Jak nabíjet baterie NiMH? Tento problém, stejně jako mnoho dalších s ním úzce souvisejících, bude diskutován v tomto článku. Téma je aktuální, protože v současné době existuje mnoho elektrických zařízení napájených bateriemi.
Různé typy baterií
Elektrické baterie existují s různým množstvím nabití. Jejich velikosti se pohybují od těch, které nejsou větší než knoflík, až po obry používané v průmyslových závodech. Zdálo by se, že mezi některými bateriemi, které se výrazně liší vzhledem a rozměry, není nic společného.
To však není tento případ. Všechny fungují na podobném principu a jsou vyrobeny ze stejných materiálů.
Trocha historie
První baterie se objevily v 19. století. Byly vyrobeny z niklu a kadmia. Proto takové baterie dostaly odpovídající název. Zpočátku jejich práce celkem uspokojila uživatele. Ale postupem času tam bylopotřeba odolnějších baterií. Specialisté zabývající se vývojem elektrospotřebičů navíc začali přemýšlet, jak proces nabíjení urychlit. Nikl a hydrid kovu byly identifikovány jako materiály schopné poskytnout baterie s takovými vlastnostmi.
Proces vytváření nového typu baterie se ale vlekl několik desetiletí. Poprvé byly baterie nové generace diskutovány v padesátých letech dvacátého století a jejich zkušební vzorky se objevily až koncem sedmdesátých let.
Funkce
Zařízení nikl-metalhydridové baterie umožňuje akumulovat vodík, jehož objemy jsou několikanásobně větší než velikost baterie. Navíc se vždy tvoří v určité části výrobku. Jeho zásoby se hromadí blíže ke kontaktům nikl-metalhydridových baterií.
Tyto, stejně jako řada dalších vlastností, umožňují nabít taková zařízení až několik tisíckrát. Nicméně, nikl-metal hydridové baterie mají své nevýhody, o kterých bude pojednáno v další části.
Rychlý ohřev
Nickel-metal hydridové baterie mají díky svým konstrukčním vlastnostem a vlastnostem materiálů, ze kterých jsou vyrobeny, vysoký stupeň zahřívání. Proto proces jejich nabíjení vyžaduje speciální, „jemnější“přístup než jejich kadmiové předchůdce. Odborníci doporučují brát výběr nabíječek vážně.
Toto je potřebadávejte pozor
Nabíjení nikl-metal hydridových baterií, stejně jako jakýkoli jiný proces, lze hodnotit z hlediska účinnosti. Jak se v tomto případě počítá? Při nabíjení nikl-metal hydridových baterií způsobuje elektrická energie vynaložená při tomto procesu uvolňování tepla. Kromě toho přispívá k toku určitých chemických reakcí. Účinnost nabíjení nikl-metal hydridových baterií je množství energie vynaložené na chemické procesy. Stojí za zmínku, že tento poměr se nikdy nerovná 100 %, i když jde o nejmodernější baterie a nejpokročilejší paměti.
Za zmínku také stojí, že toto číslo u kadmiových baterií je mnohem vyšší než u jejich modernějších protějšků.
Rychlost nabíjení závisí na množství proudu. Na to byly vymyšleny samostatné jednotky - podíl na celkovém objemu. Jsou označeny latinským písmenem C. Existují tři možnosti nabíjení nikl-metalhydridových baterií:
- Kapnutí.
- Rychle.
- Se zvýšenou rychlostí.
Ve skutečnosti můžeme mluvit pouze o dvou typech, protože první a druhý se od sebe jen málo liší.
Kapací nabíjení lze považovat za nabíjení, jehož rychlost je 0,1 C. U rychlé volby je toto číslo vyšší.
Pro použití druhého typu jsou zapotřebí sofistikovanější zařízení, která jsou schopna rozpoznat dokončení procesu a automaticky se vypnout. Tím se zabrání přehřátí baterií a jejich poškození. Kapající nabíjení z důvodupoužití nízkého napětí nevede k nadměrnému nárůstu teploty produktu. Proto nemůže způsobit deformaci nikl-metalhydridových (Ni-MH) baterií.
Každý typ nabíjení má své pro a proti. Některé z nich budou probrány níže.
Rychlé nabíjení
U této možnosti je životnost baterie zachována po delší dobu. Také, jak název napovídá, rychlost tohoto procesu je poměrně vysoká. A proto se nabíjení stráví méně času než u odkapávací verze. Tento scénář však vyžaduje použití složitějšího zařízení s vestavěnými senzory, které určují úroveň nabití baterie. Není neobvyklé, že tato zařízení s rychlým nabíjením mají displej, který ukazuje čas potřebný k dokončení nabíjení, použité napětí a některé další informace.
To znamená, že náklady na takové zařízení jsou vyšší než náklady potřebné pro kapkové nabíjení.
Pomalá možnost
V pomalém procesu baterie AAA NiMH nevyžaduje zařízení vybavené senzory konce nabíjení.
Takže je to obvykle levnější. Ale s jeho pomocí se budou baterie dále nabíjet. Tato metoda má ještě jednu vážnou nevýhodu. Čím déle je baterie vystavena elektrickému proudu, tím rychleji selže. Takže, když ušetříte na nabíječce, můžete ztratit kvůli nutnosti často kupovat nové.baterie.
Pokud mluvíme o kadmiových bateriích, pak je pro ně tato možnost nejvýhodnější. Účinnost tohoto typu nabíjení nejčastěji nepřesahuje 70 %. Kvůli jeho negativnímu vlivu na výkon baterie jej nedoporučuje používat většina výrobců AA nikl-metal hydridových baterií, stejně jako jiné typy baterií.
V poslední době se však ve specializované literatuře o elektronice začínají stále častěji objevovat články o neškodnosti pomalého nabíjení baterií všech typů vyráběných pomocí nových technologií.
Technologie nabíjení
Jak nabíjím NiMH baterie?
Většina výrobců takových produktů píše v pokynech pro ně následující indikátory, při kterých by měl tento proces probíhat. Proud musí být zvolen tak, aby nepřesahoval 1C. Pokud toto pravidlo není dodrženo, může to způsobit, že přetlakový pojistný ventil bude fungovat a poškodit baterii.
Při nabíjení baterií byste měli také sledovat dodržování určitého teplotního režimu. Pokyny obvykle udávají interval od 0 do 40 stupňů Celsia. Pokud teplota nepřekročí tyto limity, nabíjení pravděpodobně proběhne bezpečně. Takové upozornění se však týká spíše použití průmyslových baterií. Je nepravděpodobné, že by se baterie pro běžný domácí spotřebič často nabíjela při teplotách nad 40 a pod 0 stupňů. Celsia.
O napětí a dalších parametrech
Napětí dodávané do baterií při jejich nabíjení by nemělo překročit 0,8-8 voltů. Účinnost rychlé verze tohoto procesu je asi 90 %, což je považováno za vysokou hodnotu. Ale blíže ke konci účinnost prudce klesá kvůli tomu, že se stále více energie začíná vynakládat na výrobu tepla. Proto je důležité, aby k vypnutí zařízení došlo včas, bez výrazného zpoždění. V opačném případě je vysoká pravděpodobnost činnosti nouzového ventilu, který slouží ke snížení tlaku.
Fáze nabíjení
Abyste lépe porozuměli tomu, jak nabíjet NiMH baterie, měli byste nejprve podrobně zvážit, jak tento proces probíhá pomocí speciálního elektrického zařízení.
Za prvé tedy zařízení určí, zda je v něm baterie nebo ne. Poté identifikuje úroveň baterie. Poté dojde k předběžnému nabíjení, které přechází do rychlého a dodatečného.
Dále bude podrobně popsána podstata každé z těchto fází.
Přítomnost baterie
K určení, zda je baterie vložena do příslušných slotů zařízení, přivede zařízení na kontakty napětí 0,1 C. Pro zahájení nabíjení by napětí nemělo překročit 1,8 voltu. Pokud je větší, pak to zařízení vnímá jako absenci baterie nebo její poruchu. Během nabíjení zařízení několikrát kontroluje přítomnost baterií. K čemu to jese dělá? Někdy uživatelé, aniž by čekali na konec procesu, vyjmou baterie. V takovém případě, aby se neplýtvalo energií, zařízení zastaví její dodávku. Deaktivace se provádí z jiného důvodu. Pokud je baterie vadná, další nabíjení může vést k nežádoucím následkům, jako je požár. Proto se předčasně vypíná.
Určení úrovně poplatku
Tuto akci provádí zařízení také proto, aby se zabránilo jeho případnému poškození. Je známo, že při nízké úrovni nelze zapnout režim rychlého nabíjení. Pokud tedy zařízení zjistilo, že tento indikátor baterie je dostatečně vysoký, spustí nejprve přípravný režim. Obvykle to není vyžadováno. Nejčastěji se baterie nevybíjí na hranici, při které je aktivována přípravná fáze. Může to však být nutné, pokud baterie nebyla dlouhou dobu používána nebo je opotřebovaná a není dostatečně nabitá.
Přípravná fáze
Jak již bylo zmíněno, je to nutné pouze v případě, že je baterie Ni-MH silně vybitá. Tento proces netrvá déle než půl hodiny. Pokud během této doby baterie neakumuluje potřebnou úroveň energie, je zařízením vnímána jako poškozená. Pokud k tomu dojde, nabíjení se zastaví.
Hlavní fáze
Přechod do této fáze neprobíhá okamžitě, ale postupně. Obvykle netrvá déle než pět minut. Zde, stejně jako během celého procesu nabíjení NiMH baterie, se měří teplota. Pokud onapřekročí kritickou úroveň, zařízení se vypne. Ale to nejdůležitější, co se v této fázi děje, je postupné zvyšování nabíjecího proudu.
V hlavní fázi je úroveň nabití neustále monitorována. To je nezbytné pro včasné vypnutí zařízení a ukončení procesu. Jak moc je baterie aktuálně nabitá, je určeno několika parametry.
Odlišné od nikl-kadmiových vzorků
Úroveň vybití u Ni-Cd baterií je obvykle určena grafem napětí. Je známo, že na začátku a uprostřed procesu roste a ke konci začíná slábnout. Když napětí dosáhne nastaveného minima, zařízení přestane fungovat. K tomu dochází při nabíjení nikl-kadmiových baterií. Ale v případě nikl-metalhydridových vzorků tato možnost není vhodná. Přesněji řečeno, při měření nabití se zde počítá i s poklesem napětí, ale k tomuto parametru se připočítává i teplota baterie. Aby se zabránilo přehřátí baterie, k vypnutí nedochází při dosažení určité teploty, ale při zvýšení nad 1 stupeň za minutu.
Ale přestat takhle nabíjet taky není ideální.
V poslední době se objevily modely s pamětí, které nepoužívají běžný proud, ale jsou napájeny impulsy. Odborníci tvrdí, že taková zařízení mají řadu výhod, včetně rovnoměrného rozložení náboje v celé baterii. Účinné látky, které se v důsledku tohoto procesu hromadí, se netvoří příliš velkékrystaly.
Jak nabíjet baterie NiMH? K tomu je nejlepší použít zařízení vybavené výše popsanými způsoby ovládání. Kromě toho se bude hodit i časovač vypnutí nabíjení, který se u takových zařízení občas vyskytuje. Potřebný čas lze snadno vypočítat na základě znalosti kapacity baterie, velikosti proudu a účinnosti zařízení. K obdrženému času je obvykle přidána marže 5-10 procent z celého období. K vypnutí dojde, pokud žádný z jiných způsobů ovládání předtím nepřerušil provoz zařízení.
Příplatek
Tato fáze začíná po skončení hlavního procesu. Je nutné zajistit, aby všechny nikl-metal hydridové baterie v zařízení dostávaly stejný stupeň nabití. Díky tomu jsou zařízení na baterie stabilnější.
Nouzové nabíjení
Co kdybyste si na poslední chvíli vzpomněli, že k provozu zařízení potřebujete baterie? Můžete použít rychlé nabíjení.
Jak nabíjet nikl-metal hydridové baterie tímto způsobem? Odborníci tvrdí, že dokud úroveň nabití nedosáhne 70 procent, účinnost procesu je téměř 100 %. To znamená, že energie je vynakládána především na akumulaci účinných látek v baterii, nikoli na zvyšování teploty. Proto v této fázi můžete zvýšit proud. Nedoporučuje se však překročit 10C. Hlavní věcí u tohoto typu nabíjení je určit, kdy těch stejných 70 procent skončí. Proto je nutnépřesně vědět, kolik nabití bylo v baterii již před začátkem zrychleného procesu. Tato možnost je samozřejmě vhodná pouze pro lidi, kteří se dobře vyznají v elektronice.
Jak skladovat baterie NiMH? Tuto otázku si klade i mnoho uživatelů elektrospotřebičů napájených bateriemi. Je známo, že s dlouhou přestávkou v používání se baterie začnou degradovat - schopnost udržet náboj se snižuje. Odborníci dávají v této věci následující rady.
Za prvé, pouze baterie, které jsou více než z poloviny vybité, mohou být ponechány bez použití. Za druhé, během skladování je pokojová teplota považována za optimální. Nejlepší je nečekat, až se baterie úplně vybije, jinak bude nutné obnovit její výkon.
Druhá životnost baterií
Jak renovovat NiMH baterie?
Určitě mnoho lidí již ví o přibližném principu takové operace. Je nutné několikrát provést cyklus nabíjení a téměř úplné vybití (ne nižší než 0,9 voltu). Ale toto pravidlo má některé nuance. Nejlépe je takové „školení“provádět pro každou baterii zvlášť. Vzhledem k povaze výroby těchto produktů se mohou vlastnosti jednotlivých baterií navzájem lišit. Proto také nabíjení a vybíjení bude probíhat různými rychlostmi. Tento tip platí zejména pro nikl-metalhydridové šroubovací baterie.
Zpravidla v takovýchelektrické spotřebiče nepoužívají jednu baterii, ale sadu několika kusů. Tyto baterie se nejlépe obnovují jednotlivě. Stojí za zmínku, že existují modely paměti, které jsou schopny vybíjet baterie. Ale takové vzorky jsou dražší než jejich jednodušší protějšky. Je na uživatelích, zda ušetřit na bateriích nebo nabíječkách.
Závěr
Tento článek byl věnován otázce "jak správně nabíjet nikl-metal hydridovou baterii." Pojednává o některých jemnostech tohoto procesu. Jsou také uvedeny hlavní rozdíly mezi NiMH bateriemi a ostatními.
