แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd: คำอธิบายกระบวนการ แบตเตอรี่นิกเกิล

แบตเตอรี่ Ni-MH (นิกเกิล-เมทัล ไฮไดรด์) อยู่ในกลุ่มอัลคาไลน์ สิ่งเหล่านี้เป็นแหล่งกำเนิดของสารเคมีประเภทปัจจุบัน โดยที่นิกเกิลออกไซด์ทำหน้าที่เป็นแคโทด และอิเล็กโทรดของโลหะไฮโดรเจนไฮไดรด์ทำหน้าที่เป็นแอโนด อัลคาไลเป็นอิเล็กโทรไลต์ พวกมันคล้ายกับแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน แต่มีความจุพลังงานที่เหนือกว่า

การผลิตแบตเตอรี่ Ni-MH เริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ยี่สิบ พวกเขาได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงข้อบกพร่องของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมที่ล้าสมัย NiNH สามารถใช้โลหะผสมที่แตกต่างกันได้ สำหรับการผลิตนั้น โลหะผสมและโลหะพิเศษได้รับการพัฒนาให้ทำงานที่อุณหภูมิห้องและความดันไฮโดรเจนต่ำ

การผลิตภาคอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในทศวรรษที่แปด โลหะผสมและโลหะสำหรับ Ni-MH ยังคงทำและปรับปรุงอยู่ในปัจจุบัน อุปกรณ์ที่ทันสมัยประเภทนี้สามารถให้รอบการชาร์จและคายประจุได้มากถึง 2 พันรอบ ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันสามารถทำได้เนื่องจากการใช้โลหะผสมนิกเกิลกับโลหะหายาก

วิธีการใช้อุปกรณ์เหล่านี้

อุปกรณ์นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทต่างๆ ที่ทำงานแบบออฟไลน์ โดยปกติแล้วจะทำในรูปของแบตเตอรี่ AAA หรือ AA นอกจากนี้ยังมีการแสดงอื่นๆ ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่อุตสาหกรรม ขอบเขตการใช้แบตเตอรี่ Ni-MH นั้นกว้างกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมเล็กน้อย เนื่องจากไม่มีวัสดุที่เป็นพิษ

ที่ ช่วงเวลานี้แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่จำหน่ายในตลาดภายในประเทศแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามความจุ - 1500-3000 mAh และ 300-1000 mAh:

1. อันดับแรกใช้ในอุปกรณ์ที่มีการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นในเวลาอันสั้น เหล่านี้เป็นเครื่องเล่นทุกประเภท, รุ่นที่มีวิทยุควบคุม, กล้อง, กล้องวิดีโอ. โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานอย่างรวดเร็ว
2. ที่สองใช้เมื่อการใช้พลังงานเริ่มต้นหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง ได้แก่ ของเล่น ไฟฉาย วิทยุสื่อสาร แบตเตอรี่ถูกใช้โดยอุปกรณ์ที่กินไฟปานกลางและออฟไลน์เป็นเวลานาน

การชาร์จอุปกรณ์ Ni-MH

การชาร์จลดลงและรวดเร็ว ผู้ผลิตไม่แนะนำอดีตเพราะทำให้ยากต่อการตรวจสอบการหยุดชะงักของการจ่ายกระแสไฟไปยังอุปกรณ์อย่างแม่นยำ ด้วยเหตุผลนี้ อาจเกิดการโอเวอร์ชาร์จอย่างรุนแรง ซึ่งจะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมคุณภาพ โดยใช้ตัวเลือกด่วน ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์ที่นี่สูงกว่าการชาร์จแบบหยดเล็กน้อย ปัจจุบันถูกตั้งค่า - 0.5-1 C.

วิธีชาร์จแบตเตอรี่ไฮไดรด์:

• มีการกำหนดสถานะของแบตเตอรี่
• คุณสมบัติของอุปกรณ์
• เติมเงิน;
• ชาร์จเร็ว;
• การชาร์จ;
• รองรับการชาร์จ

ด้วยการชาร์จอย่างรวดเร็ว คุณจำเป็นต้องมีหน่วยความจำที่ดี ควรควบคุมการสิ้นสุดของกระบวนการตามเกณฑ์ต่างๆ ที่เป็นอิสระจากกัน ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ Ni-Cd มีการควบคุมเดลต้าแรงดันเพียงพอ และ NiMH ต้องใช้แบตเตอรี่เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิและเดลต้าเป็นอย่างน้อย

เพื่อให้ Ni-MH ทำงานได้อย่างถูกต้อง โปรดจำ "กฎสามอาร์": " อย่าร้อนมากเกินไป", "อย่าชาร์จมากเกินไป", "อย่าชาร์จมากเกินไป"

เพื่อป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป ใช้วิธีควบคุมต่อไปนี้:

1. การสิ้นสุดการชาร์จด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ . ด้วยเทคนิคนี้ อุณหภูมิของแบตเตอรี่จะถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องระหว่างการชาร์จ เมื่อไฟแสดงสถานะเพิ่มขึ้นเร็วกว่าที่จำเป็น การชาร์จจะหยุดลง
2. วิธีการยุติการชาร์จโดยเวลาสูงสุด .
3. การยกเลิกการเรียกเก็บเงินโดย อุณหภูมิสัมบูรณ์ . อุณหภูมิที่นี่ แบตเตอรี่ควบคุมระหว่างการชาร์จ เมื่อถึงค่าสูงสุด การชาร์จอย่างรวดเร็วจะหยุดลง
4. วิธีการสิ้นสุดเดลต้าแรงดันลบ . ก่อนที่การชาร์จแบตเตอรี่จะเสร็จสิ้น วัฏจักรของออกซิเจนจะทำให้อุณหภูมิของอุปกรณ์ NiMH สูงขึ้น ทำให้แรงดันไฟฟ้าลดลง
5. แรงดันไฟสูงสุด . วิธีนี้ใช้เพื่อปิดการชาร์จอุปกรณ์ที่มีความต้านทานภายในสูง หลังปรากฏขึ้นเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานแบตเตอรี่เนื่องจากขาดอิเล็กโทรไลต์
6. แรงดันสูงสุด . วิธีการนี้ใช้กับแบตเตอรี่ปริซึม ความจุขนาดใหญ่. ระดับแรงดันที่อนุญาตในอุปกรณ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับขนาดและการออกแบบ และอยู่ในช่วง 0.05-0.8 MPa

เพื่อชี้แจงเวลาในการชาร์จของแบตเตอรี่ Ni-MH โดยคำนึงถึงคุณสมบัติทั้งหมด คุณสามารถใช้สูตร: เวลาในการชาร์จ (h) \u003d ความจุ (mAh) / กระแสไฟของเครื่องชาร์จ (mA) ตัวอย่างเช่น มีแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2,000 มิลลิแอมป์ชั่วโมง กระแสไฟชาร์จในหน่วยความจำคือ 500 mA ความจุถูกหารด้วยกระแสแล้วกลายเป็น 4. นั่นคือแบตเตอรี่จะชาร์จเป็นเวลา 4 ชั่วโมง

กฎบังคับที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์:

1. แบตเตอรี่เหล่านี้ไวต่อความร้อนมากกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมากและไม่ควรใส่มากเกินไป . การบรรทุกเกินพิกัดจะส่งผลเสียต่อเอาต์พุตปัจจุบัน (ความสามารถในการเก็บและส่งมอบประจุสะสม)
2. แบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์หลังการซื้อสามารถ "ฝึกฝน" ได้ . ทำรอบการชาร์จ / การคายประจุ 3-5 รอบ ซึ่งจะช่วยให้คุณถึงขีดจำกัดของความจุที่สูญเสียไประหว่างการขนส่งและการจัดเก็บอุปกรณ์หลังจากออกจากสายพานลำเลียง
3. เก็บแบตเตอรี่ด้วยการชาร์จเพียงเล็กน้อย ประมาณ 20-40% ของความจุเล็กน้อย
4. หลังจากคายประจุหรือชาร์จแล้ว ปล่อยให้เครื่องเย็นลง .
5. หากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใช้แบตเตอรี่แบบเดียวกันในโหมดชาร์จ ในบางครั้งคุณต้องปล่อยแรงดันไฟฟ้าแต่ละอันให้เป็น 0.98 จากนั้นจึงชาร์จจนเต็ม ขั้นตอนการปั่นจักรยานนี้แนะนำให้ทำทุกๆ 7-8 รอบการชาร์จแบตเตอรี่
6. หากคุณต้องการปล่อย NiMH คุณควรปฏิบัติตามค่าต่ำสุดที่ 0.98 . หากแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 0.98 แสดงว่าอาจหยุดชาร์จ

การกู้คืนแบตเตอรี่ Ni-MH

เนื่องจาก "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" บางครั้งอุปกรณ์เหล่านี้อาจสูญเสียประสิทธิภาพและความจุส่วนใหญ่ สิ่งนี้เกิดขึ้นกับรอบการคายประจุที่ไม่สมบูรณ์ซ้ำๆ และการชาร์จที่ตามมา จากการทำงานดังกล่าวอุปกรณ์ "จำ" ขีด จำกัด การคายประจุที่น้อยกว่าด้วยเหตุนี้ความจุจึงลดลง

เพื่อกำจัดปัญหานี้ คุณต้องทำการฝึกอบรมและการกู้คืนอย่างต่อเนื่อง หลอดไฟหรือเครื่องชาร์จประจุไฟฟ้าเหลือ 0.801 โวลต์ จากนั้นชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม ถ้า เป็นเวลานานแบตเตอรี่ยังไม่ผ่านกระบวนการกู้คืน ขอแนะนำให้ดำเนินการ 2-3 รอบดังกล่าว ขอแนะนำให้ฝึกทุกๆ 20-30 วัน

ผู้ผลิตแบตเตอรี่ Ni-MH อ้างว่า "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ใช้ความจุประมาณ 5% คุณสามารถกู้คืนได้ด้วยความช่วยเหลือของการฝึกอบรม จุดสำคัญในการคืนค่า Ni-MH คือเครื่องชาร์จมีฟังก์ชั่นการคายประจุพร้อมการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ สิ่งที่ต้องป้องกัน การปลดปล่อยที่แข็งแกร่งอุปกรณ์ระหว่างการกู้คืน สิ่งนี้เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เมื่อไม่ทราบระดับประจุเริ่มต้น และเป็นไปไม่ได้ที่จะสรุปเวลาการคายประจุโดยประมาณ

หากไม่ทราบสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ ควรปล่อยประจุภายใต้การควบคุมแรงดันไฟฟ้าเต็มรูปแบบ มิฉะนั้น การฟื้นตัวดังกล่าวจะนำไปสู่การคายประจุที่ลึก เมื่อทำการคืนค่าแบตเตอรี่ทั้งหมด ขอแนะนำให้ชาร์จให้เต็มก่อนเพื่อให้อยู่ในสถานะการชาร์จ

หากแบตเตอรี่ใช้งานได้หลายปี การกู้คืนด้วยการชาร์จและการคายประจุอาจไม่มีประโยชน์ มีประโยชน์ในการป้องกันระหว่างการใช้งานอุปกรณ์ ระหว่างการทำงานของ NiMH พร้อมกับการปรากฏตัวของ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรและองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์จะเกิดขึ้น โปรดจำไว้ว่าควรคืนค่าเซลล์แบตเตอรี่ทีละก้อนมากกว่าแบตเตอรี่ทั้งหมด แบตเตอรี่มีอายุการเก็บรักษาหนึ่งถึงห้าปี (ขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะ)

ข้อดีข้อเสีย

การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในพารามิเตอร์พลังงานของนิกเกิล- แบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์ไม่ใช่ข้อได้เปรียบเพียงอย่างเดียวของแคดเมียม ผู้ผลิตเริ่มใช้โลหะที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นในการปฏิเสธการใช้แคดเมียม มันง่ายกว่ามากในการแก้ไขปัญหาด้วย

ด้วยข้อดีเหล่านี้และความจริงที่ว่าโลหะที่ใช้ในการผลิตเป็นนิกเกิล การผลิตอุปกรณ์ Ni-MH เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม นอกจากนี้ยังสะดวกเพราะเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าในการคายประจุในระหว่างการชาร์จเป็นเวลานาน จำเป็นต้องทำการคายประจุจนหมด (สูงสุด 1 โวลต์) ทุกๆ 20-30 วัน

ข้อบกพร่องบางประการ:

1. ผู้ผลิตจำกัดแบตเตอรี่ Ni-MH ไว้ที่สิบเซลล์ เนื่องจากวงจรการคายประจุและอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้น จึงมีอันตรายจากความร้อนสูงเกินไปและการกลับขั้ว
2. แบตเตอรี่เหล่านี้ทำงานในช่วงอุณหภูมิที่แคบกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม . เมื่ออยู่ที่ -10 และ +40°C พวกมันจะสูญเสียประสิทธิภาพไป
3. แบตเตอรี่ Ni-MH สร้างความร้อนได้มากเมื่อชาร์จ ดังนั้นจึงต้องใช้ฟิวส์หรือรีเลย์อุณหภูมิ
4. เพิ่มภาระตัวเอง การปรากฏตัวของมันเกิดจากปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์กับไฮโดรเจนจากอิเล็กโทรไลต์

การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ Ni-MH พิจารณาจากความสามารถในการดูดซับที่ลดลงของอิเล็กโทรดขั้วลบในระหว่างการปั่นจักรยาน ในวัฏจักรการคายประจุ ปริมาตรของโครงผลึกจะเปลี่ยนแปลง ซึ่งก่อให้เกิดสนิม รอยแตกระหว่างปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ การกัดกร่อนเกิดขึ้นเมื่อแบตเตอรี่ดูดซับไฮโดรเจนและออกซิเจน ส่งผลให้ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ลดลงและเพิ่มความต้านทานภายใน

ควรคำนึงว่าลักษณะของแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการประมวลผลของโลหะผสมอิเล็กโทรดเชิงลบ โครงสร้างและองค์ประกอบของแบตเตอรี่ โลหะสำหรับโลหะผสมก็มีความสำคัญเช่นกัน ทั้งหมดนี้ทำให้ผู้ผลิตต้องเลือกซัพพลายเออร์โลหะผสมอย่างระมัดระวัง และผู้บริโภคเลือกผู้ผลิต

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เป็นแหล่งของกระแสโดยอาศัยปฏิกิริยาเคมี ทำเครื่องหมาย Ni-MH โครงสร้างเป็นแบบอะนาล็อกของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้ (Ni-Cd) และในแง่ของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น จะคล้ายกับแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน อยู่ในหมวดหมู่ของแหล่งอาหารอัลคาไลน์

การพูดนอกเรื่องในอดีต

ความต้องการอุปกรณ์จ่ายไฟแบบชาร์จไฟได้มีมานานแล้ว สำหรับ ประเภทต่างๆช่างเทคนิคต้องการโมเดลขนาดกะทัดรัดที่มีความจุในการจัดเก็บที่เพิ่มขึ้นจริงๆ ด้วยโปรแกรมอวกาศ จึงมีการพัฒนาวิธีการเก็บไฮโดรเจนในแบตเตอรี่ นี่เป็นตัวอย่างนิกเกิล-ไฮโดรเจนชิ้นแรก

เมื่อพิจารณาจากการออกแบบแล้ว องค์ประกอบหลักก็โดดเด่น:

1. อิเล็กโทรด(เมทัลไฮไดรด์ไฮโดรเจน);
2. แคโทด(นิกเกิลออกไซด์);
3. อิเล็กโทรไลต์(โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์).

วัสดุที่ใช้ก่อนหน้านี้สำหรับการผลิตอิเล็กโทรดไม่เสถียร แต่การทดลองและการศึกษาอย่างต่อเนื่องทำให้ได้องค์ประกอบที่เหมาะสมที่สุด ในขณะนี้แลนทานัมและนิกเกิลไฮไดรต์ (La-Ni-CO) ใช้สำหรับการผลิตอิเล็กโทรด แต่ ผู้ผลิตต่างๆนอกจากนี้ยังใช้โลหะผสมอื่น ๆ โดยที่นิกเกิลหรือบางส่วนของมันถูกแทนที่ด้วยอลูมิเนียม โคบอลต์ แมงกานีส ซึ่งทำให้โลหะผสมมีเสถียรภาพและกระตุ้น

ผ่านปฏิกิริยาเคมี

เมื่อชาร์จและคายประจุภายในแบตเตอรี่ ปฏิกริยาเคมีเกี่ยวข้องกับการดูดซึมไฮโดรเจน ปฏิกิริยาสามารถเขียนได้ในรูปแบบต่อไปนี้

• ระหว่างการชาร์จ Ni(OH)2+M→NiOOH+MH
• ระหว่างการปล่อย: NiOOH+MH→Ni(OH)2+M.

ปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้นที่แคโทดด้วยการปล่อยอิเล็กตรอนอิสระ:

• ระหว่างการชาร์จ: Ni(OH)2+OH→NiOOH+H2O+e
• ระหว่างการปล่อย: NiOOH+ H2O+e →Ni(OH)2+OH

บนขั้วบวก:

• ระหว่างการชาร์จ: M+ H2O+e → MH+OH
• ระหว่างการปลดปล่อย: MH+OH →M+ H2O+อี

การออกแบบแบตเตอรี่

การผลิตแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์หลักผลิตขึ้นในสองรูปแบบ: ปริซึมและทรงกระบอก

องค์ประกอบ Ni-MH ทรงกระบอก

การออกแบบประกอบด้วย:

• ทรงกระบอก
• ฝาครอบกรณี;
• วาล์ว;
• ฝาวาล์ว;
• ขั้วบวก;
• ตัวสะสมขั้วบวก;
• แคโทด;
• แหวนอิเล็กทริก;
• ตัวคั่น;
• วัสดุฉนวน

ขั้วบวกและขั้วลบถูกคั่นด้วยตัวคั่น การออกแบบนี้ม้วนขึ้นและวางในกล่องแบตเตอรี่ ปิดผนึกด้วยฝาและปะเก็น มีฝาปิดให้ วาล์วนิรภัย. ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เมื่อแรงดันภายในแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นถึง 4 MPa เมื่อถูกกระตุ้น มันจะปล่อยสารประกอบระเหยส่วนเกินที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาเคมี

หลายคนพบกับแหล่งอาหารเปียกหรือปิดฝา นี่เป็นผลมาจากวาล์วในระหว่างการชาร์จ ลักษณะการเปลี่ยนแปลงและการดำเนินการต่อไปเป็นไปไม่ได้ ในกรณีที่ไม่มีแบตเตอรี่ก็จะบวมและสูญเสียประสิทธิภาพไปโดยสิ้นเชิง

เซลล์ Ni-MH เป็นแท่งปริซึม

การออกแบบประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

การออกแบบปริซึมถือว่าตำแหน่งอื่นของแอโนดและแคโทดโดยแยกจากกันโดยใช้ตัวคั่น ประกอบเข้าบล็อกในลักษณะนี้จะถูกวางไว้ในกล่อง ตัวเครื่องทำจากพลาสติกหรือโลหะ ฝาครอบปิดผนึกโครงสร้าง เพื่อความปลอดภัยและการควบคุมสถานะของแบตเตอรี่ เซ็นเซอร์ความดันและวาล์วจะวางอยู่บนฝาครอบ

อัลคาไลใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ - ส่วนผสมของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) และลิเธียมไฮดรอกไซด์ (LiOH)

สำหรับองค์ประกอบ Ni-MH โพลีโพรพีลีนหรือโพลีเอไมด์ไม่ทอทำหน้าที่เป็นฉนวน ความหนาของวัสดุคือ 120–250 µm

สำหรับการผลิตแอโนด ผู้ผลิตใช้เซอร์เม็ท แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ โพลีเมอร์สักหลาดและโฟมได้ถูกนำมาใช้เพื่อลดต้นทุน

เทคโนโลยีต่าง ๆ ถูกนำมาใช้ในการผลิตแคโทด:

ลักษณะเฉพาะ

แรงดันไฟฟ้า. เมื่อไม่ได้ใช้งาน วงจรภายในของแบตเตอรี่จะเปิดขึ้น และมันค่อนข้างยากที่จะวัด ความยากลำบากเกิดจากความสมดุลของศักย์ไฟฟ้าบนอิเล็กโทรด แต่หลังจากชาร์จจนเต็มหลังจากผ่านไปหนึ่งวัน แรงดันไฟฟ้าขององค์ประกอบคือ 1.3–1.35V

แรงดันไฟดิสชาร์จที่กระแสไฟไม่เกิน 0.2A และอุณหภูมิแวดล้อม 25 องศาเซลเซียส คือ 1.2–1.25V ค่าต่ำสุดคือ 1V

ความจุพลังงาน W·h/kg:

• ทฤษฎี – 300;
• เฉพาะเจาะจง – 60–72.

การปลดปล่อยตัวเองขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการจัดเก็บ การเก็บรักษาที่อุณหภูมิห้องทำให้ความจุลดลงถึง 30% ภายในเดือนแรก จากนั้นอัตราจะช้าลงเป็น 7% ใน 30 วัน

ตัวเลือกอื่น:

• แรงขับไฟฟ้า (EMF) - 1.25V.
• ความหนาแน่นของพลังงาน - 150 Wh/dm3
• อุณหภูมิในการทำงาน - จาก -60 ถึง +55 ° C
• ระยะเวลาการทำงาน - มากถึง 500 รอบ

การชาร์จและการควบคุมที่ถูกต้อง

เครื่องชาร์จใช้เพื่อเก็บพลังงาน งานหลักของรุ่นราคาไม่แพงคือการจัดหาแรงดันไฟฟ้าที่เสถียร ในการชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่ 1.4-1.6V ในกรณีนี้ ความแรงปัจจุบันควรเป็น 0.1 ของความจุของแบตเตอรี่

ตัวอย่างเช่น หากความจุที่ประกาศไว้คือ 1200 mAh ดังนั้นควรเลือกกระแสชาร์จให้ใกล้เคียงหรือเท่ากับ 120 mA (0.12A)

ใช้การชาร์จแบบเร็วและแบบเร่ง กระบวนการ ชาร์จเร็วคือ 1 ชั่วโมง กระบวนการเร่งรัดใช้เวลาสูงสุด 5 ชั่วโมง กระบวนการที่เข้มข้นดังกล่าวถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแรงดันไฟและอุณหภูมิ

กระบวนการชาร์จปกติใช้เวลานานถึง 16 ชั่วโมง เพื่อลดระยะเวลาในการชาร์จ เครื่องชาร์จที่ทันสมัยมักจะผลิตในสามขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการชาร์จอย่างรวดเร็วด้วยกระแสไฟเท่ากับความจุปกติของแบตเตอรี่หรือสูงกว่า ขั้นตอนที่สอง - กระแส 0.1 ความจุ ขั้นตอนที่สามมีกระแส 0.05–0.02 ของความจุ

ต้องตรวจสอบกระบวนการชาร์จ การชาร์จมากเกินไปเป็นอันตรายต่อสุขภาพของแบตเตอรี่ การก่อตัวของก๊าซสูงจะทำให้วาล์วนิรภัยทำงานและอิเล็กโทรไลต์จะไหลออก

การควบคุมดำเนินการตามวิธีการต่อไปนี้:

ข้อดีและข้อเสียที่มีอยู่ในเซลล์ Ni-MH

แบตเตอรี่ รุ่นล่าสุดไม่ต้องทนทุกข์ทรมานจากโรคเช่น "ผลหน่วยความจำ" แต่หลังจากการจัดเก็บเป็นเวลานาน (มากกว่า 10 วัน) ก็ยังคงต้องถูกคายประจุจนหมดก่อนที่จะเริ่มชาร์จ โอกาสที่จะเกิดเอฟเฟกต์หน่วยความจำนั้นมาจากการไม่ทำอะไรเลย

เพิ่มความจุในการจัดเก็บพลังงาน

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมให้ วัสดุที่ทันสมัย. การเปลี่ยนไปใช้องค์ประกอบเหล่านี้อำนวยความสะดวกอย่างมากในการกำจัดองค์ประกอบที่ใช้แล้ว

สำหรับข้อบกพร่องนั้นมีมากมาย:

• การกระจายความร้อนสูง
• ช่วงอุณหภูมิงานมีขนาดเล็ก (จาก -10 ถึง +40 ° C) แม้ว่าผู้ผลิตจะเรียกร้องตัวบ่งชี้อื่น ๆ
• ช่วงเวลาเล็ก ๆ ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน
• การปลดปล่อยตัวเองสูง
• การไม่ปฏิบัติตามขั้วทำให้แบตเตอรี่ไม่ทำงาน
• เก็บในระยะเวลาอันสั้น

เลือกตามความจุและการใช้งาน

ก่อนที่คุณจะซื้อแบตเตอรี่ Ni-MH คุณควรตัดสินใจเกี่ยวกับความจุของแบตเตอรี่ ประสิทธิภาพสูงไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาการขาดพลังงาน ยิ่งความจุขององค์ประกอบยิ่งสูง การปลดปล่อยตัวเองยิ่งเด่นชัดขึ้น

เซลล์นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ทรงกระบอกมีจำหน่ายหลายขนาด ซึ่งมีเครื่องหมาย AA หรือ AAA มีชื่อเล่นว่านิ้ว - aaa และ นิ้วก้อย - aa คุณสามารถซื้อได้ในร้านขายเครื่องใช้ไฟฟ้าและร้านค้าที่จำหน่ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ตามแบบฝึกหัดแสดงแบตเตอรี่ที่มีความจุ 1200-3000 mAh ที่มีขนาด aaa ใช้ในเครื่องเล่นกล้องและอื่น ๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อาด้วยการใช้ไฟฟ้ามาก

แบตเตอรี่ที่มีความจุ 300–1000 mAh ขนาดปกติ aa ใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำหรือไม่ใช้ทันที (เครื่องส่งรับวิทยุ ไฟฉาย เครื่องนำทาง)

แบตเตอรี่เมทัลไฮไดรด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายก่อนหน้านี้ถูกใช้ในอุปกรณ์พกพาทั้งหมด องค์ประกอบเดี่ยวถูกติดตั้งในกล่องที่ออกแบบโดยผู้ผลิตเพื่อให้ง่ายต่อการติดตั้ง พวกเขามักจะมีเครื่องหมาย EN คุณสามารถซื้อได้จากตัวแทนอย่างเป็นทางการของผู้ผลิตเท่านั้น

ต้องขอบคุณการปรับปรุงด้านการผลิต ปัจจุบันแบตเตอรี่ Ni-Cd ถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาส่วนใหญ่ ต้นทุนที่เหมาะสมและสูง ตัวชี้วัดประสิทธิภาพทำให้แบตเตอรี่ประเภทที่นำเสนอเป็นที่นิยม ปัจจุบันอุปกรณ์ดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือ กล้อง เครื่องเล่น ฯลฯ เพื่อให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนาน คุณจำเป็นต้องรู้วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd การปฏิบัติตามกฎสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวทำให้คุณสามารถยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้อย่างมาก

ลักษณะสำคัญ

เพื่อให้เข้าใจวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณต้องทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของอุปกรณ์ดังกล่าว พวกเขาถูกคิดค้นโดย W. Jungner ในปี 1899 อย่างไรก็ตาม การผลิตของพวกเขานั้นแพงเกินไป เทคโนโลยีมีการปรับปรุง ปัจจุบันมีการจำหน่ายแบตเตอรี่ที่ใช้งานง่ายและราคาไม่แพง นิกเกิลแคดเมียมประเภท.

อุปกรณ์ที่นำเสนอต้องการให้ชาร์จเร็วและปล่อยช้า นอกจากนี้ จะต้องดำเนินการล้างความจุของแบตเตอรี่จนหมด การชาร์จทำได้โดยกระแสพัลซิ่ง ควรปฏิบัติตามพารามิเตอร์เหล่านี้ตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ เมื่อรู้จัก Ni-Cd คุณสามารถยืดอายุการใช้งานได้หลายปี ในเวลาเดียวกัน แบตเตอรี่ดังกล่าวยังทำงานแม้ในสภาวะที่ยากลำบากที่สุด คุณลักษณะของแบตเตอรี่ที่นำเสนอคือ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" หากคุณไม่คายประจุแบตเตอรี่จนหมดเป็นระยะ ผลึกขนาดใหญ่จะก่อตัวบนแผ่นเซลล์ พวกเขาลดความจุของแบตเตอรี่

ข้อดี

เพื่อให้เข้าใจวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ของไขควง กล้อง กล้อง และอุปกรณ์พกพาอื่นๆ อย่างถูกต้อง คุณจำเป็นต้องทำความคุ้นเคยกับเทคโนโลยีของกระบวนการนี้ เป็นเรื่องง่ายและไม่ต้องการความรู้และทักษะพิเศษจากผู้ใช้ แม้จะเก็บแบตเตอรี่ไว้เป็นเวลานาน ก็สามารถชาร์จใหม่ได้อย่างรวดเร็วอีกครั้ง นี่เป็นข้อดีอย่างหนึ่งของอุปกรณ์ที่นำเสนอซึ่งทำให้เป็นที่ต้องการ

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีรอบการชาร์จและคายประจุจำนวนมาก ตัวเลขนี้สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1,000 รอบทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและสภาพการใช้งาน ข้อดีของแบตเตอรี่ Ni-Cd คือความทนทานและความสามารถในการทำงานภายใต้สภาวะกดดัน แม้จะใช้งานในที่เย็น อุปกรณ์ก็ยังทำงานได้ตามปกติ ความสามารถในสภาวะดังกล่าวไม่เปลี่ยนแปลง สามารถเก็บแบตเตอรี่ได้ในทุกสถานะการชาร์จ เวลานาน. ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือต้นทุนต่ำ

ข้อบกพร่อง

ข้อเสียอย่างหนึ่งของอุปกรณ์ที่นำเสนอคือความจริงที่ว่าผู้ใช้จำเป็นต้องเรียนรู้ วิธีชาร์จอย่างถูกต้องแบตเตอรี่ Ni-Cd แบตเตอรี่ที่นำเสนอดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นมี "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ดังนั้นผู้ใช้จึงต้องดำเนินมาตรการป้องกันเป็นระยะเพื่อกำจัด

ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ที่นำเสนอจะค่อนข้างต่ำกว่าแหล่งพลังงานอิสระประเภทอื่นๆ นอกจากนี้ในการผลิตอุปกรณ์เหล่านี้จะใช้วัสดุที่เป็นพิษที่ไม่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ การกำจัดสารดังกล่าวมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ดังนั้นการใช้แบตเตอรี่ดังกล่าวจึงถูกจำกัดในบางประเทศ

แบตเตอรี่ Ni-Cd ต้องการรอบการชาร์จหลังจากเก็บรักษาเป็นเวลานาน นี่เป็นเพราะอัตราการปลดปล่อยตัวเองสูง นี่เป็นข้อบกพร่องในการออกแบบด้วย อย่างไรก็ตาม การรู้ว่า วิธีชาร์จอย่างถูกต้องหากใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd อย่างถูกต้อง สามารถจัดหาแหล่งพลังงานอัตโนมัติให้กับอุปกรณ์ของคุณเป็นเวลาหลายปี

สายชาร์จแบบต่างๆ

ในการชาร์จแบตเตอรี่ประเภทนิกเกิลแคดเมียมอย่างถูกต้อง คุณจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ส่วนใหญ่มักจะมาพร้อมกับแบตเตอรี่ หากไม่มีที่ชาร์จด้วยเหตุผลบางประการ คุณสามารถซื้อแยกต่างหากได้ ลดราคาวันนี้เป็นแบบอัตโนมัติและแบบย้อนกลับ การใช้อุปกรณ์ประเภทแรกผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรู้ แรงดันไฟฟ้าที่จะชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd กระบวนการนี้ดำเนินการโดยอัตโนมัติ ในเวลาเดียวกัน คุณสามารถชาร์จหรือคายประจุแบตเตอรี่ได้สูงสุด 4 ก้อนในเวลาเดียวกัน

อุปกรณ์ถูกตั้งค่าเป็นโหมดคายประจุโดยใช้สวิตช์พิเศษ ในกรณีนี้ ตัวระบุสีจะเรืองแสงเป็นสีเหลือง เมื่อขั้นตอนนี้เสร็จสิ้น อุปกรณ์จะเปลี่ยนเป็นโหมดการชาร์จโดยอัตโนมัติ ไฟแสดงสถานะสีแดงจะสว่างขึ้น เมื่อแบตเตอรี่ถึงความจุที่กำหนด อุปกรณ์จะหยุดจ่ายกระแสไฟให้กับแบตเตอรี่ ในกรณีนี้ ตัวบ่งชี้จะเปลี่ยนเป็นสีเขียว กลับเป็นของกลุ่ม อุปกรณ์มืออาชีพ. สามารถทำการชาร์จและคายประจุได้หลายรอบโดยมีระยะเวลาต่างกัน

ที่ชาร์จแบบพิเศษและอเนกประสงค์

ผู้ใช้หลายคนสนใจคำถามของ วิธีชาร์จแบตเตอรี่ไขควงประเภท Ni-Cd ในกรณีนี้ อุปกรณ์ทั่วไปที่ออกแบบมาสำหรับแบตเตอรี่นิ้วจะไม่ทำงาน เครื่องชาร์จพิเศษมักมาพร้อมกับไขควง ควรใช้เมื่อทำการซ่อมบำรุงแบตเตอรี่ หากไม่มีเครื่องชาร์จ คุณควรซื้ออุปกรณ์สำหรับแบตเตอรี่ประเภทที่นำเสนอ ในกรณีนี้จะสามารถชาร์จแบตเตอรี่ของไขควงได้เท่านั้น หากมีการใช้แบตเตอรี่หลายประเภท ควรซื้ออุปกรณ์อเนกประสงค์ จะช่วยให้สามารถให้บริการแหล่งพลังงานอิสระสำหรับอุปกรณ์เกือบทั้งหมด (กล้อง ไขควง และแม้แต่แบตเตอรี่) ตัวอย่างเช่น สามารถชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd iMAX B6 ได้ นี่เป็นอุปกรณ์ที่ง่ายและมีประโยชน์ในครัวเรือน

การคายประจุแบตเตอรี่ที่กดแล้ว

การออกแบบพิเศษมีลักษณะเฉพาะด้วยการอัด Ni- และการคายประจุของอุปกรณ์ที่นำเสนอขึ้นอยู่กับความต้านทานภายใน ตัวบ่งชี้นี้ได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติการออกแบบบางอย่าง สำหรับ งานยาวใช้แบตเตอรี่ ประเภทดิสก์. มีอิเล็กโทรดแบบแบนที่มีความหนาเพียงพอ ในระหว่างการคายประจุ แรงดันไฟจะค่อยๆ ลดลงเป็น 1.1 V ซึ่งตรวจสอบได้โดยการวาดกราฟเส้นโค้ง

หากแบตเตอรี่ยังคงคายประจุจนเหลือ 1 V ความจุการคายประจุจะอยู่ที่ 5-10% ของค่าเดิม หากกระแสเพิ่มขึ้นเป็น 0.2 C แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก สิ่งนี้ใช้กับความจุของแบตเตอรี่ด้วย นี่เป็นเพราะเป็นไปไม่ได้ที่จะปล่อยมวลอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของอิเล็กโทรด ดังนั้นวันนี้ความหนาของมันจึงลดลง ในขณะเดียวกันก็มี 4 อิเล็กโทรดในการออกแบบดิสก์แบตเตอรี่ ในกรณีนี้สามารถปล่อยกระแสไฟได้ 0.6 องศาเซลเซียส

แบตเตอรี่ทรงกระบอก

ปัจจุบันมีการใช้แบตเตอรี่ที่มีขั้วไฟฟ้าเซอร์เม็ทอย่างแพร่หลาย มีความต้านทานต่ำและให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงของอุปกรณ์ แรงดันไฟชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ประเภทนี้ถูกเก็บไว้ที่ 1.2 V จนกว่า 90% ของความจุที่ระบุจะหายไป ประมาณ 3% ของแบตเตอรี่จะสูญเสียไปในระหว่างการคายประจุที่ตามมาจาก 1.1 ถึง 1 V. แบตเตอรี่ประเภทที่นำเสนอสามารถถูกคายประจุด้วยกระแสไฟ 3-5 C.

อิเล็กโทรดชนิดม้วนถูกติดตั้งไว้ในตัวสะสมทรงกระบอก พวกเขาสามารถปล่อยด้วยกระแสที่มีอัตราสูงกว่าซึ่งอยู่ที่ระดับ 7-10 C ตัวบ่งชี้ความจุจะสูงสุดที่อุณหภูมิ +20 ºС เมื่อเพิ่มขึ้น ค่านี้จะเปลี่ยนไปเล็กน้อย หากอุณหภูมิลดลงเหลือ 0 ºСและต่ำกว่า ความสามารถในการคายประจุจะลดลงในสัดส่วนโดยตรงกับการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟที่ปล่อยออกมา วิธีชาร์จ Ni- แบตเตอรี่ซีดี พันธุ์ต่างๆที่กำลังลดราคาอยู่นั้นต้องพิจารณาให้ละเอียด

กฎการชาร์จทั่วไป

เมื่อทำการชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม จำเป็นต้องจำกัดกระแสไฟส่วนเกินที่จ่ายให้กับอิเล็กโทรด นี่เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากการสะสมภายในอุปกรณ์ระหว่างกระบวนการดันนี้ เมื่อชาร์จจะปล่อยออกซิเจน ซึ่งส่งผลต่อปัจจัยการใช้ประโยชน์ในปัจจุบันซึ่งจะลดลง มีข้อกำหนดบางประการที่อธิบายวิธีชาร์จ Ni- แบตเตอรี่ซีดี พารามิเตอร์กระบวนการนี้คำนึงถึงโดยผู้ผลิตอุปกรณ์พิเศษ เครื่องชาร์จในระหว่างการทำงานรายงานไปยังแบตเตอรี่ 160% ของค่าความจุเล็กน้อย ช่วงอุณหภูมิตลอดกระบวนการทั้งหมดต้องอยู่ภายในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง +40 ºС

โหมดการชาร์จมาตรฐาน

ผู้ผลิตต้องระบุในคำแนะนำ คิดราคาเท่าไร Ni-Cd-battery และกระแสไฟที่ควรทำ ส่วนใหญ่แล้ว โหมดการดำเนินการของกระบวนการนี้เป็นมาตรฐานสำหรับแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ หากแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้า 1 V ควรชาร์จภายใน 14-16 ชั่วโมง ในกรณีนี้กระแสควรเป็น 0.1 C

ในบางกรณี ลักษณะของกระบวนการอาจแตกต่างกันเล็กน้อย สิ่งนี้ได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์รวมถึงการวางมวลที่เพิ่มขึ้น นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อเพิ่มความจุของแบตเตอรี่

ผู้ใช้อาจจะสนใจ วิธีชาร์จแบตเตอรี่นิ-ซีดี ในกรณีนี้ มีสองตัวเลือก ในกรณีแรก กระแสจะคงที่ตลอดกระบวนการทั้งหมด ตัวเลือกที่สองช่วยให้คุณชาร์จแบตเตอรี่ได้นานโดยไม่เสี่ยงต่อความเสียหาย โครงการนี้เกี่ยวข้องกับการใช้กระแสไฟที่ลดลงเป็นขั้นตอนหรือราบรื่น ในระยะแรกจะเกิน 0.1 C อย่างมีนัยสำคัญ

การชาร์จอย่างรวดเร็ว

มีวิธีอื่นที่ยอมรับ Ni- แบตเตอรี่ซีดี วิธีชาร์จแบตเตอรี่ประเภทนี้ในโหมดเร็ว? ที่นี่มีทั้งระบบ ผู้ผลิตเพิ่มความเร็วของกระบวนการนี้ผ่านการเปิดตัวอุปกรณ์พิเศษ สามารถเรียกเก็บเงินได้ในอัตราที่สูงในปัจจุบัน ในกรณีนี้อุปกรณ์มีระบบควบคุมพิเศษ ป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป ทั้งตัวแบตเตอรี่เองหรือเครื่องชาร์จก็สามารถมีระบบดังกล่าวได้

อุปกรณ์ประเภททรงกระบอกจะถูกชาร์จด้วยกระแสคงที่ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.2 C กระบวนการนี้จะใช้เวลาเพียง 6-7 ชั่วโมงเท่านั้น ในบางกรณี อนุญาตให้ชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟ 0.3 C เป็นเวลา 3-4 ชั่วโมง ในกรณีนี้ การควบคุมกระบวนการเป็นสิ่งจำเป็น ด้วยขั้นตอนที่เร่งรัด อัตราการชาร์จไม่ควรเกิน 120-140% ของความจุ มีแม้กระทั่งแบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จจนเต็มได้ในเวลาเพียง 1 ชั่วโมง

หยุดชาร์จ

เมื่อเรียนรู้วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณต้องพิจารณาดำเนินการให้เสร็จสิ้น หลังจากที่กระแสหยุดไหลไปที่อิเล็กโทรด แรงดันภายในแบตเตอรี่ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการออกซิเดชันของไฮดรอกไซด์ไอออนบนอิเล็กโทรด

ในบางครั้งจะมีสมการแบบค่อยเป็นค่อยไปของอัตราการวิวัฒนาการของออกซิเจนและการดูดซับที่ขั้วไฟฟ้าทั้งสอง สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของความดันภายในตัวสะสม หากการเติมเงินมีความสำคัญ กระบวนการนี้จะช้าลง

การตั้งค่าโหมด

ถึง ชาร์จอย่างถูกต้องแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณจำเป็นต้องรู้กฎสำหรับการตั้งค่าอุปกรณ์ (หากได้รับจากผู้ผลิต) ความจุสูงสุดของแบตเตอรี่ต้องมี กระแสไฟชาร์จมากถึง 2 C. จำเป็นต้องเลือกประเภทของแรงกระตุ้น อาจเป็น Normal, Re-Flex หรือ Flex เกณฑ์ความไว (แรงดันตก) ควรอยู่ที่ 7-10 mV เรียกอีกอย่างว่าเดลต้าพีค มันจะดีกว่าที่จะตั้งไว้ที่ระดับต่ำสุด ต้องตั้งค่ากระแสปั๊มในช่วง 50-100 mAh เพื่อให้สามารถใช้พลังงานแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่ คุณต้องชาร์จด้วยกระแสไฟขนาดใหญ่ ถ้าจำเป็น พลังสูงสุด, ชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กใน โหมดปกติ. เมื่อพิจารณาถึงวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd แล้ว ผู้ใช้แต่ละคนจะสามารถดำเนินการตามกระบวนการนี้ได้อย่างถูกต้อง

จากประสบการณ์การดำเนินงาน

เซลล์ NiMH ได้รับการโฆษณาอย่างกว้างขวางว่าเป็นพลังงานสูง เย็น และปราศจากหน่วยความจำ หลังจากซื้อกล้องดิจิตอล Canon PowerShot A 610 มา ฉันก็จัดมาให้พร้อมกับหน่วยความจำที่จุได้ถึง 500 ภาพ คุณภาพสูงสุดและเพื่อเพิ่มระยะเวลาในการถ่ายทำ ฉันซื้อเซลล์ NiMH จำนวน 4 เซลล์ที่มีความจุ 2,500 mA * ชั่วโมงจาก Duracell

ลองเปรียบเทียบลักษณะขององค์ประกอบที่ผลิตโดยอุตสาหกรรม:

ตารางที่ 1.

จากตาราง เราจะเห็นว่าองค์ประกอบ NiMH มีความจุพลังงานสูง ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าเมื่อเลือก

เพื่อชาร์จพวกเขา ซื้อเครื่องชาร์จอัจฉริยะ DESAY Full-Power Harger ซึ่งให้การชาร์จเซลล์ NiMH ด้วยการฝึกอบรม องค์ประกอบของมันถูกเรียกเก็บเงินด้วยคุณภาพสูง แต่ ... อย่างไรก็ตามในการชาร์จครั้งที่หก มันมีอายุการใช้งานยาวนาน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกไฟไหม้

หลังจากเปลี่ยนที่ชาร์จและรอบการคายประจุหลายรอบ แบตเตอรี่เริ่มหมดในสิบนัดที่สองหรือสาม

ปรากฎว่าแม้จะมีการรับรอง แต่องค์ประกอบ NiMH ก็มีหน่วยความจำเช่นกัน

และอุปกรณ์พกพาที่ทันสมัยส่วนใหญ่ที่ใช้มีการป้องกันในตัวที่จะปิดไฟเมื่อถึงแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ เพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่คายประจุจนหมด ที่นี่ความทรงจำขององค์ประกอบเริ่มมีบทบาท เซลล์ที่ไม่ได้คายประจุจนเต็มจะไม่ถูกชาร์จจนเต็มและความจุจะลดลงเมื่อมีการชาร์จแต่ละครั้ง

ที่ชาร์จคุณภาพสูงช่วยให้คุณชาร์จได้โดยไม่สูญเสียความจุ แต่ฉันไม่พบสิ่งนี้เพื่อขายสำหรับองค์ประกอบที่มีความจุ 2500mah มันยังคงดำเนินการฝึกอบรมเป็นระยะ

การฝึกอบรมองค์ประกอบ NiMH

ทุกสิ่งที่เขียนด้านล่างใช้ไม่ได้กับเซลล์แบตเตอรี่ที่มีการคายประจุเองอย่างรุนแรง . พวกเขาสามารถถูกโยนทิ้งเท่านั้น ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าพวกเขาไม่สามารถฝึกฝนได้

การฝึกอบรมองค์ประกอบ NiMH ประกอบด้วยรอบการคายประจุ (1-3) หลายรอบ

การคายประจุจะดำเนินการจนกว่าแรงดันไฟฟ้าของเซลล์แบตเตอรี่จะลดลงเหลือ 1V ขอแนะนำให้ปล่อยองค์ประกอบทีละรายการ เหตุผลก็คือความสามารถในการรับค่าใช้จ่ายอาจแตกต่างกัน และมันเข้มข้นขึ้นเมื่อชาร์จโดยไม่ต้องฝึก ดังนั้นจึงมีการป้องกันแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ของคุณก่อนเวลาอันควร (เครื่องเล่น, กล้อง, ... ) และการชาร์จส่วนประกอบที่ไม่ได้ชาร์จในภายหลัง ผลที่ได้คือการสูญเสียความสามารถอย่างต่อเนื่อง

การคายประจุจะต้องดำเนินการในอุปกรณ์พิเศษ (รูปที่ 3) ซึ่งช่วยให้สามารถดำเนินการแยกกันสำหรับแต่ละองค์ประกอบ หากไม่มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้า ให้ทำการคายประจุจนความสว่างของหลอดไฟลดลงอย่างเห็นได้ชัด

และหากคุณตรวจพบเวลาการเผาไหม้ของหลอดไฟ คุณสามารถกำหนดความจุของแบตเตอรี่ได้ โดยคำนวณจากสูตร:

ความจุ = กระแสไฟที่คายประจุ x เวลาคายประจุ = I x t (A * ชั่วโมง)

แบตเตอรี่ที่มีความจุ 2500 mAh สามารถส่งกระแสไฟ 0.75 A ให้กับโหลดเป็นเวลา 3.3 ชั่วโมงหากเวลาที่ได้รับจากการคายประจุน้อยลงและความจุที่เหลือก็จะน้อยลง และด้วยความจุที่ลดลง คุณต้องฝึกแบตเตอรี่ต่อไป

ตอนนี้ เพื่อปล่อยเซลล์แบตเตอรี่ ฉันใช้อุปกรณ์ที่ทำขึ้นตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 3

มันทำจากที่ชาร์จเก่าและมีลักษณะดังนี้:

เฉพาะตอนนี้มี 4 หลอดดังในรูปที่ 3 ควรกล่าวถึงหลอดไฟแยกต่างหาก หากหลอดไฟมีกระแสไฟออกเท่ากับค่าที่กำหนดสำหรับ แบตเตอรี่นี้หรือขนาดเล็กกว่าเล็กน้อยสามารถใช้เป็นโหลดและตัวบ่งชี้ มิฉะนั้น หลอดไฟเป็นเพียงตัวบ่งชี้ จากนั้นตัวต้านทานจะต้องมีค่าที่ความต้านทานรวมของ El 1-4 และตัวต้านทาน R 1-4 ขนานกับมันมีค่าเท่ากับ 1.6 โอห์ม การเปลี่ยนหลอดไฟด้วย LED ไม่เป็นที่ยอมรับ

ตัวอย่างของหลอดไฟที่สามารถใช้เป็นโหลดได้คือหลอดไฟฉายคริปทอน 2.4 V

เป็นกรณีพิเศษ

ความสนใจ! ผู้ผลิตไม่รับประกันการทำงานปกติของแบตเตอรี่ที่กระแสไฟชาร์จเกินกระแสชาร์จแบบเร่ง I ชาร์จควรน้อยกว่าความจุของแบตเตอรี่ ดังนั้นสำหรับแบตเตอรี่ที่มีความจุ 2500 ma * h ควรต่ำกว่า 2.5A

มันเกิดขึ้นที่เซลล์ NiMH หลังจากการคายประจุมีแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า 1.1 V ในกรณีนี้ จำเป็นต้องใช้เทคนิคที่อธิบายไว้ในบทความด้านบนในนิตยสาร PC MIR องค์ประกอบหรือชุดขององค์ประกอบเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานผ่านหลอดไฟรถยนต์ 21 วัตต์

อีกครั้งที่ฉันดึงความสนใจของคุณ! ต้องตรวจสอบองค์ประกอบดังกล่าวเพื่อการปลดปล่อยตัวเอง! ในกรณีส่วนใหญ่จะเป็นองค์ประกอบที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำซึ่งมีการปลดปล่อยตัวเองเพิ่มขึ้น องค์ประกอบเหล่านี้ง่ายต่อการโยนทิ้ง

การชาร์จนั้นควรเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละองค์ประกอบ

สำหรับสองเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 1.2V แรงดันการชาร์จไม่ควรเกิน 5-6V ด้วยการชาร์จแบบบังคับ ไฟยังเป็นตัวบ่งชี้อีกด้วย การลดความสว่างของหลอดไฟทำให้คุณสามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าบนองค์ประกอบ NiMH ได้ จะมากกว่า 1.1 V โดยทั่วไป การชาร์จบูสต์เริ่มต้นนี้จะใช้เวลา 1 ถึง 10 นาที

หากองค์ประกอบ NiMH ในระหว่างการชาร์จแบบบังคับ ไม่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นเวลาหลายนาที ร้อนขึ้น นี่คือเหตุผลที่จะถอดออกจากการชาร์จและปฏิเสธ

ฉันแนะนำให้ใช้ที่ชาร์จเฉพาะที่มีความสามารถในการฝึก (สร้างใหม่) องค์ประกอบเมื่อชาร์จใหม่ หากไม่มีเลย หลังจาก 5-6 รอบการทำงานในอุปกรณ์โดยไม่ต้องรอให้สูญเสียความสามารถโดยสมบูรณ์ ให้ฝึกและคัดแยกองค์ประกอบที่มีการคายประจุเองอย่างแรง

และพวกเขาจะไม่ทำให้คุณผิดหวัง

ในฟอรัมหนึ่งแสดงความคิดเห็นในบทความนี้ "เขียนไม่ดี แต่ไม่มีอะไรอื่น" ดังนั้นนี่ไม่ใช่ "โง่" แต่เรียบง่ายและเข้าถึงได้สำหรับทุกคนที่ต้องการความช่วยเหลือในครัว นั่นคือง่ายที่สุด ขั้นสูงสามารถวางตัวควบคุมเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ ...... แต่ นี่เป็นอีกเรื่องหนึ่งแล้ว

เพื่อไม่ให้ดูโง่

มีที่ชาร์จ "อัจฉริยะ" สำหรับเซลล์ NiMH

เครื่องชาร์จนี้ทำงานร่วมกับแบตเตอรี่แต่ละก้อนแยกกัน

เขาสามารถ:

1. ทำงานเป็นรายบุคคลกับแบตเตอรี่แต่ละก้อนในโหมดต่างๆ
2. ชาร์จแบตเตอรี่ในโหมดเร็วและช้า
3. จอ LCD แต่ละช่องสำหรับช่องใส่แบตเตอรี่แต่ละช่อง
4. ชาร์จแบตเตอรี่แต่ละก้อนอย่างอิสระ
5. ชาร์จแบตเตอรี่หนึ่งถึงสี่ก้อนที่มีความจุและขนาดต่างกัน (AA หรือ AAA)
6. ปกป้องแบตเตอรี่จากความร้อนสูงเกินไป
7. ปกป้องแบตเตอรี่แต่ละก้อนจากการชาร์จไฟเกิน
8. การกำหนดจุดสิ้นสุดของการชาร์จด้วยแรงดันตกคร่อม
9. กำหนด แบตเตอรี่ไม่ดี,
10. ก่อนปล่อยแบตเตอรี่ไปยังแรงดันตกค้าง
11. คืนค่าแบตเตอรี่เก่า (การฝึกอบรมการคายประจุ)
12. ตรวจสอบ ความจุของแบตเตอรี่,
13. แสดงบนจอ LCD: - กระแสไฟ แรงดัน สะท้อนความจุปัจจุบัน.

ที่สำคัญผมเน้นย้ำ ประเภทนี้อุปกรณ์ช่วยให้คุณทำงานทีละก้อนด้วยแบตเตอรี่แต่ละก้อน

ตามความคิดเห็นของผู้ใช้ เครื่องชาร์จดังกล่าวทำให้คุณสามารถคืนค่าแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ส่วนใหญ่ และแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้สามารถใช้งานได้ตลอดอายุการใช้งานที่รับประกัน

น่าเสียดายที่ฉันไม่ได้ใช้ที่ชาร์จแบบนี้เนื่องจากหาซื้อไม่ได้ในจังหวัดต่างๆ แต่คุณสามารถหาบทวิจารณ์มากมายในฟอรัม

สิ่งสำคัญคือไม่ต้องชาร์จที่กระแสสูง แม้จะมีโหมดประกาศด้วยกระแส 0.7 - 1A แต่ก็ยังเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กและสามารถกระจายพลังงานได้ 2-5 วัตต์

บทสรุป

การนำแบตเตอรี่ NiMh กลับมาใช้ใหม่นั้นเป็นการทำงานแบบแยกส่วน (โดยแต่ละองค์ประกอบ) ด้วยการตรวจสอบและการปฏิเสธองค์ประกอบที่ไม่ยอมรับการชาร์จอย่างต่อเนื่อง

และวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการกับการฟื้นตัวคือการใช้เครื่องชาร์จอัจฉริยะที่ช่วยให้คุณสามารถปฏิเสธและปล่อยประจุในแต่ละเซลล์ได้ทีละเซลล์ และเนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าวทำงานโดยอัตโนมัติกับแบตเตอรี่ที่มีความจุใด ๆ พวกเขาจึงได้รับการออกแบบสำหรับองค์ประกอบที่มีความจุที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดหรือต้องควบคุมกระแสการชาร์จและการคายประจุ!

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

***การแพร่กระจายจำนวนมากของพารามิเตอร์บางตัวในตารางเกิดจาก วัตถุประสงค์ต่างๆ(การออกแบบ) ของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ ตารางนี้ไม่รวมข้อมูลเกี่ยวกับ แบตเตอรี่ที่ทันสมัยมีการปลดปล่อยตัวเองต่ำ

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 ใช้อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์เป็นอิเล็กโทรดบวก เช่นเดียวกับใน แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมและใช้อิเล็กโทรดโลหะผสมดูดซับไฮโดรเจนที่มีนิกเกิล-แรร์-เอิร์ธแทนอิเล็กโทรดแคดเมียมเชิงลบ 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 ในแบตเตอรี่ด้วย จำนวนจำกัดอิเล็กโทรไลต์ทำให้เกิดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการกระจายอิเล็กโทรไลต์ การกัดกร่อนของโลหะผสมทำให้เกิดความเฉื่อยทางเคมีของพื้นผิวเนื่องจากการก่อตัวของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ที่ทนต่อการกัดกร่อน ซึ่งเพิ่มแรงดันไฟเกินของปฏิกิริยาหลักที่สร้างกระแสของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ การก่อตัวของผลิตภัณฑ์กัดกร่อนเกิดขึ้นจากการใช้ออกซิเจนและไฮโดรเจนจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจะทำให้ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ลดลงและเพิ่มความต้านทานภายใน เพื่อชะลอกระบวนการกระจายตัวและการกัดกร่อนของโลหะผสมที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งกำหนดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นใช้วิธีหลักสองวิธี (นอกเหนือจากการปรับองค์ประกอบและโหมดการผลิตของโลหะผสมให้เหมาะสม) วิธีแรกคือการห่อหุ้มไมโครแคปซูลของอนุภาคอัลลอยด์ เช่น ในการปกปิดพื้นผิวด้วยชั้นรูพรุนบาง ๆ (5-10%) - โดยน้ำหนักของนิกเกิลหรือทองแดง วิธีที่สอง ซึ่งพบว่ามีการประยุกต์กว้างที่สุดในปัจจุบัน คือ การบำบัดพื้นผิวของอนุภาคโลหะผสมในสารละลายอัลคาไลน์ด้วยการก่อรูป ฟิล์มกันรอยซึมเข้าสู่ไฮโดรเจนได้

อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์

อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์ใน การผลิตจำนวนมากผลิตขึ้นโดยมีการปรับเปลี่ยนการออกแบบดังต่อไปนี้: แผ่นลาเมลลา การเผาแบบไม่มีแผ่นลาเมลลา (เซรามิกโลหะ) และแบบอัด รวมทั้งเม็ด 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. มวลที่ใช้งานถูกนำเข้าสู่สักหลาด วิธีการต่างๆขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของมัน 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 ข้อมูลวิธีการ ชาร์จ Ni-MHโดยปกติแล้วจะพบแบตเตอรี่ในคำแนะนำของผู้ผลิต และกระแสไฟชาร์จที่แนะนำจะระบุไว้บนกล่องแบตเตอรี่ แรงดันการชาร์จ Uz ที่ Iz=0.3-1C อยู่ในช่วง 1.4-1.5V เนื่องจากการปล่อยออกซิเจนที่อิเล็กโทรดบวก 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 ใช้เพื่อปลดประจุของแบตเตอรี่ที่มีความต้านทานภายในสูง ซึ่งจะปรากฏขึ้นเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานเนื่องจากขาดอิเล็กโทรไลต์หรือที่อุณหภูมิต่ำ

เมื่อใช้วิธี Tmax แบตเตอรี่อาจชาร์จไฟเกินได้หากอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อมลดลงหรือแบตเตอรี่อาจชาร์จไม่เพียงพอหากอุณหภูมิแวดล้อมสูงขึ้นอย่างมาก วิธี ΔT/Δt สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อยุติการเรียกเก็บเงินที่ อุณหภูมิต่ำสิ่งแวดล้อม. แต่ถ้าใช้วิธีนี้ที่อุณหภูมิสูงขึ้นเท่านั้น แบตเตอรี่ภายในแบตเตอรี่จะถูกสัมผัสกับอุณหภูมิสูงที่ไม่พึงประสงค์ก่อนที่จะถึงค่า ΔT/Δt สำหรับการปิดเครื่อง สำหรับค่าที่แน่นอนของ ΔT/Δt สามารถรับความจุอินพุตที่มากขึ้นได้ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่าที่สูงกว่า อุณหภูมิสูง. ที่จุดเริ่มต้นของการชาร์จแบตเตอรี่ (เช่นเดียวกับเมื่อสิ้นสุดการชาร์จ) อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจนำไปสู่การปิดการชาร์จก่อนเวลาอันควรเมื่อใช้วิธี ΔT/Δt เพื่อกำจัดสิ่งนี้ นักพัฒนาอุปกรณ์ชาร์จใช้ตัวจับเวลาสำหรับความล่าช้าในการตอบสนองของเซ็นเซอร์เริ่มต้นด้วยวิธี ΔT / Δt วิธี -ΔU มีประสิทธิภาพในการยุติประจุที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำแทนที่จะใช้ที่อุณหภูมิสูง ในแง่นี้ วิธีการนี้คล้ายกับวิธี ΔT/Δt เพื่อให้แน่ใจว่าการชาร์จจะสิ้นสุดลงในกรณีที่เกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝันขัดขวางการหยุดชะงักของการชาร์จตามปกติ ขอแนะนำให้ใช้การควบคุมตัวจับเวลาที่ควบคุมระยะเวลาของการดำเนินการชาร์จ (วิธี t) ดังนั้น หากต้องการชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วด้วยกระแสไฟที่กำหนด 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 ไม่แนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ Ni-MH สำหรับการชาร์จที่ แรงดันคงที่เนื่องจาก "ความร้อนขัดข้อง" 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 การลดลงของแรงดันการคายประจุที่สังเกตได้จากการชาร์จซ้ำบ่อยครั้งและยาวนานจะเหมือนกับสำหรับ แบตเตอรี่ Ni-Cd, สามารถกำจัดได้ด้วยการใช้งานเป็นระยะ ๆ ของการปล่อยหลายครั้งสูงถึง 1V - 0.9V ก็เพียงพอที่จะดำเนินการปล่อยดังกล่าวเดือนละครั้ง อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัล ไฮไดรด์ ด้อยกว่าแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียม ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้แทนในคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพบางประการ:

• แบตเตอรี่ Ni-MH ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในช่วงกระแสการทำงานที่แคบลง ซึ่งสัมพันธ์กับการคายไฮโดรเจนที่จำกัดของอิเล็กโทรดเมทัลไฮไดรด์ในระดับมาก ความเร็วสูงปล่อย;
• 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 การก่อตัวของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อนเกิดขึ้นพร้อมกับการดูดซึมของออกซิเจนและไฮโดรเจน ส่งผลให้ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดลดลงและเพิ่มขึ้นใน ความต้านทานภายในแบตเตอรี่. ควรสังเกตว่าลักษณะของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นขึ้นอยู่กับโลหะผสมของขั้วลบและเทคโนโลยีการประมวลผลของโลหะผสมอย่างมีนัยสำคัญเพื่อปรับปรุงความเสถียรขององค์ประกอบและโครงสร้าง สิ่งนี้ทำให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่ต้องระมัดระวังในการเลือกซัพพลายเออร์โลหะผสม และผู้ใช้แบตเตอรี่ต้องระมัดระวังในการเลือกผู้ผลิต

ขึ้นอยู่กับวัสดุของเว็บไซต์ powerinfo.ru "Chip and Dip"

บ้าน » เบรค » แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd: คำอธิบายกระบวนการ แบตเตอรี่นิกเกิล