติการกับช่องสัญญาณแรกและให้ 1.2V - นี่คือแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่ชาร์จจนเต็ม ... เราเห็นว่าการคายประจุด้วยกระแส 70mA ได้เริ่มขึ้นแล้ว (ทางด้านขวาเป็นแอมป์มิเตอร์ที่แม่นยำพร้อมตัวเลข 4 หลัก) หลังจุดทศนิยม)


โปรดทราบว่าไฟ LED ของช่องแรกดับลงโดยส่งสัญญาณว่าการคายประจุในช่องนี้เริ่มขึ้นแล้ว ...


ด้วยแรงดันแบตเตอรี่ 0.5V กระแสไฟที่ปล่อยออกมาคือ 40mA โดยหลักการแล้วกระแสนี้คือสิ่งที่เราต้องทำให้ผลึกแตกสลายได้สำเร็จ ...


ที่แรงดันไฟฟ้า 0.4V เครื่องเปรียบเทียบจะปิดลงและการคายประจุสิ้นสุดลง โปรดทราบว่ากระแสบนแอมป์มิเตอร์กลายเป็นศูนย์

ตอนนี้คุณสามารถเริ่มกระบวนการกู้คืน...


เราใส่แบตเตอรี่ทั้งหมดลงในเครื่องชาร์จเลือกโหมด "การทดสอบการชาร์จ" ... และรอ ... หลังจากชาร์จจนเต็มด้วยกระแสไฟ 200mA เครื่องชาร์จจะปล่อยแบตเตอรี่ไปที่ 0.9V ด้วยกระแส 100mA และคำนวณ ความจุที่กำหนด เราจะดำเนินการกับมันเป็นความจุเริ่มต้นก่อนการกู้คืน


ในตอนเช้าที่ชาร์จให้ความจุที่คำนวณได้ของแบตเตอรี่เราจะใช้เป็นค่าเริ่มต้นแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมสูญเสียความจุเริ่มต้นครึ่งหนึ่งแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ไม่ทราบว่ามีความจุเท่าใด ตอนแรกฉันสงสัยว่าประมาณ 1200mAh แต่ไม่สำคัญ สิ่งสำคัญสำหรับเราคือไดนามิกและการฟื้นฟูความจุ


เราใส่แบตเตอรี่ทั้งหมดลงในอุปกรณ์ปล่อยประจุ เราจะเห็นว่าไฟ LED สีแดงทั้งหมดดับลง แบตเตอรี่ได้เริ่มคายประจุแล้วในช่องทั้งสี่ช่อง เมื่อแบตเตอรี่แต่ละก้อนถึงแรงดันตกค้าง 0.4V เครื่องเปรียบเทียบจะปิดและไฟ LED สีแดงจะสว่างขึ้นซึ่งเป็นสัญญาณสิ้นสุดการคายประจุ อาจใช้เวลานาน...


ฉันกลับมาจากที่ทำงาน ไฟ LED สีแดงทั้ง 4 ดวงติดที่อุปกรณ์จ่ายไฟ ในกรณีที่ฉันวัดแรงดันไฟตกค้างของแบตเตอรี่ทั้งหมดด้วยโวลต์มิเตอร์ ประมาณ 0.4V ในแต่ละ ...

เราเริ่มทำซ้ำวงจรการคายประจุ ยาวนานและน่าเบื่อทั้งวันทั้งคืน การทดสอบทั้งหมดใช้เวลา 4 วัน บนจอแสดงผลของหน่วยความจำ VM200 มองเห็นไดนามิกในเชิงบวกชาร์จ "เข้าสู่" แบตเตอรี่มากขึ้นเรื่อย ๆ ... จะเห็นได้ว่าวิธีการทำงาน ...)))))


แต่จุดมากกว่า ผมจะจัดให้มีการทดสอบขั้นสุดท้ายของความจุของแบตเตอรี่ระหว่างการคายประจุ
รอบการชาร์จและการคายประจุผ่านไป 5 รอบ ... เราใส่แบตเตอรี่เพื่อกำหนดความจุ นี่คือโหมด "การทดสอบ Gharge" ... นี่คือผลลัพธ์สุดท้าย - คำตัดสิน ...


อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าความจุของมันคืออะไร มันยังคงอยู่อย่างนั้น ... ปาฏิหาริย์ไม่ได้เกิดขึ้นแม้ว่าทุกอย่างจะบอกว่าแบตเตอรี่กำลังถูกเรียกคืนเพราะ ความจุ "ฉีด" กำลังเพิ่มขึ้น ... แต่อนิจจา ...
ณ จุดนี้ ชาวมัสโควิทซึ่งมีการศึกษาด้านมนุษยธรรมปิดการทบทวนอย่างน่าเศร้าและให้คะแนนลบกับฉัน ... ชาวมัสโคไวต์ที่มีการศึกษาด้านวิศวกรรมหัวเราะคิกคักและคิดว่ายังไม่มีใครหลอกกฎฟิสิกส์เคมี , อายุมากกับหญิงชราที่ถือเคียว ... และพวกเขารู้เรื่องนี้ล่วงหน้า … แต่… มีตัวเล็กนิดเดียว แต่…
อย่างที่คุณจำได้ ฉันเขียนก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการกู้คืนแบตเตอรี่ AAA จากโทรศัพท์วิทยุ ในตอนต้นของบทความ ... แบตเตอรี่ใช้งานได้ 2 ปีและหยุดเก็บประจุ หากคุณถอดโทรศัพท์ออกจากการชาร์จ หลังจาก 10-15 นาที ไอคอนแบตเตอรี่เหลือน้อยจะกะพริบบนหน้าจอ และต้องการให้ชาร์จโทรศัพท์ หากคำขอของเขาถูกเพิกเฉย โทรศัพท์ก็ปิดไป นี่เป็นประมาณหนึ่งปีที่ผ่านมา หลังจากชาร์จ-คายประจุ 4 รอบ ฉันใส่แบตเตอรี่ลงในโทรศัพท์อีกครั้ง และใช้งานได้เป็นเวลาหนึ่งปีแล้ว แม้ว่าคุณจะต้องชาร์จโทรศัพท์บ่อยกว่าแบตเตอรี่ใหม่เล็กน้อย แต่ !! ! โทรศัพท์ใช้งานได้ปกติเป็นเวลาหนึ่งปีพร้อมแบตเตอรี่ที่ได้รับการตกแต่งใหม่ !!! ทำไมและอย่างไรฉันไม่รู้...แต่ความจริงยังคงอยู่...
ตอนนี้ขอคืนแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้วไปที่มีดโกน Panasonic ... ก่อนที่แบตเตอรี่จะกลับคืนมามันใช้เวลาประมาณ 4-5 นาทีหลังจากชาร์จจนเต็ม ... จากนั้นมีดโกนก็ "ตาย" อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ... มาดูกันดีกว่า ใส่แบตเตอรี่กลับเข้าที่ ... ฉันโกนแล้ว ... จากนั้นฉันเก็บไว้อีก 25 นาที มีดโกนก็เปิดขึ้น ... มันส่งเสียงดัง ราวกับว่ามีแบตเตอรี่ใหม่ ... ฉันไม่ได้ทรมานเครื่องยนต์อีกต่อไป ..ดับเครื่องแล้ว ... รู้สึกว่าแบตยังพอใช้ได้อีกสักพัก ...
ฉันจะไม่สรุปทุกคนสามารถวาดได้ด้วยตัวเอง ... ขอบคุณทุกคนที่อ่านบทวิจารณ์ของฉันจนจบ ...
ในตอนท้ายของการตรวจสอบตามประเพณีสัตว์ ... สัตว์ชอบพลาสติกและความต้านทานของหน้าสัมผัสสปริง แต่ไม่ชอบความยาวของสายไฟ ... ต้องยาวกว่านี้ ... และโครงเหล็กควรอยู่ที่ปลายสายไฟ ...

บทความเกี่ยวกับแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) เป็นบทความคลาสสิกบนอินเทอร์เน็ตของรัสเซีย ฉันแนะนำให้เช็คเอาท์…

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) มีความคล้ายคลึงในการออกแบบแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (Ni-Cd) และในกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า - แบตเตอรี่นิกเกิลไฮโดรเจน พลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นสูงกว่าพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-Cd และไฮโดรเจน (Ni-H2) อย่างมาก

วิดีโอ: แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH)

ลักษณะเปรียบเทียบของแบตเตอรี่

*** พารามิเตอร์บางส่วนจำนวนมากในตารางนี้เกิดจากวัตถุประสงค์ (การออกแบบ) ของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ตารางนี้ไม่ได้คำนึงถึงข้อมูลเกี่ยวกับแบตเตอรี่สมัยใหม่ที่มีการคายประจุเองต่ำ

ประวัติแบตเตอรี่ Ni-MH

การพัฒนาแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) เริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 50-70 ของศตวรรษที่ผ่านมา ผลที่ได้คือวิธีใหม่ในการจัดเก็บไฮโดรเจนในแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจนที่ใช้ในยานอวกาศ ในองค์ประกอบใหม่ ไฮโดรเจนสะสมในโลหะผสมของโลหะบางชนิด โลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนในปริมาตร 1,000 เท่าถูกค้นพบในปี 1960 โลหะผสมเหล่านี้ประกอบด้วยโลหะตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป ตัวหนึ่งดูดซับไฮโดรเจนและอีกตัวหนึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ส่งเสริมการแพร่กระจายของอะตอมไฮโดรเจนไปยังโครงตาข่ายโลหะ จำนวนของส่วนผสมที่เป็นไปได้ของโลหะที่ใช้นั้นแทบไม่ จำกัด ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติของโลหะผสมได้ ในการสร้างแบตเตอรี่ Ni-MH จำเป็นต้องสร้างโลหะผสมที่สามารถทำงานได้ที่ความดันไฮโดรเจนต่ำและอุณหภูมิห้อง ปัจจุบัน การทำงานเกี่ยวกับการสร้างโลหะผสมและเทคโนโลยีใหม่สำหรับการประมวลผลยังคงดำเนินต่อไปทั่วโลก โลหะผสมของนิกเกิลกับโลหะของกลุ่มแรร์เอิร์ ธ สามารถให้รอบการชาร์จและคายประจุของแบตเตอรี่ได้มากถึง 2,000 รอบโดยความจุของอิเล็กโทรดลบจะลดลงไม่เกิน 30% แบตเตอรี่ Ni-MH ตัวแรกที่ใช้โลหะผสม LaNi5 เป็นวัสดุที่ใช้งานหลักของอิเล็กโทรดเมทัลไฮไดรด์ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Bill ในปี 1975 ในการทดลองครั้งแรกกับโลหะผสมของโลหะไฮไดรด์ แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ไม่เสถียร และความจุของแบตเตอรี่ที่ต้องการอาจ ไม่สามารถทำได้ ดังนั้นการใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ในอุตสาหกรรมจึงเริ่มต้นขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 หลังจากการสร้างโลหะผสม La-Ni-Co ซึ่งช่วยให้ดูดซับไฮโดรเจนแบบย้อนกลับทางไฟฟ้าเคมีได้นานกว่า 100 รอบ ตั้งแต่นั้นมา การออกแบบแบตเตอรี่ Ni-MH ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน การเปลี่ยนอิเล็กโทรดลบทำให้สามารถเพิ่มโหลดของมวลแอคทีฟของอิเล็กโทรดบวกได้ 1.3-2 เท่า ซึ่งกำหนดความจุของแบตเตอรี่ ดังนั้นแบตเตอรี่ Ni-MH จึงมีคุณลักษณะด้านพลังงานจำเพาะสูงกว่าแบตเตอรี่ Ni-Cd อย่างมีนัยสำคัญ ความสำเร็จของการกระจายแบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ทำให้มั่นใจได้ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูงและไม่เป็นพิษของวัสดุที่ใช้ในการผลิต

กระบวนการพื้นฐานของแบตเตอรี่ Ni-MH

แบตเตอรี่ Ni-MH ใช้อิเล็กโทรดนิกเกิล-ออกไซด์เป็นอิเล็กโทรดบวก เช่น แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม และอิเล็กโทรดโลหะผสมนิกเกิล-แรร์-เอิร์ธที่ดูดซับไฮโดรเจนแทนอิเล็กโทรดแคดเมียมเชิงลบ บนอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์ที่เป็นบวกของแบตเตอรี่ Ni-MH ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น:

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

ที่ขั้วลบ โลหะที่มีไฮโดรเจนดูดซับจะถูกแปลงเป็นโลหะไฮไดรด์:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (ชาร์จ) MH + OH - → M + H 2 O + e - (คายประจุ)

ปฏิกิริยาโดยรวมในแบตเตอรี่ Ni-MH เขียนได้ดังนี้:

Ni(OH) 2 + M → NiOOH + MH (ชาร์จ) NiOOH + MH → Ni(OH) 2 + M (การคายประจุ)

อิเล็กโทรไลต์ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาหลักที่สร้างกระแส หลังจากรายงานความจุ 70-80% และในระหว่างการชาร์จใหม่ ออกซิเจนจะเริ่มถูกปล่อยออกมาบนอิเล็กโทรดออกไซด์-นิกเกิล

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

ซึ่งถูกเรียกคืนที่ขั้วลบ:

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

ปฏิกิริยาสองประการสุดท้ายทำให้เกิดวัฏจักรออกซิเจนแบบปิด เมื่อออกซิเจนลดลง การเพิ่มความจุของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ก็จะเพิ่มขึ้นด้วยเนื่องจากการก่อตัวของกลุ่ม OH

การสร้างอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ Ni-MH

อิเล็กโทรดไฮโดรเจนโลหะ

วัสดุหลักที่กำหนดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ Ni-MH คือโลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนซึ่งสามารถดูดซับไฮโดรเจนได้มากถึง 1,000 เท่า โลหะผสมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ LaNi5 ซึ่งส่วนหนึ่งของนิกเกิลจะถูกแทนที่ด้วยแมงกานีส โคบอลต์ และอลูมิเนียมเพื่อเพิ่มความเสถียรและกิจกรรมของโลหะผสม เพื่อลดต้นทุน ผู้ผลิตบางรายใช้โลหะผสมแทนแลนทานัม (Mm ซึ่งเป็นส่วนผสมของธาตุหายาก อัตราส่วนในส่วนผสมใกล้เคียงกับอัตราส่วนในแร่ธรรมชาติ) ซึ่งนอกจากแลนทานัมแล้ว ยังรวมถึงซีเรียมด้วย , พรีโอดิเมียมและนีโอไดเมียม ในระหว่างการหมุนเวียนประจุ-การปล่อยประจุ จะมีการขยายตัวและการหดตัว 15-25% ของผลึกคริสตัลของโลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนเนื่องจากการดูดซับและการคายประจุของไฮโดรเจน การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนำไปสู่การก่อตัวของรอยแตกในโลหะผสมเนื่องจากความเค้นภายในที่เพิ่มขึ้น การก่อตัวของรอยแตกทำให้พื้นที่ผิวเพิ่มขึ้นซึ่งสึกกร่อนเมื่อทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ความสามารถในการคายประจุของอิเล็กโทรดลบจึงค่อยๆ ลดลง ในแบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรไลต์ในปริมาณจำกัด ทำให้เกิดปัญหาในการกระจายอิเล็กโทรไลต์ การกัดกร่อนของโลหะผสมทำให้เกิดการเฉื่อยทางเคมีของพื้นผิวเนื่องจากการก่อตัวของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ที่ทนต่อการกัดกร่อน ซึ่งเพิ่มแรงดันไฟเกินของปฏิกิริยาหลักที่สร้างกระแสของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ การก่อตัวของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนเกิดขึ้นจากการใช้ออกซิเจนและไฮโดรเจนจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจะทำให้ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ลดลงและเพิ่มความต้านทานภายใน เพื่อชะลอกระบวนการกระจายตัวและการกัดกร่อนของโลหะผสมที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งกำหนดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นใช้วิธีหลักสองวิธี (นอกเหนือจากการปรับองค์ประกอบและโหมดการผลิตของโลหะผสมให้เหมาะสม) วิธีแรกคือการห่อหุ้มไมโครแคปซูลของอนุภาคอัลลอยด์ เช่น ในการปกปิดพื้นผิวด้วยชั้นรูพรุนบาง ๆ (5-10%) - โดยน้ำหนักของนิกเกิลหรือทองแดง วิธีที่สองซึ่งพบการใช้งานที่กว้างที่สุดในปัจจุบัน ได้แก่ การรักษาพื้นผิวของอนุภาคโลหะผสมในสารละลายอัลคาไลน์ด้วยการก่อตัวของฟิล์มป้องกันที่สามารถซึมผ่านไฮโดรเจนได้

อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์

อิเล็กโทรดออกไซด์-นิกเกิลในการผลิตจำนวนมากผลิตขึ้นในการดัดแปลงการออกแบบดังต่อไปนี้: แผ่นลาเมลลา การเผาแบบไม่มีแผ่น (เซรามิกโลหะ) และแบบอัด รวมถึงเม็ด ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เริ่มใช้อิเล็กโทรดสักหลาดแบบไม่มีแผ่นและโฟมโพลีเมอร์

อิเล็กโทรด Lamellar

อิเล็กโทรด Lamellar คือชุดกล่องเจาะรูที่เชื่อมต่อถึงกัน (แผ่นลามิเนต) ที่ทำจากเทปเหล็กชุบนิกเกิลแบบบาง (หนา 0.1 มม.)

อิเล็กโทรดเผา (เซอร์เม็ท)

อิเล็กโทรดประเภทนี้ประกอบด้วยฐานเซอร์เม็ทที่มีรูพรุน (มีความพรุนอย่างน้อย 70%) ในรูพรุนที่มีมวลแอคทีฟอยู่ ฐานทำจากผงละเอียดคาร์บอนิลนิกเกิล ซึ่งผสมกับแอมโมเนียมคาร์บอเนตหรือคาร์บาไมด์ (นิกเกิล 60-65% ส่วนที่เหลือเป็นสารตัวเติม) ถูกกด รีด หรือพ่นบนเหล็กหรือตาข่ายนิกเกิล จากนั้นตะแกรงที่มีผงจะต้องผ่านการอบชุบด้วยความร้อนในบรรยากาศลด (โดยปกติในบรรยากาศไฮโดรเจน) ที่อุณหภูมิ 800-960 ° C ในขณะที่แอมโมเนียมคาร์บอเนตหรือคาร์บาไมด์สลายตัวและระเหยและนิกเกิลจะถูกเผา วัสดุพิมพ์ที่ได้จึงมีความหนา 1-2.3 มม. มีความพรุน 80-85% และรัศมีรูพรุน 5-20 µm ฐานถูกชุบด้วยสารละลายเข้มข้นของนิกเกิลไนเตรตหรือนิกเกิลซัลเฟตและสารละลายอัลคาไลให้ความร้อนถึง 60-90 ° C ซึ่งทำให้เกิดการตกตะกอนของนิกเกิลออกไซด์และไฮดรอกไซด์ ปัจจุบันยังใช้วิธีการชุบด้วยไฟฟ้าเคมี ซึ่งอิเล็กโทรดต้องผ่านการบำบัดด้วยแคโทดิกในสารละลายนิกเกิลไนเตรต เนื่องจากการก่อตัวของไฮโดรเจน สารละลายในรูพรุนของจานถูกทำให้เป็นด่าง ซึ่งนำไปสู่การสะสมของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของนิกเกิลในรูพรุนของจาน อิเล็กโทรดฟอยล์จัดเป็นประเภทอิเล็กโทรดเผา อิเล็กโทรดผลิตขึ้นโดยใช้เทปนิกเกิลเจาะรูบาง ๆ (0.05 มม.) ทั้งสองด้าน โดยการพ่นแอลกอฮอล์อิมัลชันของผงนิกเกิลคาร์บอนิลที่ประกอบด้วยสารยึดเกาะ การเผาผนึก และการเคลือบด้วยสารเคมีหรือไฟฟ้าเคมีเพิ่มเติมด้วยรีเอเจนต์ ความหนาของอิเล็กโทรดคือ 0.4-0.6 มม.

อิเล็กโทรดกด

อิเล็กโทรดแบบกดทำขึ้นโดยการกดภายใต้แรงกด 35-60 MPa ของมวลแอคทีฟบนตาข่ายหรือเทปเหล็กเจาะรู มวลสารออกฤทธิ์ประกอบด้วยนิกเกิลไฮดรอกไซด์ โคบอลต์ไฮดรอกไซด์ กราไฟต์และสารยึดเกาะ

อิเล็กโทรดสักหลาดโลหะ

อิเล็กโทรดสักหลาดโลหะมีฐานที่มีรูพรุนสูงซึ่งทำจากนิกเกิลหรือเส้นใยคาร์บอน ความพรุนของฐานรากเหล่านี้คือ 95% หรือมากกว่า อิเล็กโทรดสักหลาดทำขึ้นจากพอลิเมอร์ชุบนิกเกิลหรือสักหลาดกราไฟต์ ความหนาของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ อยู่ในช่วง 0.8-10 มม. มวลที่ใช้งานถูกนำเข้าสู่ความรู้สึกด้วยวิธีการที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความหนาแน่น ใช้แทนผ้าสักหลาดได้ นิกเกิลโฟมได้มาจากโฟมโพลียูรีเทนที่ชุบนิกเกิลตามด้วยการอบอ่อนในสภาพแวดล้อมที่ลดลง แป้งเปียกที่มีนิกเกิลไฮดรอกไซด์และสารยึดเกาะมักจะถูกนำมาใช้ในตัวกลางที่มีรูพรุนสูงโดยการแพร่กระจาย หลังจากนั้นฐานที่มีแป้งจะแห้งและรีด อิเล็กโทรดสักหลาดและโฟมโพลีเมอร์มีลักษณะความจุจำเพาะสูงและอายุการใช้งานยาวนาน

การสร้างแบตเตอรี่ Ni-MH

แบตเตอรี่ Ni-MH ทรงกระบอก

อิเล็กโทรดบวกและลบซึ่งคั่นด้วยตัวคั่นจะถูกม้วนขึ้นในรูปของม้วนซึ่งเสียบเข้าไปในตัวเรือนและปิดด้วยฝาปิดผนึกพร้อมปะเก็น (รูปที่ 1) ฝาครอบมีวาล์วนิรภัยที่ทำงานที่แรงดัน 2-4 MPa ในกรณีที่แบตเตอรี่ทำงานล้มเหลว

รูปที่ 1 การออกแบบแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH): 1 ตัว, 2 ฝา, ฝา 3 วาล์ว, 4 วาล์ว, ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรด 5 ขั้ว, แหวนฉนวน 6 อัน, อิเล็กโทรด 7 ขั้ว, 8- ตัวคั่น, อิเล็กโทรดบวก 9, ฉนวน 10 ตัว

แบตเตอรี่ Ni-MH เป็นแท่งปริซึม

ในแบตเตอรี่ Ni-MH แบบแท่งปริซึม อิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบจะถูกวางสลับกัน และวางตัวคั่นระหว่างแบตเตอรี่ ใส่บล็อกของอิเล็กโทรดลงในกล่องโลหะหรือพลาสติกแล้วปิดด้วยฝาปิดผนึก มักจะติดตั้งวาล์วหรือเซ็นเซอร์ความดันไว้ที่ฝาครอบ (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 โครงสร้างแบตเตอรี่ Ni-MH: 1 ตัว, 2 ฝา, ฝาปิด 3 วาล์ว, 4 วาล์ว, ปะเก็นฉนวน 5 ตัว, ฉนวน 6 ตัว, อิเล็กโทรด 7 ขั้ว, 8 ตัวคั่น, อิเล็กโทรด 9 ขั้ว

แบตเตอรี่ Ni-MH ใช้อิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ที่ประกอบด้วย KOH โดยเติม LiOH ในฐานะที่เป็นตัวคั่นในแบตเตอรี่ Ni-MH จะใช้โพลีโพรพิลีนไม่ทอและโพลีเอไมด์ที่มีความหนา 0.12-0.25 มม. ซึ่งบำบัดด้วยสารทำให้เปียก

อิเล็กโทรดบวก

แบตเตอรี่ Ni-MH ใช้ขั้วไฟฟ้านิกเกิลออกไซด์ที่เป็นบวก คล้ายกับที่ใช้ในแบตเตอรี่ Ni-Cd ในแบตเตอรี่ Ni-MH ส่วนใหญ่จะใช้อิเล็กโทรดเซรามิก-โลหะ และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาใช้อิเล็กโทรดสักหลาดและโฟมโพลีเมอร์ (ดูด้านบน)

อิเล็กโทรดลบ

การออกแบบห้าแบบของอิเล็กโทรดเมทัลไฮไดรด์เชิงลบ (ดูด้านบน) พบการใช้งานจริงในแบตเตอรี่ Ni-MH: - แผ่นเคลือบ เมื่อผงของโลหะผสมดูดซับไฮโดรเจนที่มีหรือไม่มีสารยึดเกาะถูกกดลงในตาข่ายนิกเกิล - โฟมนิกเกิลเมื่อวางด้วยโลหะผสมและสารยึดเกาะเข้าไปในรูพรุนของฐานโฟมนิกเกิลแล้วทำให้แห้งและกด (รีด) - ฟอยล์ เมื่อวางด้วยโลหะผสมและสารยึดเกาะกับฟอยล์นิกเกิลหรือเหล็กชุบนิกเกิลที่มีรูพรุนแล้วทำให้แห้งและกด - รีดเมื่อผงของมวลที่ใช้งานซึ่งประกอบด้วยโลหะผสมและสารยึดเกาะถูกนำไปใช้โดยการกลิ้ง (กลิ้ง) บนกริดนิกเกิลแรงดึงหรือกริดทองแดง - เผาเมื่อผงโลหะผสมถูกกดลงบนตะแกรงนิกเกิลแล้วเผาในบรรยากาศไฮโดรเจน ความจุจำเพาะของอิเล็กโทรดเมทัลไฮไดรด์ที่มีการออกแบบต่างกันมีมูลค่าใกล้เคียงกันและพิจารณาจากความจุของโลหะผสมที่ใช้เป็นหลัก

ลักษณะของแบตเตอรี่ Ni-MH ลักษณะไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด

ค่าแรงดันไฟวงจรเปิด Ur.c. ระบบ Ni-MH นั้นยากต่อการตรวจสอบอย่างแม่นยำเนื่องจากการพึ่งพาศักย์ดุลยภาพของอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์กับระดับของการเกิดออกซิเดชันของนิกเกิล รวมถึงการพึ่งพาศักย์สมดุลของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์กับระดับความอิ่มตัวของไฮโดรเจน 24 ชั่วโมงหลังจากชาร์จแบตเตอรี่แล้ว แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของแบตเตอรี่ Ni-MH ที่ชาร์จแล้วจะอยู่ในช่วง 1.30-1.35V

จัดอันดับแรงดันจำหน่าย

Ur ที่กระแสไฟปกติ Ir = 0.1-0.2C (C คือความจุปกติของแบตเตอรี่) ที่ 25 ° C คือ 1.2-1.25V แรงดันไฟฟ้าสุดท้ายปกติคือ 1V แรงดันไฟลดลงเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น (ดูรูปที่ 3)

รูปที่ 3 ลักษณะการคายประจุของแบตเตอรี่ Ni-MH ที่อุณหภูมิ 20°C และกระแสโหลดปกติที่แตกต่างกัน: 1-0.2C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

ความจุของแบตเตอรี่

เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น (เวลาคายประจุลดลง) และอุณหภูมิลดลง ความจุของแบตเตอรี่ Ni-MH จะลดลง (รูปที่ 4) ผลของอุณหภูมิที่ลดลงต่อความจุจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษที่อัตราการคายประจุที่สูงและที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส

รูปที่ 4 การพึ่งพาความจุการคายประจุของแบตเตอรี่ Ni-MH กับอุณหภูมิที่กระแสไฟที่ต่างกัน: 1-0.2C; 2-1C; 3-3C

ความปลอดภัยและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH

ระหว่างการจัดเก็บ แบตเตอรี่ Ni-MH จะคายประจุเอง หลังจากหนึ่งเดือนที่อุณหภูมิห้อง ความจุที่สูญเสียคือ 20-30% และเมื่อจัดเก็บเพิ่มเติม การสูญเสียจะลดลงเหลือ 3-7% ต่อเดือน อัตราการคายประจุเองจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (ดูรูปที่ 5)

รูปที่ 5 การพึ่งพาความจุการคายประจุของแบตเตอรี่ Ni-MH กับเวลาการจัดเก็บที่อุณหภูมิต่างกัน: 1-0 °С; 2-20 องศาเซลเซียส; 3-40°C

กำลังชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH

เวลาทำงาน (จำนวนรอบการคายประจุ-ประจุ) และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH ส่วนใหญ่จะกำหนดโดยสภาพการทำงาน เวลาในการทำงานลดลงตามความลึกและความเร็วของการคายประจุที่เพิ่มขึ้น เวลาใช้งานขึ้นอยู่กับความเร็วของการชาร์จและวิธีการควบคุมความสมบูรณ์ ขึ้นอยู่กับประเภทของแบตเตอรี่ Ni-MH โหมดการทำงานและสภาพการทำงาน แบตเตอรี่มีรอบการคายประจุ 500 ถึง 1800 รอบที่ระดับความลึกของการคายประจุ 80% และมีอายุการใช้งาน (โดยเฉลี่ย) ตั้งแต่ 3 ถึง 5 ปี

เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของแบตเตอรี่ Ni-MH ในช่วงระยะเวลาการรับประกัน คุณต้องปฏิบัติตามคำแนะนำและคำแนะนำของผู้ผลิต ควรให้ความสนใจมากที่สุดกับระบอบอุณหภูมิ ขอแนะนำให้หลีกเลี่ยงการจ่ายไฟเกิน (ต่ำกว่า 1V) และไฟฟ้าลัดวงจร ขอแนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ตามวัตถุประสงค์ หลีกเลี่ยงการผสมแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วและไม่ได้ใช้ และอย่าบัดกรีสายไฟหรือชิ้นส่วนอื่นๆ เข้ากับแบตเตอรี่โดยตรง แบตเตอรี่ Ni-MH มีความไวต่อการชาร์จเกินมากกว่า Ni-Cd การชาร์จไฟเกินอาจทำให้เกิดการระบายความร้อนได้ การชาร์จมักจะดำเนินการด้วยกระแส Iz \u003d 0.1C เป็นเวลา 15 ชั่วโมง การชดเชยจะดำเนินการด้วยกระแส Iz = 0.01-0.03C เป็นเวลา 30 ชั่วโมงขึ้นไป การชาร์จแบบเร่ง (ใน 4 - 5 ชั่วโมง) และรวดเร็ว (ใน 1 ชั่วโมง) เป็นไปได้สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH ที่มีอิเล็กโทรดที่แอคทีฟสูง ด้วยประจุดังกล่าว กระบวนการจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ΔТ และแรงดัน ΔU และพารามิเตอร์อื่นๆ มีการใช้การชาร์จอย่างรวดเร็ว เช่น สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH ที่จ่ายไฟให้กับแล็ปท็อป โทรศัพท์มือถือ และเครื่องมือไฟฟ้า แม้ว่าแล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและลิเธียมโพลิเมอร์ แนะนำให้ใช้วิธีการชาร์จแบบสามขั้นตอน: ขั้นตอนแรกของการชาร์จอย่างรวดเร็ว (1C ขึ้นไป) การชาร์จที่อัตรา 0.1C เป็นเวลา 0.5-1 ชั่วโมงสำหรับการชาร์จครั้งสุดท้าย และการชาร์จที่อัตรา 0.05- 0.02C เป็นค่าชดเชย ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH มักมีอยู่ในคำแนะนำของผู้ผลิต และกระแสไฟชาร์จที่แนะนำจะระบุไว้ในกล่องแบตเตอรี่ แรงดันการชาร์จ Uz ที่ Iz=0.3-1C อยู่ในช่วง 1.4-1.5V เนื่องจากการปล่อยออกซิเจนที่ขั้วไฟฟ้าบวก ปริมาณไฟฟ้าที่จ่ายระหว่างการชาร์จ (Qz) จะมากกว่าความสามารถในการคายประจุ (Cp) ในเวลาเดียวกัน ผลตอบแทนจากความจุ (100 Ср/Qз) คือ 75-80% และ 85-90% ตามลำดับ สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH แบบดิสก์และทรงกระบอก

การควบคุมการชาร์จและการคายประจุ

เพื่อป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH มากเกินไป สามารถใช้วิธีการควบคุมการชาร์จต่อไปนี้กับเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมที่ติดตั้งในแบตเตอรี่หรือเครื่องชาร์จ:

• วิธีการยุติการชาร์จด้วยอุณหภูมิสัมบูรณ์ Tmax อุณหภูมิของแบตเตอรี่จะถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการชาร์จ และเมื่อถึงค่าสูงสุด การชาร์จอย่างรวดเร็วจะถูกขัดจังหวะ
• วิธีการยุติการชาร์จโดยอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ΔT/Δt ด้วยวิธีนี้ ความชันของเส้นโค้งอุณหภูมิของแบตเตอรี่จะถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการชาร์จ และเมื่อพารามิเตอร์นี้เพิ่มขึ้นเหนือค่าที่ตั้งไว้ การชาร์จจะถูกขัดจังหวะ
• วิธีการยุติการชาร์จโดยเดลต้าแรงดันลบ -ΔU ในตอนท้ายของการชาร์จแบตเตอรี่ ในระหว่างรอบออกซิเจน อุณหภูมิของมันจะเริ่มสูงขึ้น ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลง
• วิธีการสิ้นสุดการชาร์จตามเวลาการชาร์จสูงสุด t;
• วิธีการยุติประจุด้วยแรงดันสูงสุด Pmax มักใช้ในแบตเตอรี่แบบแท่งปริซึมที่มีขนาดและความจุสูง ระดับความดันที่อนุญาตในตัวสะสมแบบแท่งปริซึมขึ้นอยู่กับการออกแบบและอยู่ในช่วง 0.05-0.8 MPa
• วิธีการยุติประจุด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงสุด Umax ใช้เพื่อปลดการชาร์จแบตเตอรี่ที่มีความต้านทานภายในสูง ซึ่งจะปรากฏขึ้นเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานเนื่องจากขาดอิเล็กโทรไลต์หรือที่อุณหภูมิต่ำ

เมื่อใช้วิธี Tmax แบตเตอรี่อาจถูกชาร์จมากเกินไปหากอุณหภูมิแวดล้อมลดลง หรือแบตเตอรี่อาจชาร์จไม่เพียงพอหากอุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้นอย่างมาก วิธี ΔT/Δt สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากในการยุติประจุที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ แต่ถ้าใช้วิธีนี้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้นเท่านั้น แบตเตอรี่ภายในแบตเตอรี่จะถูกสัมผัสกับอุณหภูมิสูงที่ไม่พึงประสงค์ก่อนที่จะถึงค่า ΔT/Δt สำหรับการปิดเครื่อง สำหรับค่าที่แน่นอนของ ΔT/Δt สามารถรับความจุอินพุตที่มากขึ้นได้ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่าที่อุณหภูมิสูงกว่า ที่จุดเริ่มต้นของการชาร์จแบตเตอรี่ (เช่นเดียวกับเมื่อสิ้นสุดการชาร์จ) อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจนำไปสู่การปิดการชาร์จก่อนเวลาอันควรเมื่อใช้วิธี ΔT/Δt เพื่อกำจัดสิ่งนี้ นักพัฒนาอุปกรณ์ชาร์จใช้ตัวจับเวลาสำหรับความล่าช้าในการตอบสนองของเซ็นเซอร์เริ่มต้นด้วยวิธี ΔT / Δt วิธี -ΔU มีประสิทธิภาพในการยุติประจุที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำแทนที่จะใช้ที่อุณหภูมิสูง ในแง่นี้ วิธีการนี้คล้ายกับวิธี ΔT/Δt เพื่อให้แน่ใจว่าการชาร์จจะสิ้นสุดลงในกรณีที่เกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝันขัดขวางการหยุดชะงักของการชาร์จตามปกติ ขอแนะนำให้ใช้การควบคุมตัวจับเวลาที่ควบคุมระยะเวลาของการดำเนินการชาร์จ (วิธี t) ดังนั้น หากต้องการชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วด้วยกระแสไฟที่กำหนดที่ 0.5-1C ที่อุณหภูมิ 0-50 °C ขอแนะนำให้ใช้วิธี Tmax พร้อมกัน (โดยมีอุณหภูมิปิดเครื่องอยู่ที่ 50-60 °C ขึ้นอยู่กับการออกแบบของแบตเตอรี่ และแบตเตอรี่), -ΔU (5- 15 mV ต่อแบตเตอรี่), t (โดยปกติเพื่อให้ได้ 120% ของความจุที่กำหนด) และ Umax (1.6-1.8 V ต่อแบตเตอรี่) แทนที่จะใช้วิธี -ΔU คุณสามารถใช้วิธี ΔT/Δt (1-2 °C/นาที) ที่มีตัวจับเวลาหน่วงเวลาเริ่มต้น (5-10 นาที) ได้ สำหรับการควบคุมการชาร์จ ให้ดูบทความที่เกี่ยวข้อง หลังจากชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วแล้ว เครื่องชาร์จจะทำการสลับการชาร์จเพื่อชาร์จด้วยกระแสไฟที่กำหนดที่ 0.1C - 0.2C ในช่วงเวลาหนึ่ง ไม่แนะนำให้ชาร์จด้วยแรงดันไฟคงที่สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH เนื่องจาก "ความล้มเหลวทางความร้อน" ของแบตเตอรี่อาจเกิดขึ้นได้ เนื่องจากเมื่อสิ้นสุดการชาร์จจะมีกระแสเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟของแหล่งจ่ายไฟและแรงดันแบตเตอรี่ และแรงดันแบตเตอรี่เมื่อสิ้นสุดการชาร์จจะลดลงเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิต่ำควรลดอัตราการชาร์จ มิฉะนั้นออกซิเจนจะไม่มีเวลารวมตัวกันใหม่ซึ่งจะทำให้แรงดันในตัวสะสมเพิ่มขึ้น สำหรับการใช้งานในสภาวะดังกล่าว ขอแนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ที่มีขั้วไฟฟ้าที่มีรูพรุนสูง

ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ Ni-MH

พารามิเตอร์พลังงานจำเพาะที่เพิ่มขึ้นอย่างมากไม่ได้เป็นเพียงข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่ Ni-MH เหนือแบตเตอรี่ Ni-Cd การย้ายออกจากแคดเมียมยังหมายถึงการมุ่งสู่การผลิตที่สะอาดขึ้น ปัญหาการรีไซเคิลแบตเตอรี่ที่ล้มเหลวก็แก้ไขได้ง่ายกว่าเช่นกัน ข้อได้เปรียบเหล่านี้ของแบตเตอรี่ Ni-MH กำหนดการเติบโตที่เร็วขึ้นของปริมาณการผลิตในบริษัทแบตเตอรี่ชั้นนำของโลกทั้งหมดเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ Ni-Cd

แบตเตอรี่ Ni-MH ไม่มี "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ที่แบตเตอรี่ Ni-Cd มีเนื่องจากการก่อตัวของนิเกิลในขั้วลบแคดเมียม อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จมากเกินไปของอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์ยังคงอยู่ การลดลงของแรงดันไฟที่คายประจุซึ่งสังเกตได้จากการชาร์จซ้ำบ่อยครั้งและยาวนานในลักษณะเดียวกับแบตเตอรี่ Ni-Cd สามารถกำจัดได้ด้วยการคายประจุหลายครั้งที่สูงถึง 1V - 0.9V เป็นระยะ ก็เพียงพอที่จะดำเนินการปล่อยดังกล่าวเดือนละครั้ง อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัล ไฮไดรด์ ด้อยกว่าแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้แทนในคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพบางประการ:

• แบตเตอรี่ Ni-MH ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในช่วงกระแสการทำงานที่แคบลง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการคายไฮโดรเจนจากอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์อย่างจำกัดที่อัตราการคายประจุที่สูงมาก
• แบตเตอรี่ Ni-MH มีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่แคบกว่า: ส่วนใหญ่ใช้งานไม่ได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -10 °C และสูงกว่า +40 °C แม้ว่าในแบตเตอรี่บางรุ่น การปรับสูตรทำให้ขีดจำกัดอุณหภูมิเพิ่มขึ้น
• ในระหว่างการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH ความร้อนจะถูกปล่อยออกมามากกว่าการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ดังนั้นเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่จากแบตเตอรี่ Ni-MH ในระหว่างการชาร์จอย่างรวดเร็วและ / หรือการชาร์จมากเกินไปอย่างมีนัยสำคัญ ฟิวส์ความร้อนหรือรีเลย์ความร้อน ติดตั้งอยู่ในนั้นซึ่งอยู่บนผนังของแบตเตอรี่ตัวใดตัวหนึ่งที่อยู่ตรงกลางของแบตเตอรี่ (ใช้กับชุดประกอบแบตเตอรี่อุตสาหกรรม)
• แบตเตอรี่ Ni-MH มีการปลดปล่อยตัวเองเพิ่มขึ้นซึ่งถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาของไฮโดรเจนที่ละลายในอิเล็กโทรไลต์ด้วยอิเล็กโทรดออกไซด์ - นิกเกิลที่เป็นบวกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ (แต่ด้วยการใช้โลหะผสมอิเล็กโทรดลบพิเศษทำให้เป็นไปได้ ลดอัตราการคายประจุเองให้ใกล้เคียงกับค่าของแบตเตอรี่ Ni-Cd );
• ความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH หนึ่งก้อนของแบตเตอรี่ รวมถึงการย้อนกลับของแบตเตอรี่ที่มีความจุต่ำกว่าเมื่อแบตเตอรี่หมด เพิ่มขึ้นตามพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ที่ไม่ตรงกันอันเป็นผลมาจากการปั่นจักรยานเป็นเวลานาน ดังนั้น ผู้ผลิตทุกรายไม่แนะนำให้สร้างแบตเตอรี่จากแบตเตอรี่มากกว่า 10 ก้อน
• การสูญเสียความจุของอิเล็กโทรดลบที่เกิดขึ้นในแบตเตอรี่ Ni-MH เมื่อคายประจุต่ำกว่า 0 V นั้นไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งทำให้มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นในการเลือกแบตเตอรี่ในแบตเตอรี่และการควบคุมกระบวนการคายประจุมากกว่าในกรณีของ ใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd ตามปกติแล้วจะคายประจุที่ 1 V/ac ในแบตเตอรี่แรงดันต่ำและสูงสุด 1.1 V/ac ในแบตเตอรี่ขนาด 7-10 ก้อน

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นพิจารณาจากความสามารถในการดูดซับของอิเล็กโทรดขั้วลบในระหว่างการปั่นจักรยานเป็นหลัก ในวงจรการปลดปล่อยประจุ ปริมาตรของผลึกขัดแตะของโลหะผสมจะเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของรอยแตกและการกัดกร่อนที่ตามมาเมื่อทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ การก่อตัวของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนเกิดขึ้นจากการดูดซับออกซิเจนและไฮโดรเจน ซึ่งส่งผลให้ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดลดลงและความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น ควรสังเกตว่าลักษณะของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นขึ้นอยู่กับโลหะผสมของขั้วลบและเทคโนโลยีการประมวลผลของโลหะผสมอย่างมีนัยสำคัญเพื่อปรับปรุงความเสถียรขององค์ประกอบและโครงสร้าง สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่ต้องระมัดระวังในการเลือกซัพพลายเออร์โลหะผสม และผู้ใช้แบตเตอรี่ต้องระมัดระวังในการเลือกผู้ผลิต

ขึ้นอยู่กับวัสดุของเว็บไซต์ powerinfo.ru "Chip and Dip"

สำหรับการใช้งานปกติของแบตเตอรี่ใด ๆ คุณต้องจำไว้เสมอ “กฎสามอาร์”:

1. อย่าร้อนเกินไป!
2. ไม่ต้องชาร์จ!
3. อย่าคิดราคาแพงเกินไป!

สูตรต่อไปนี้สามารถใช้คำนวณเวลาในการชาร์จสำหรับแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์หรือแบตเตอรี่หลายเซลล์:

เวลาในการชาร์จ (h) = ความจุของแบตเตอรี่ (mAh) / กระแสไฟของเครื่องชาร์จ (mA)

ตัวอย่าง:
เรามีแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2000mAh กระแสไฟชาร์จในเครื่องชาร์จของเราคือ 500mA เราหารความจุของแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟชาร์จและรับ 2000/500=4 ซึ่งหมายความว่าด้วยกระแสไฟ 500 มิลลิแอมป์ แบตเตอรี่ของเราที่มีความจุ 2,000 มิลลิแอมป์ชั่วโมงจะถูกชาร์จจนเต็มใน 4 ชั่วโมง!

และในรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกฎที่คุณต้องลองทำเพื่อการทำงานปกติของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH):

1. เก็บแบตเตอรี่ Ni-MH ด้วยประจุเพียงเล็กน้อย (30 - 50% ของความจุปกติ)
2. แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ไวต่อความร้อนมากกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (Ni-Cd) ดังนั้นอย่าใช้แบตเตอรี่มากเกินไป การโอเวอร์โหลดอาจส่งผลเสียต่อเอาต์พุตปัจจุบันของแบตเตอรี่ (ความสามารถของแบตเตอรี่ในการเก็บและส่งมอบประจุสะสม) หากคุณมีเครื่องชาร์จอัจฉริยะที่มี " เดลต้า จุดสูงสุด” (การหยุดชะงักของการชาร์จแบตเตอรี่เมื่อแรงดันไฟสูงสุด) คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้โดยมีความเสี่ยงน้อยหรือไม่มีเลยที่จะชาร์จเกินและทำลาย
3. แบตเตอรี่ Ni-MH (นิกเกิล-เมทัล ไฮไดรด์) หลังการซื้อสามารถ (แต่ไม่จำเป็น!) ต้องอยู่ภายใต้ "การฝึกอบรม" รอบการชาร์จ / คายประจุ 4-6 สำหรับแบตเตอรี่ในเครื่องชาร์จคุณภาพสูงช่วยให้คุณถึงขีด จำกัด ของความจุซึ่งหายไประหว่างการขนส่งและการจัดเก็บแบตเตอรี่ในสภาพที่น่าสงสัยหลังจากออกจากสายการประกอบของผู้ผลิต จำนวนรอบดังกล่าวอาจแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสำหรับแบตเตอรี่จากผู้ผลิตหลายราย แบตเตอรี่คุณภาพสูงถึงขีดจำกัดความจุหลังจาก 1-2 รอบ และแบตเตอรี่ที่มีคุณภาพน่าสงสัยที่มีความจุสูงเกินจริงไม่สามารถทำได้ถึงขีดจำกัดแม้หลังจากรอบการชาร์จ/การคายประจุ 50-100 ครั้ง
4. หลังจากคายประจุหรือชาร์จ ให้พยายามปล่อยให้แบตเตอรี่เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง (~20 o C) การชาร์จแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 5 o C หรือสูงกว่า 50 o C อาจส่งผลต่ออายุการใช้งานแบตเตอรี่อย่างมาก
5. หากคุณต้องการคายประจุแบตเตอรี่ Ni-MH อย่าปล่อยให้แบตเตอรี่เหลือน้อยกว่า 0.9V สำหรับแต่ละเซลล์ เมื่อแบตเตอรี่นิกเกิลลดลงต่ำกว่า 0.9V ต่อเซลล์ ที่ชาร์จ "สติปัญญาขั้นต่ำ" ส่วนใหญ่จะไม่สามารถเปิดใช้งานโหมดการชาร์จได้ หากเครื่องชาร์จของคุณจำเซลล์ที่คายประจุออกมาลึกไม่ได้ (คายประจุน้อยกว่า 0.9V) คุณควรหันไปใช้ที่ชาร์จที่ "โง่" กว่านี้ หรือต่อแบตเตอรี่กับแหล่งพลังงานที่มีกระแสไฟ 100-150mA เป็นเวลาสั้นๆ จนกว่า แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ถึง 0.9V
6. หากคุณใช้ชุดแบตเตอรี่ชุดเดียวกันอย่างต่อเนื่องในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในโหมดชาร์จ บางครั้งการคายประจุแบตเตอรี่แต่ละก้อนจากชุดประกอบเป็นแรงดันไฟฟ้า 0.9V และชาร์จจนเต็มในที่ชาร์จภายนอกก็คุ้มค่า ขั้นตอนการปั่นจักรยานแบบเต็มควรทำหนึ่งครั้งสำหรับรอบการชาร์จแบตเตอรี่ 5-10 รอบ

ตารางการชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH ทั่วไป

ข้อมูลในตารางใช้ได้กับแบตเตอรี่ที่คายประจุจนหมด

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2475 มีการพยายามทำการทดลองต่อ ในขณะนั้น มีการเสนอแนวคิดที่จะแนะนำแผ่นอิเล็กโทรดนิกเกิลที่มีรูพรุนซึ่งทำจากโลหะแอคทีฟภายใน ซึ่งจะช่วยให้ประจุเคลื่อนตัวได้ดีขึ้นและลดต้นทุนการผลิตแบตเตอรี่ได้อย่างมาก

แต่หลังสงครามโลกครั้งที่สอง (ในปี 1947) เท่านั้น นักพัฒนาจึงได้ใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd แบบปิดผนึกที่ทันสมัยเกือบทั้งหมด

สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับแบตเตอรี่ Ni-MH

ด้วยการออกแบบนี้ ก๊าซภายในที่ปล่อยออกมาระหว่างการชาร์จจะถูกดูดซับโดยส่วนที่ไม่ทำปฏิกิริยาของแคโทด และไม่ถูกปล่อยออกมาภายนอก เช่นเดียวกับในเวอร์ชันก่อนหน้า

หากด้วยเหตุผลบางอย่าง (เกินกระแสชาร์จ ลดอุณหภูมิ) อัตราการก่อตัวของออกซิเจนขั้วบวกสูงกว่าอัตราการแตกตัวเป็นไอออนของแคโทด ความดันภายในที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอาจทำให้แบตเตอรี่ระเบิดได้ เพื่อป้องกันสิ่งนี้ กล่องแบตเตอรี่ทำจากเหล็ก และบางครั้งก็มีวาล์วนิรภัยด้วย

ตั้งแต่นั้นมา การออกแบบแบตเตอรี่ Ni-Cd ก็ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 - โครงสร้างของแบตเตอรี่ Ni-Cd

พื้นฐานของแบตเตอรี่คือขั้วบวกและขั้วลบ

ในรูปแบบนี้ อิเล็กโทรดบวก (แคโทด) ประกอบด้วยนิกเกิลไฮดรอกไซด์ NiOOH พร้อมผงกราไฟท์ (5-8%) และอิเล็กโทรดลบ (แอโนด) ประกอบด้วยแคดเมียมโลหะ Cd ในรูปแบบผง

แบตเตอรี่ประเภทนี้มักเรียกว่าแบตเตอรี่แบบม้วน เนื่องจากอิเล็กโทรดถูกรีดเป็นทรงกระบอก (ม้วน) พร้อมกับชั้นแยก วางในกล่องโลหะและเติมอิเล็กโทรไลต์ ตัวคั่น (ตัวคั่น) ที่ชุบด้วยอิเล็กโทรไลต์ แยกแผ่นออกจากกัน ทำจากวัสดุไม่ทอซึ่งต้องทนต่อด่าง อิเล็กโทรไลต์ที่พบมากที่สุดคือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH ด้วยการเติมลิเธียมไฮดรอกไซด์ LiOH ซึ่งส่งเสริมการก่อตัวของลิเธียมนิกเกิลและเพิ่มความจุ 20%

รูปที่ 3 - แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ระหว่างการชาร์จหรือการคายประจุ ขึ้นอยู่กับระดับประจุปัจจุบัน

ในระหว่างการปลดปล่อย นิกเกิลและแคดเมียมที่ใช้งานจะถูกเปลี่ยนเป็นไฮดรอกไซด์ Ni(OH)2 และ Cd(OH)2

ข้อได้เปรียบหลักของแบตเตอรี่ Ni-Cd ได้แก่:

- ราคาถูก;

– ทำงานในช่วงอุณหภูมิกว้างและทนต่อความแตกต่าง (เช่น แบตเตอรี่ Ni-Cd สามารถชาร์จได้ที่อุณหภูมิติดลบ ซึ่งทำให้ขาดไม่ได้เมื่อทำงานใน Far North)

- สามารถจ่ายกระแสไฟให้โหลดได้มากกว่าแบตเตอรี่ประเภทอื่น

- ทนต่อกระแสประจุและการคายประจุสูง

- เวลาในการชาร์จค่อนข้างสั้น

- รอบ "การชาร์จ - การคายประจุ" จำนวนมาก (ด้วยการทำงานที่เหมาะสมสามารถทนต่อมากกว่า 1,000 รอบ)

— สามารถกู้คืนได้อย่างง่ายดายหลังจากการจัดเก็บระยะยาว

ข้อเสียของแบตเตอรี่ Ni-Cd:

- การปรากฏตัวของเอฟเฟกต์หน่วยความจำ - หากคุณใส่แบตเตอรี่ที่คายประจุออกมาไม่สมบูรณ์เป็นประจำ ความจุของแบตเตอรี่จะลดลงเนื่องจากการเติบโตของผลึกบนพื้นผิวของเพลตและกระบวนการทางกายภาพและทางเคมีอื่นๆ เพื่อที่แบตเตอรี่จะไม่ "หมดไฟ" ก่อนเวลา ต้อง "ฝึกฝน" อย่างน้อยเดือนละครั้งตามที่กล่าวไว้ด้านล่าง

- แคดเมียมเป็นสารที่เป็นพิษมาก ดังนั้น การผลิตแบตเตอรี่ Ni-Cd จึงไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

นอกจากนี้ยังมีปัญหากับการรีไซเคิลและการกำจัดแบตเตอรี่ด้วยตัวมันเอง

— ความจุจำเพาะต่ำ

- น้ำหนักและขนาดที่ใหญ่เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ประเภทอื่นที่มีความจุเท่ากัน

- การปลดปล่อยตัวเองสูง (หลังจากการชาร์จใน 24 ชั่วโมงแรกของการทำงานพวกเขาจะสูญเสียมากถึง 10% และในหนึ่งเดือน - มากถึง 20% ของพลังงานที่เก็บไว้)

รูปที่ 4 - การคายประจุแบตเตอรี่ Ni-Cd ออกเอง

ปัจจุบันจำนวนแบตเตอรี่ Ni-Cd ที่ผลิตได้ลดลงอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบตเตอรี่ Ni-MH

3. แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ความเป็นพิษสูงในการผลิตทำให้ต้องค้นหาเทคโนโลยีทางเลือก เป็นผลให้มีการสร้างแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ซึ่งยังคงผลิตมาจนถึงทุกวันนี้

แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าการทำงานเกี่ยวกับการสร้างแบตเตอรี่ Ni-MH เริ่มขึ้นในปี 1970 แต่สารประกอบเมทัลไฮไดรด์ที่เสถียรซึ่งสามารถจับไฮโดรเจนปริมาณมากได้นั้นถูกพบในเวลาเพียงสิบปีต่อมา

แบตเตอรี่ Ni-MH ตัวแรกที่ใช้ LaNi5 เป็นวัสดุที่ใช้งานหลักของอิเล็กโทรดเมทัลไฮไดรด์ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Will ในปี 1975 ในการทดลองครั้งแรกกับโลหะผสมของโลหะไฮไดรด์ แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ไม่เสถียร และความจุของแบตเตอรี่ที่ต้องการอาจ ไม่สามารถทำได้ ดังนั้นการใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ในอุตสาหกรรมจึงเริ่มต้นขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 หลังจากการสร้างโลหะผสม La-Ni-Co ซึ่งช่วยให้ดูดซับไฮโดรเจนแบบย้อนกลับทางไฟฟ้าเคมีได้นานกว่า 100 รอบ ตั้งแต่นั้นมา การออกแบบแบตเตอรี่ Ni-MH ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ในการออกแบบนั้นคล้ายคลึงกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมและในกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า - แบตเตอรี่นิกเกิล - ไฮโดรเจน พลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นสูงกว่าพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-Cd และ Ni-H2 มาก (ตารางที่ 1)

ตารางที่ 1

การกระจัดกระจายของพารามิเตอร์บางตัวในตารางที่ 1 นั้นสัมพันธ์กับวัตถุประสงค์ (การออกแบบ) ที่แตกต่างกันของแบตเตอรี่ คุณสมบัติที่โดดเด่นของแบตเตอรี่ NM คือความจุสูง ลักษณะพลังงานสูง (วิกฤต) (ความสามารถในการชาร์จและคายประจุด้วยกระแสไฟสูง) ความสามารถในการทนต่อการประจุไฟเกินและการคายประจุที่ลึกมาก (การกลับขั้ว) และไม่มีการเกิดเดนไดรต์ ข้อได้เปรียบที่สำคัญมากของแบตเตอรี่ NM เหนือแบตเตอรี่ NK คือการไม่มีแคดเมียมซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ในแง่ของแรงดันไฟฟ้า ขนาด การออกแบบและเทคโนโลยี แบตเตอรี่ NM นั้นสอดคล้องกับแบตเตอรี่ NK และสามารถสับเปลี่ยนกันได้ทั้งในการผลิตและในการใช้งาน

การเปลี่ยนอิเล็กโทรดลบทำให้สามารถเพิ่มโหลดของมวลแอคทีฟของอิเล็กโทรดบวกได้ 1.3-2 เท่า ซึ่งกำหนดความจุของแบตเตอรี่ ดังนั้นแบตเตอรี่ Ni-MH จึงมีคุณลักษณะด้านพลังงานจำเพาะสูงกว่าแบตเตอรี่ Ni-Cd อย่างมีนัยสำคัญ

ส่งผลให้ขอบเขตการใช้งานแบตเตอรี่ NM ใกล้เคียงกับการใช้งานแบตเตอรี่ NK, แบตเตอรี่ NM ถูกใช้ในโทรศัพท์มือถือ, วิทยุติดตามตัว, โทรศัพท์ไร้สาย, สแกนเนอร์, ไฟฉาย, สถานีวิทยุ, รถจักรยานไฟฟ้า, ยานยนต์ไฟฟ้า, รถยนต์ไฮบริด , ตัวจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์และตัวนับทศวรรษ, อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสำรอง (MBU) และหน่วยประมวลผลกลาง (CP) ของคอมพิวเตอร์และแล็ปท็อป, อุปกรณ์ตรวจจับอัคคีภัยและควันไฟ, สัญญาณกันขโมย, อุปกรณ์วิเคราะห์น้ำและอากาศ, หน่วยหน่วยความจำของเครื่องประมวลผลที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์, วิทยุ , เครื่องบันทึกเสียง, เครื่องคิดเลข, เครื่องโกนหนวดไฟฟ้า, เครื่องช่วยฟัง, ของเล่นไฟฟ้า ฯลฯ

แบตเตอรี่ Ni-MH ต่างจาก Ni-Cd ตรงที่ใช้โลหะผสมของโลหะที่ดูดซับไฮโดรเจนเป็นแอโนด อิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ยังไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาตามการเคลื่อนที่ของไฮโดรเจนไอออนระหว่างอิเล็กโทรด ในระหว่างการชาร์จ นิกเกิลไฮดรอกไซด์ Ni(OH)2 จะถูกแปลงเป็น oxyhydrite NiOOH โดยบริจาคไฮโดรเจนให้กับโลหะผสมอิเล็กโทรดขั้วลบ การดูดกลืนไฮโดรเจนไม่ใช่ปฏิกิริยาไอโซเทอร์มอล ดังนั้นโลหะสำหรับโลหะผสมจึงถูกเลือกมาโดยตลอดในลักษณะที่หนึ่งในนั้นปล่อยความร้อนออกมาเมื่อจับกับแก๊ส และในทางกลับกันจะดูดซับความร้อน ตามทฤษฎีแล้ว สิ่งนี้ควรจะให้ความสมดุลทางความร้อน อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัล ไฮไดรด์ ให้ความร้อนมากกว่านิกเกิล-แคดเมียมอย่างมีนัยสำคัญ

ความสำเร็จของการกระจายแบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ทำให้มั่นใจได้ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูงและไม่เป็นพิษของวัสดุที่ใช้ในการผลิต

4. กระบวนการพื้นฐานของแบตเตอรี่ Ni-MH

แบตเตอรี่ Ni-MH ใช้อิเล็กโทรดนิกเกิล-ออกไซด์เป็นอิเล็กโทรดบวก เช่น แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม และอิเล็กโทรดโลหะผสมนิกเกิล-แรร์-เอิร์ธที่ดูดซับไฮโดรเจนแทนอิเล็กโทรดแคดเมียมเชิงลบ

คำอธิบายโดยละเอียดของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์

เราทุกคนต่างก็เคยชินกับความจริงที่ว่ารถยนต์ส่วนใหญ่ใช้กัน แบตเตอรี่ตะกั่ว.

ผู้ถือองค์ประกอบ AA ความพยายามที่จะคืนค่าความจุของแบตเตอรี่ NiCd และ NiMh ที่ใช้แล้ว

แต่มีแบตเตอรี่ประเภทอื่นๆ ที่ช่วยในการสตาร์ทและขับขี่รถยนต์ และหนึ่งในนั้นคือแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ข้อดีและข้อเสียที่เราจะมาพูดคุยกับคุณในวันนี้

ส่วนใหญ่จะใช้ในรถยนต์ไฮบริดหรือรถยนต์ไฟฟ้า แล้วสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของแบตเตอรี่ชนิดนี้คืออะไร?

ประโยชน์ของแบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์

• พลังสูงแบตเตอรี่ (เทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม) ความแตกต่างได้ถึง 40% ในขณะเดียวกัน แบตเตอรี่รุ่นนี้ก็มีน้ำหนักเบา
• สำหรับแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ เอฟเฟกต์หน่วยความจำต่ำมากซึ่งหมายความว่าผู้ใช้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องรอให้แบตเตอรี่หมด
• แบตเตอรี่ NiMH มี ความน่าเชื่อถือทางกลสูง
• รอบการชาร์จ-คายประจุให้สมบูรณ์ของแบตเตอรี่ดังกล่าวจะดำเนินการน้อยกว่าแบตเตอรี่ NiCd มาก
• แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ไม่ต้องการเงื่อนไขการขนส่งพิเศษ
• แบตเตอรี่เหล่านี้ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอายุการใช้งานสามารถกำจัดได้โดยไม่มีปัญหา

ข้อเสียของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์

น่าเสียดายที่แบตเตอรี่ประเภทนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน และที่สำคัญที่สุดของพวกเขาคือ การปลดปล่อยตัวเองสูงมาก. กล่าวอีกนัยหนึ่งแม้ว่ารถจะจอดอยู่กับที่และไม่ได้ใช้งาน แต่แบตเตอรี่ก็หมด

เพื่อยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ หากไม่ได้ใช้งานแบตเตอรี่เป็นเวลานาน ควรคายประจุจนเต็มก่อนชาร์จ ดังนั้นคุณจะยืดอายุการใช้งาน

ข้อเสียต่อไปของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์คือรอบการชาร์จที่ค่อนข้างเล็ก (ประมาณ 600)

แบตเตอรี่ที่อธิบายไว้ข้างต้น ไม่ทนต่ออุณหภูมิสูง (จากความร้อน 25 องศา) ดังนั้นควรเก็บไว้ในที่เย็น นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าการรักษาแบตเตอรี่ให้อยู่ในสภาพที่คายประจุออกจะเร่งอายุให้เร็วขึ้น อายุการเก็บรักษาเฉลี่ยคือ 3 ปี

สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาประเภทของเครื่องชาร์จที่คุณจะใช้เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ NiMH ของคุณ ควรใช้อัลกอริธึมการชาร์จแบบฉาก ดังนั้นคุณจึงหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป ซึ่งส่งผลเสียต่อคุณลักษณะด้านคุณภาพของแบตเตอรี่

ปัจจัยอื่นที่ต้องพิจารณาเมื่อ การเอารัดเอาเปรียบแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ - สำคัญมากที่นี่ ไม่เกินโหลดสูงสุดที่อนุญาตแนะนำโดยผู้ผลิต

และสุดท้าย: ภายใต้กฎและข้อบังคับสำหรับการใช้งานตลอดจนการจัดเก็บแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ พวกเขาจะให้บริการคุณเป็นเวลานานมาก

FONAREVKA.RU — ทั้งหมดเกี่ยวกับไฟฉายและอุปกรณ์ให้แสงสว่าง > อุปกรณ์จ่ายไฟและเครื่องชาร์จ > แบตเตอรี่สำรอง (แบตเตอรี่) > การกู้คืนแบตเตอรี่ NI-MH อย่างเหมาะสม

ดูเวอร์ชันเต็ม: การกู้คืนแบตเตอรี่ NI-MH อย่างเหมาะสม

สวัสดีตอนบ่าย.
หัวข้อออกมาเป็นสีเหลืองเล็กน้อยใช่ เนื้อหาค่อนข้างตรงกันข้าม - เป็นคำถาม ไม่ใช่การเล่าเรื่อง อย่างที่คุณคาดหวัง แต่เมื่อหัวข้อเต็มไป ฉันคิดว่าอาจเป็นประโยชน์กับผู้อ่านในภายหลัง

อันที่จริง ฉันได้สวนสัตว์แบตเตอรี่ (ภาคผนวก 1) ซึ่งผู้คนทิ้งขว้าง
มีบางอย่างบอกฉันว่าเกือบทั้งหมดถูกเรียกเก็บเงินด้วยที่ชาร์จราคาถูกโง่ ๆ สำหรับ 50 รูเบิลพวกเขาไม่ได้ถูกเรียกเก็บเงินตรงเวลาและเก็บไว้อย่างไม่ถูกต้องและจากนี้พวกเขาสูญเสียความสามารถไปมาก
และสิ่งนี้ยังบอกฉันด้วยว่าเกือบทั้งหมดสามารถฟื้นคืนชีพและใช้งานได้อย่างปลอดภัยในอุปกรณ์ที่ไม่มีกระแสไฟสูงทุกประเภท เช่น ไฟฉายอ่อนๆ เครื่องเล่น นาฬิกา รีโมทคอนโทรล ฯลฯ

ฉันมีที่ชาร์จ LaCrosse ที่สามารถฝึกกระป๋องได้ และอย่างที่ทุกคนคงรู้อยู่แล้ว มันใช้งานได้ดี มีไอแมกซ์ด้วย
จากประสบการณ์ส่วนตัว - ฉันพบแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมที่เก่าที่สุด (แอป 2) ฉันซื้อเครื่องเล่น mp3 มาเมื่อ 10 กว่าปีที่แล้ว จากนั้นก็มีความจุมากที่สุด ดังนั้นหลังจากใช้งานไปหนึ่งปีและ 9 ปีของการหมกมุ่นอยู่กับโต๊ะลาครอส มันแสดงให้เห็นความจุของ 120 mAh ที่บ้าคลั่ง หลังจาก 7 รอบการคายประจุในโหมดการกู้คืน ความจุที่การคายประจุ 250 mA คือ 650 mAh ไม่เลวใช่มั้ย

อันที่จริงแล้ว สิ่งที่ฉันมีอุปสรรคคือ การชาร์จนิกเกิลด้วยกระแสมากกว่า 0.7C และต่ำกว่า 0.2C นั้นเป็นอันตราย และกระแสแบบไหนที่จะขับเคลื่อนพวกเขาไปสู่การคายประจุเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด สมมติว่า การกู้คืน?

หลักการทำงานของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์และความเป็นไปได้ของการเปลี่ยน

อินเทอร์เน็ตเต็มไปด้วยข้อมูลที่ขัดแย้งกัน: มีคนแนะนำ 1C บางคน 0.1

ฉันจะขอบคุณสำหรับคำแนะนำของผู้มีความรู้

05.03.2014, 19:20

และกระแสแบบไหนที่จะขับเคลื่อนพวกเขาไปสู่การคายประจุเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด สมมติว่า การกู้คืน?
Duc lyakruza ไม่มีทางเลือกมากมาย 🙂 การชาร์จ / การคายประจุ: 200/100mA, 500/250, 750/350 เป็นต้น
ถ้าพวกมันตายไปหมดแล้ว ฉันจะเริ่มด้วย 200/100 ตามด้วย 500/250 คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขาไม่ร้อนเกินไปและไม่มีการชาร์จไฟเกินถ้าครูซไม่จับเดลต้าสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้กับคนตายครึ่งหนึ่ง

อย่างที่ฉันบอกไป มีไอแม็กซ์ด้วย พวกมันสามารถเป่ากระแสน้ำที่แรงกว่าได้มาก
แต่คำถามส่วนใหญ่เกี่ยวกับลาครอสใช่

05.03.2014, 20:59

พวกมันสามารถพัดกระแสน้ำที่ใหญ่กว่าได้มาก
ความคิดเห็นของฉันคือคุณไม่ควรเป่ากระแสสูงใส่แบตเตอรี่ครึ่งชีวิต มันร้อนขึ้นและบวมขึ้นจากสิ่งนี้: LaughOutLoudBulb: แต่บางทีอาจมีคนที่คิดอย่างอื่น

ถ้าตายหมดฉันจะเริ่มต้นด้วย 200/100 แล้ว 500/250
อย่างแน่นอน.
750/350 เหมาะสำหรับแบตเตอรี่รุ่นใหม่เช่น Enelups เท่านั้น แน่นอน คุณสามารถเป่ากระแสไฟดังกล่าวลงในถังขยะนี้ได้ (มันจะส่งผลต่อแบตเตอรี่อย่างไร - xs มีอยู่แล้วที่นี่) แต่การชาร์จจะลดลงเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป - จะไม่มีเวลาเพิ่มขึ้น

หากได้รับความร้อนจากกระแสน้ำที่สูงกว่า 0.2-0.3C ก็ถึงเวลาเติมน้ำ (http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=20:29955:1018#1018)
หรือทิ้งนาฟิกเสียแล้ว และอย่าไปเป็นกามตัณหา

การชาร์จนิกเกิลที่มีกระแสเกิน 0.7C และต่ำกว่า 0.2C เป็นอันตราย
พระเจ้าอวยพรเขาด้วย 0.7 แต่ทำไมต่ำกว่า 0.2C ถึงเป็นอันตราย? ถ้าแนะนำ 0.1C?

ไม่เลวใช่มั้ย
เป็นไปได้มากว่าคุณจะไม่ได้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมเช่นแคดเมียมด้วยเมทัลไฮไดรด์ เพียงเพราะผลของความจำที่พวกมันมีนั้นอ่อนแอกว่าการเสื่อมถอย

07.03.2014, 14:05

แต่ทำไมต่ำกว่า 0.2C เป็นอันตราย?
ฉันคิดว่าเพราะว่าการชาร์จเป็นไปได้มากที่สุด ΔV จะไม่จับและหยุดชาร์จ แต่ด้วยกระแสน้ำแบบนี้ การชาร์จแบบหยดอยู่แล้ว

ฉันคิดว่าเพราะการชาร์จมักจะไม่จับ ΔV
แล้วน้อยกว่า0.3C
และน้อยกว่า0.2Сไม่จำเป็นต้องใช้เดลต้าอีกต่อไปก็ไม่สำคัญ

ครั้งหนึ่งฉันเคยคิดที่จะเติมน้ำ แต่ไม่ได้ลอง :)) แต่การฝึกไม่สมเหตุสมผลเลย แต่ใช่ ความจุกลับมาแล้ว แต่ไม่นาน เมื่อเปลี่ยนไปใช้ลิเธียม ฉันละทิ้งหัวข้อทั้งหมดนี้ Fujicell 2800mA อาจอยู่ในเมาส์มานานกว่าหนึ่งปี หน่วยความจำที่รวมอยู่ในเมาส์กำลังชาร์จในขณะที่ฉันนอนหลับด้วยกระแสสปริง 1.39V ที่ส่วนท้ายลดลงเหลือ 20mA

คิดแต่ไม่ลอง
ฉันเหนื่อย. ความจุของหลักสูตรไม่กลับคืนมา จะกู้คืนทำไม
แต่ทว่าแรงต้านภายในดราม่าถล่มทลาย 🙂
8 ชิ้นจาก 0.5-1 (!) โอห์มลดลงเหลือเฉลี่ย 60-100 mOhm

แต่ปริมาณการใช้น้ำสำหรับอิเล็กโทรไลต์ในน้ำเป็นวิธีที่ควรเป็น แบตเตอรี่ทั้งหมดประสบปัญหานี้ ใช่ การชันสูตรพลิกศพพบว่า Ni-Mhs ทั้งหมดแห้งมาก

ฉันรู้ว่าอิเล็กโทรไลต์ถูกเปลี่ยนในถังของเหลว Ni-Ca มาก่อน และพวกเขาทำงานมา 15 ปีแล้ว

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม

แบตเตอรี่ Ni-Cd แบบปิดผนึกมีลักษณะโค้งการคายประจุในแนวนอน อัตราการคายประจุที่สูง และความสามารถที่อุณหภูมิต่ำ ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์พกพา เครื่องมือไฟฟ้า เครื่องใช้ในครัวเรือน ของเล่น ฯลฯ เป็นแบตเตอรี่ประเภทหนึ่งที่สามารถทำงานในสภาวะที่สมบุกสมบันที่สุดได้

สำหรับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมจำเป็นต้องมีการคายประจุเต็มเป็นระยะ: หากไม่ทำจะเกิดผลึกขนาดใหญ่ขึ้นบนแผ่นเซลล์ซึ่งจะช่วยลดความจุได้อย่างมาก (เรียกว่า "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ")
แรงดันไฟระบุของแบตเตอรี่ Ni-Cd แบบปิดผนึกคือ 1.2 V
โหมดการชาร์จที่กำหนด (มาตรฐาน) - ปัจจุบัน 0.1C เป็นเวลา 16 ชั่วโมง
โหมดการคายประจุเล็กน้อยมีกระแส 0.2C ถึงแรงดันไฟฟ้า 1 V

ทันทีหลังจากชาร์จ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมสามารถมีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1.44 V. แต่จะลดลงอย่างรวดเร็วและถึง 1.2 V นิ่ง แบตเตอรี่ดังกล่าวสามารถทนต่อรอบการชาร์จและการคายประจุได้ 1,000 รอบ แต่ด้วยโหมดการชาร์จที่ถูกต้องเท่านั้น ข้อดีของแบตเตอรี่ Ni-Cd:

• ความเป็นไปได้ของการชาร์จที่รวดเร็วและง่ายดายแม้หลังจากเก็บแบตเตอรี่ไว้เป็นเวลานาน
• รอบการชาร์จ / การคายประจุจำนวนมาก: ด้วยการทำงานที่เหมาะสม - มากกว่า 1,000 รอบ;
• ความสามารถในการรับน้ำหนักที่ดีและความสามารถในการทำงานที่อุณหภูมิต่ำ
• การจัดเก็บเป็นเวลานานในทุกระดับของประจุ
• การรักษาความจุมาตรฐานที่อุณหภูมิต่ำ
• ช่วงอุณหภูมิในการทำงานตั้งแต่ -40 ถึง +60 ?C
• ความเหมาะสมสูงสุดสำหรับการใช้งานในสภาวะการทำงานที่สมบุกสมบัน
• ราคาถูก;

ข้อเสียของแบตเตอรี่ Ni-Cd:

• ความหนาแน่นของพลังงานค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ประเภทอื่น
• เอฟเฟกต์หน่วยความจำที่มีอยู่ในแบตเตอรี่เหล่านี้และความจำเป็นในการทำงานเป็นระยะเพื่อกำจัดมัน
• ความเป็นพิษของวัสดุที่ใช้ซึ่งส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและบางประเทศจำกัดการใช้แบตเตอรี่ประเภทนี้
• การคายประจุเองค่อนข้างสูง - หลังการจัดเก็บจำเป็นต้องมีรอบการชาร์จ

แบตเตอรี่ Ni-Cd ทรงกระบอกสมัยใหม่พร้อมอิเล็กโทรดแบบม้วนให้กระแสไฟสูง สำหรับแบตเตอรี่บางประเภท กระแสไฟระยะยาวสูงสุดคือ 7-10C

ประสิทธิภาพของ Ni-Cd ที่ปิดสนิทระหว่างการทำงานนั้นพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยที่เกิดขึ้นในแบตเตอรี่ระหว่างการปั่นจักรยาน และนำไปสู่การลดความจุและแรงดันไฟออกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ อุณหภูมิแวดล้อมเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดของอิทธิพลภายนอก ซึ่งกำหนดระยะเวลาของสถานะการทำงานของแบตเตอรี่ที่ปิดสนิท กระบวนการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ได้รับผลกระทบมากที่สุดจากอุณหภูมิที่สูง ซึ่งปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดจะถูกเร่ง (2-4 ครั้งสำหรับทุก ๆ 10 ° C) รวมถึงปฏิกิริยาที่นำไปสู่ความเสียหายของแบตเตอรี่ ที่อุณหภูมิต่ำระหว่างการชาร์จ ความเสี่ยงของการเกิดไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้น โหมดการทำงานมีอิทธิพลอย่างมาก: โหมดและความลึกของการคายประจุ โหมดการชาร์จ ระยะเวลาของการหยุดชั่วคราวระหว่างการชาร์จและการคายประจุในระหว่างการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง ระยะเวลาการทำงานและการจัดเก็บ

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์

ความจุและพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัล ไฮไดรด์นั้นสูงกว่าพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม 1.5-2 เท่า นอกจากนี้ยังไม่มีแคดเมียมที่เป็นพิษ ซึ่งช่วยให้เปลี่ยนแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมได้อย่างมากในหลายพื้นที่ ของเทคโนโลยี ผลิตขึ้นในรูปทรงทรงกระบอก ปริซึม และแผ่นปิดผนึกอย่างผนึกแน่น ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์พกพาและอุปกรณ์ทั้งในประเทศและในโรงงานอุตสาหกรรม
แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่คือ 1.2-1.25 V.
โหมดการชาร์จจัดอันดับ (มาตรฐาน) - ปัจจุบัน 0.1C เป็นเวลา 15 ชั่วโมง
โหมดการคายประจุเล็กน้อยมีกระแส 0.1-0.2C ถึงแรงดันไฟฟ้า 1 V
แบตเตอรี่ Ni-MH ไม่มี "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ของ Ni-Cd แต่เอฟเฟกต์ที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จมากเกินไปจะยังคงอยู่ การลดลงของแรงดันไฟดิสชาร์จซึ่งสังเกตได้จากการชาร์จซ้ำบ่อยครั้งและยาวนานในลักษณะเดียวกับแบตเตอรี่ Ni-Cd สามารถกำจัดได้ด้วยการคายประจุหลายครั้งถึง 1 V เป็นระยะ การปล่อยประจุดังกล่าวเดือนละครั้งก็เพียงพอแล้ว ขึ้นอยู่กับชนิดของแบตเตอรี่ Ni-MH โหมดการทำงาน และสภาพการทำงาน แบตเตอรี่มีรอบการคายประจุ 500 ถึง 1,000 รอบที่ความลึกในการคายประจุ 80% และมีอายุการใช้งาน 3 ถึง 5 ปี

อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์นั้นด้อยกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมในลักษณะด้านประสิทธิภาพบางประการ:

• แบตเตอรี่ Ni-MH ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในช่วงกระแสการทำงานที่แคบลง
• แบตเตอรี่ Ni-MH มีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่แคบกว่า: ส่วนใหญ่ใช้งานไม่ได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -10 °C และสูงกว่า +40 °C แม้ว่าแบตเตอรี่บางรุ่นจะมีการขยายขีดจำกัดอุณหภูมิ
• ในระหว่างการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH ความร้อนจะถูกปล่อยออกมามากกว่าการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ดังนั้นเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่จากแบตเตอรี่ Ni-MH ในระหว่างการชาร์จอย่างรวดเร็วและ / หรือการชาร์จมากเกินไปอย่างมีนัยสำคัญ ฟิวส์ความร้อนหรือรีเลย์ความร้อน ติดตั้งอยู่ในนั้นซึ่งอยู่บนผนังของแบตเตอรี่ตัวใดตัวหนึ่งที่อยู่ตรงกลางของแบตเตอรี่
• แบตเตอรี่ Ni-MH มีการคายประจุเองสูง
• ความเสี่ยงที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH หนึ่งก้อนของแบตเตอรี่ รวมถึงการย้อนกลับของแบตเตอรี่ที่มีความจุต่ำกว่าเมื่อแบตเตอรี่หมด เพิ่มขึ้นตามพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ที่ไม่ตรงกันอันเป็นผลมาจากการปั่นจักรยานเป็นเวลานาน ดังนั้น ผู้ผลิตทุกรายไม่แนะนำให้สร้างแบตเตอรี่จากแบตเตอรี่มากกว่า 10 ก้อน
• ข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับการเลือกแบตเตอรี่ในแบตเตอรี่และการควบคุมกระบวนการคายประจุมากกว่าในกรณีของการใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd

เส้นโค้งการคายประจุของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นคล้ายคลึงกับของแบตเตอรี่ Ni-Cd

เวลาทำงาน (จำนวนรอบการคายประจุ-การชาร์จ) และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นส่วนใหญ่จะกำหนดโดยสภาพการทำงานเช่นกัน เวลาในการทำงานลดลงตามความลึกและความเร็วของการคายประจุที่เพิ่มขึ้น เวลาใช้งานขึ้นอยู่กับความเร็วของการชาร์จและวิธีการควบคุมความสมบูรณ์ ควรให้ความสนใจสูงสุดกับระบอบอุณหภูมิเพื่อหลีกเลี่ยงการคายประจุมากเกินไป (ต่ำกว่า 1V) และไฟฟ้าลัดวงจร ขอแนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ตามวัตถุประสงค์ หลีกเลี่ยงการผสมแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วและไม่ได้ใช้ และอย่าบัดกรีสายไฟหรือชิ้นส่วนอื่นๆ เข้ากับแบตเตอรี่โดยตรง ระหว่างการจัดเก็บ แบตเตอรี่ Ni-MH จะคายประจุเอง หลังจากหนึ่งเดือนที่อุณหภูมิห้อง ความจุที่สูญเสียคือ 20-30% และเมื่อจัดเก็บเพิ่มเติม การสูญเสียจะลดลงเหลือ 3-7% ต่อเดือน

การชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิล

เมื่อทำการชาร์จแบตเตอรี่แบบปิดผนึก นอกจากปัญหาในการฟื้นฟูพลังงานที่ใช้แล้ว สิ่งสำคัญคือต้องจำกัดการชาร์จไฟเกิน เนื่องจากกระบวนการชาร์จจะมาพร้อมกับแรงดันภายในแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้น

แบตเตอรี่ Ni─MH ควรได้รับการตกแต่งใหม่อย่างไร และเหตุใดจึงสำคัญ

ปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อลักษณะทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ภายนอกคืออุณหภูมิแวดล้อม ความจุที่สามารถรับได้จากแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิ 20°C นั้นใหญ่ที่สุด แทบจะไม่ลดลงแม้เมื่อถ่ายเทที่อุณหภูมิสูงขึ้น แต่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C ความสามารถในการคายประจุจะลดลง และยิ่งกระแสไฟไหลออกมากเท่าใด

โหมดการชาร์จเล็กน้อย (มาตรฐาน) คือโหมดที่แบตเตอรี่ซึ่งคายประจุถึง 1V จะถูกชาร์จด้วยกระแสไฟ 0.1C เป็นเวลา 16 ชั่วโมง (สำหรับ Ni-Mh 15 ชั่วโมง) สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ที่อุณหภูมิตั้งแต่ 0 ถึง +40°C โดยมีประสิทธิภาพสูงสุดในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ +10 ถึง +30°C การชาร์จแบบเร่ง (ใน 4 - 5 ชั่วโมง) และรวดเร็ว (ใน 1 ชั่วโมง) เป็นไปได้สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH ที่มีอิเล็กโทรดที่แอคทีฟสูง กระบวนการจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ T และแรงดันไฟ U และพารามิเตอร์อื่นๆ แนะนำให้ใช้วิธีการชาร์จแบบสามขั้นตอน: ขั้นตอนแรกของการชาร์จอย่างรวดเร็ว (กระแสไฟสูงถึง 1C) การชาร์จที่อัตรา 0.1C เป็นเวลา 0.5-1 ชั่วโมงสำหรับการชาร์จครั้งสุดท้าย และการชาร์จที่อัตรา 0.05 -0.02C เป็นค่าชดเชย แรงดันการชาร์จ Uz ที่ Iz=0.3-1C อยู่ในช่วง 1.4-1.5V เพื่อป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป สามารถใช้วิธีการควบคุมการชาร์จต่อไปนี้กับเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมซึ่งติดตั้งในแบตเตอรี่หรือเครื่องชาร์จ:

• วิธีการยุติการชาร์จด้วยอุณหภูมิสัมบูรณ์ Tmax
• วิธีการยุติการชาร์จตามอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ?T/?t.
• วิธีการยุติการชาร์จโดยเดลต้าแรงดันลบ -?U.
• วิธีการยุติการชาร์จโดยเวลาชาร์จสูงสุด t.
• วิธีการยุติประจุด้วยแรงดันสูงสุด Pmax (0.05-0.8 MPa)
• วิธีการยุติประจุด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงสุด Umax

ไม่แนะนำให้ชาร์จด้วยแรงดันไฟคงที่สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH เนื่องจาก "ความล้มเหลวทางความร้อน" ของแบตเตอรี่อาจเกิดขึ้นได้ การกระจายความร้อนในแบตเตอรี่ Ni-Cd ที่ปิดสนิทขึ้นอยู่กับระดับการชาร์จ เมื่อสิ้นสุดการชาร์จในโหมดมาตรฐาน อุณหภูมิของแบตเตอรี่อาจเพิ่มขึ้น 10-15 °C ด้วยการชาร์จอย่างรวดเร็วความร้อนจะสูงขึ้น (สูงถึง 40-45 ° C)

กฎการใช้งานแบตเตอรี่ NiCd/NiMh

• ลองใช้เครื่องชาร์จมาตรฐานเท่านั้น
• เมื่อใช้เครื่องชาร์จที่ไม่ใช่แบบอัตโนมัติ อย่าชาร์จแบตเตอรี่นานกว่าเวลาที่ระบุไว้ในคำแนะนำ การชาร์จมากเกินไปทำให้กระบวนการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่เร็วขึ้นอย่างมาก
• อย่าปล่อยให้แบตเตอรี่หมดในอุปกรณ์ที่เปิดอยู่ การคายประจุที่ไม่สามารถควบคุมได้เพิ่มเติม* จะทำให้แบตเตอรี่หมดสภาพโดยสิ้นเชิง
• หลีกเลี่ยงการชาร์จแบตเตอรี่ที่คายประจุจนหมด
• คายประจุแบตเตอรี่ในอุปกรณ์จนหมด* ทุก 3-4 สัปดาห์
• สังเกตช่วงอุณหภูมิในการทำงาน
• ต้องคายประจุแบตเตอรี่ NiCd* ก่อนจัดเก็บนานกว่า 1 เดือน เก็บแบตเตอรี่ NiMh ที่ระดับการชาร์จ 30-50% เก็บที่อุณหภูมิ +5 องศาเซลเซียส…+20 องศาเซลเซียส อายุการเก็บรักษา - สูงสุด 4 ปี
• ทุกๆ 6 เดือนสำหรับ NiMh และ 12 เดือนสำหรับการจัดเก็บ NiCd ขอแนะนำให้ทำอย่างน้อย 3 รอบการคายประจุในโหมดมาตรฐาน

*หมายเหตุ: แบตเตอรี่จะคายประจุจนหมดเมื่อแรงดันไฟลดลงเหลือ 83% ของแรงดันไฟปกติ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ 1.2V จะคายประจุจนหมดเมื่อแรงดันแบตเตอรี่ถึง 1V ขณะที่อุปกรณ์ทำงาน โดยปกติ ระดับแรงดันไฟฟ้านี้จะเกิดขึ้นพร้อมกับเกณฑ์การปิดอุปกรณ์

ความสนใจ! ระหว่างการใช้งาน ห้าม:

• การใช้เครื่องชาร์จที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของระบบเคมีนี้
• ไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างหน้าสัมผัสแบตเตอรี่
• ความร้อนภายนอกที่สูงกว่า 100 ° C และการสัมผัสกับไฟเปิด
• ความเสียหายทางกายภาพใดๆ ต่อกล่องแบตเตอรี่
• ชาร์จแบตเตอรี่ที่เย็น (ต่ำกว่า 0 °C)
• การซึมผ่านของของเหลวเข้าไปในกล่องแบตเตอรี่

บ้าน » ล็อค » เมกะเฮิรตซ์แบบชาร์จไฟได้ แบตเตอรี่ Ni-Cd, Ni-MH และ Li-Ion อะไรคือความแตกต่าง. ข้อดีและข้อเสีย. คุณสมบัติและการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-cd