Как правильно зарядить никель кадмиевый аккумулятор: никель кадмиевый, литий полимерный, гелевый

никель кадмиевый, литий полимерный, гелевый

Зарядка аккумулятора – это непростой процесс, который должен проводиться с соблюдением всех правил безопасности, а также знанием того, до скольких вольт нужно заряжать тот или иной аккумулятор. Так, предлагаем ознакомиться с основными правилами обслуживания и зарядкой основных типов аккумуляторов.

Содержание:

1. Правила безопасности
2. Сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор?
3. Степень заряженности
4. Как заряжать аккумулятор зарядным устройством?
5. Особенности зарядки 18650 аккумуляторов
6. Аккумуляторы никель-кадмиевые: как заряжать?
7. Как заряжать гелевый аккумулятор для мотоцикла?
8. Аккумулятор литий полимерный: как заряжать?

Правила безопасности

Рассмотрим важные рекомендации, касающиеся безопасности зарядки аккумулятора:

• Обязательно стоит побеспокоиться о собственной защите, поэтому подключение аккумулятора к сети лучше осуществлять в очках и с перчатками.
• Лучше всего осуществлять зарядку в хорошо проветриваемом помещении либо на улице под навесом, ведь в ходе процесса из него выделяются опасные вещества, которые при длительном воздействии на организм могут стать причиной различных заболеваний и патологий.
• Рекомендуется избегать повышения температуры вблизи заряжающегося аккумулятора. Поджог чего-либо, курение, пользование искрящими приборами – все это может стать причиной воспламенения смеси водорода, выделяющегося в процессе зарядки, и кислорода.
• Обязательно проверьте, имеется ли в питающей сети предохранитель. Этот элемент должен защитить устройство в случае короткого замыкания.

Все вышеописанные правила касаются вашей личной безопасности, поэтому не стоит пренебрегать ними.

Сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор?

На современных автомобилях, как правило, используются аккумуляторы на 6 банок, которые выдают суммарное напряжение в 12В. Эффект сложения этих показателей достигается, благодаря тому, что они присоединены друг к другу последовательно. Соответственно, можно выделить два способа измерения напряжения в аккумуляторе:

• Измерение на всей батарее. Полностью заряженный АКБ должен показывать не менее 12,5 -12,9 В. Новые аккумуляторы обычно выдают 12,2-12,4 B, что соответствует 80-90% полного заряда.
• Измерение на каждой отдельной банке. Полностью заряженный аккумулятор при измерении на каждой банке должен показывать не менее 2-2,1 B. То есть, суммарная величина всех показаний составит 12-12,6 В.

Для определения напряжения используется специальный прибор – нагрузочная вилка, изображенная на картинке.

Измерения можно осуществлять только по истечению 8 часов с момента отсоединения аккумулятора от зарядки. При этом желательно, чтобы они проводились при комнатной температуре, ведь показания могут искажаться в зависимости от нее.

Степень заряженности

Существует два способа проверить степень заряженности аккумулятора – по напряжению и плотности электролита. Они отличаются по измеряемым параметрам, а также используемым устройствам. Рассмотрим оба более подробно:

• По напряжению. Нормальным напряжением на выходе из аккумулятора считается 12,5-12,9 В. Специалисты рекомендуют не устанавливать на авто АКБ с напряжением менее, чем 12 В. Естественно, батарея сможет работать и при минимальных 10,8 В, но это существенно скажется на ее работоспособности в дальнейшем.
• По плотности электролита. Нормальным показателем плотности для электролита при полном заряде считается 1,27─1,29 г/см³. Соответственно, чем ниже плотность, тем ниже заряд АКБ.

Для большей наглядности предлагаем рассмотреть таблицу, где указана зависимость между плотностью электролита, напряжением, заряженности и разряженности (обратный показатель заряженности) АКБ.

Как заряжать аккумулятор зарядным устройством?

Зарядка аккумулятор при помощи зарядного устройства требует предварительной подготовки самой батареи. Она должна выполняться не только для обеспечения безопасности самой процедуры, но и повышения ее эффективности. Перед присоединением зарядного устройства необходимо осуществить следующие действия:

1. Очистить сам аккумулятор от грязи и пыли, которые могут стать причиной снижения пропускной способности клемм.
2. Осмотреть корпус на факт наличия каких-либо повреждений или вскипания электролита.
3. Приоткрыть батареи и проверить уровень электролита. При недостаче его можно восполнить дистиллированной водой.
4. Осмотреть электролит. Это вещество должно быть полностью прозрачным. Электролит темного цвета или при наличии взвесей не пригоден для зарядки.

После осуществления всех вышеописанных действий можно подключать аккумулятор к зарядному устройству.

Важно помнить, что зарядное устройство, в первую очередь, должно подключаться к аккумулятору, а только потом присоединятся в сеть.

Существует 3 метода зарядки аккумулятора при помощи зарядного устройства:

• При постоянном напряжении. Такой способ подразумевает прямую зависимость между напряжением и интенсивностью заряда аккумулятора. Например, при напряжении в 14,5 Вольт полный цикл зарядки будет составлять около 2-х суток, а уже при 16,5 Вольт – 1 сутки. При этом сила тока не является постоянной. Этот метод считается наиболее щадящим и не требует постоянного контроля со стороны человека.
• При постоянной силе тока. Зарядка аккумулятора данным способом требует постоянного контроля со стороны человека. Это необходимо для того, чтобы регулировать силу тока в зависимости от емкости самой батареи. Рекомендуется удерживать показатель в 10% от емкости. То есть, если аккумулятор имеет емкость 70Ач, то оптимальной силой тока будет 7А, а полный цикл зарядки займет 10 часов.
• Комбинированный метод. Подразумевает первичную зарядку при постоянном токе и доведение до полного «насыщения» при постоянном напряжении. Этот метод не требует участия человека и является наиболее удобным. При достижении полной зарядки устройство отключается автоматически.

Практически все современные зарядные устройства работают именно по последнему принципу. Кроме того, большинство аккумуляторов, выпущенных в последнее десятилетие, не могут заряжаться методом постоянного тока.

Особенности зарядки 18650 аккумуляторов

18650 аккумуляторы – это литий-ионные батареи, которые состоят из банок формата 18650. Они имеют форму жестяных емкостей, в которых продается газировка. Главной особенностью таких АКБ является то, что они очень требовательны к напряжению. Когда на элементе оно достигает определенного уровня, подача напряжения с зарядного устройства должна прекращаться. При этом допуск составляет всего 0,05 В.

Важно использовать только оригинальные зарядные устройства при работе с аккумуляторами формата 18650. Это обусловлено жесткими требованиями по напряжениям. В противном случае может произойти выкипание электролита и выход АКБ из строя.

К основным правилам зарядки литий-ионных аккумуляторов следует отнести:

• С учетом электро-химических свойств, характерных для аккумуляторов 18650, крайне не рекомендуется допускать перезарядку или чрезмерную разрядку АКБ. Лучше всего удерживать заряд в пределах 10-90%.
• Стоит избегать воздействия перепадов температур на литий-ионные аккумуляторы. Это обусловлено тем, что сами электролиты в составе таких АКБ находятся в жидком состоянии, соответственно – при смене температуры меняется их вязкость.
• Если планируется длительное хранение аккумулятора 18650 без использования, лучше заранее подзарядить его хотя бы до половины. В противном случае, вернуть батарею к жизни при необходимости будет практически невозможно.

Таким образом, придерживаясь вышеописанных правил, можно продлить срок эффективной работы литий-ионного АКБ до 3-5 лет. Также не стоит заранее покупать батареи данного типа, ведь срок их эксплуатации начинает отсчитываться уже с даты производства.

Способ зарядить аккумулятор 18650 демонстрируется на видео:

Аккумуляторы никель-кадмиевые: как заряжать?

Несмотря на то, что в последнее время они все чаще заменяются на литий-ионные, даже сегодня встретить их можно во многих аппаратах, например, шуруповертах, плеерах, фотоаппаратах. Существует всего несколько ключевых правил зарядки никель-кадмиевых АКБ:

• Такие батареи имеют невероятно сильный «эффект памяти». То есть, химический состав, используемый в качестве электролита, способен запоминать нижний предел разрядки батареи. Что это значит? Если вы часто подключаете АКБ к сети при уровне заряда, например, в 30%, то в дальнейшем он будет снижать эффективность своей работы именно на этом показателе. Поэтому никель-кадмиевые аккумуляторы рекомендуется разряжать и заряжать до максимально граничных пределов.
• Никель-кадмиевые АКБ требуют тренировки. Для того чтобы задействовать весь потенциал батареи, необходимо провести 3-5 циклов полной разрядки и зарядки. Только тогда она сможет работать на своих максимальных параметрах. Также такие АКБ необходимо «тренировать» и после длительного пролеживания.

О 5 правилах зарядки, разрядки и хранения Ni-Cd аккумуляторов вы узнаете из видео:

Как заряжать гелевый аккумулятор для мотоцикла?

Многие, кто сталкиваются с гелиевыми аккумуляторами, задаются вопросом, нужно ли их заряжать, ведь производители утверждают, что такие батареи способны работать до 10 лет без подзарядки. На самом же деле, как и любой другой АКБ, гелиевый нуждается в подзарядке и особом обслуживании.

Гелиевый аккумулятор для мотоцикла обязательно следует заряжать специальным мотоциклетным зарядным устройством для гелиевых аккумуляторов. Ни в коем случае нельзя использовать автомобильные зарядки!

Как и в случае с другими аккумуляторами, гелиевый необходимо заряжать при определенной силе тока. Например, АКБ с емкостью 50А нужно «заправлять» током на 5А. То есть, сохраняется соотношение между подаваемым током и емкостью в 10%. Также рекомендуется не использовать напряжение выше граничного. Как правило, предельный показатель составляет 14,5 B. При превышении этого значения АКБ может выйти из строя.

Периодичность зарядки зависит от интенсивности использования аккумуляторной батареи гелиевого типа. Обычно она составляет 1-2 раза в год. Главное в этой процедуре – довести зарядку до конца, ведь гелиевые аккумуляторы имеют достаточно сильный «эффект памяти», что приводит к снижению емкости. В среднем длительность зарядки составляет 10-12 часов. Но современные ЗУ способны самостоятельно определять длительность цикла, поэтому лучше отдавать предпочтение именно им.

Аккумулятор литий полимерный: как заряжать?

Литий-полимерные АКБ отличаются от литий-ионных только вязкостью электролита. Если в ионных используются жидкие вещества, то в полимерных – твердые. По своим электротехническим свойствам они абсолютно идентичны. Соответственно – правила зарядки для них такие же.

К ним относятся:

• стоит удерживать заряд аккумулятора в пределах от 10 до 90% полного заряда;
• перед хранением аккумулятор нужно зарядить хотя бы наполовину;
• стоит избегать прямого воздействия перепадов температур на АКБ.

Благодаря тому, что литий-полимерные аккумуляторные батареи имеют в составе твердый электролит, они могут иметь любую форму в отличие от литий-ионных АКБ.

О том, чем и как правильно заряжать Li-Po аккумуляторы, рассказывается в видео:

Также мы советуем изучить статью о том, как правильно заряжать аккумулятор для телефона.

Правильная зарядка и постоянный контроль состояния АКБ – это гарантия того, что он не подведет вас в самый неподходящий момент. Поэтому рекомендуется постоянно контролировать его степень заряда, а также следовать правилам зарядки в соответствии с типом батареи.

как заряжать, параметры и зарядные устройства

Сегодня Ni─Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий─ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель─кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni─Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.

Особенности Ni-Cd эксплуатации аккумуляторов

Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.

Ni─Cd аккумуляторные батареи имеют ярко выраженный эффект памяти. Если разрядка в процессе эксплуатации будет неполной, то эффективная площадь электродов аккумулятора будет постоянно снижаться.

Никель─кадмиевые батареи запоминают нижнюю отметку разряда. В результате при разряде до этой отметки они перестают работать, хотя возможность для этого есть. Это явление получило название «эффект памяти». Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9─1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni─Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.

Нужно также сказать, что новые никель─кадмиевые батарейки необходимо предварительно потренировать. Эта тренировка подразумевает активацию работы аккумулятора. При этом делается 3─5 циклов разряд-заряд. Такой разряд и заряд Ni─Cd аккумуляторов «разгоняет» их и они начинают работать на заявленных параметрах. После выполнения тренировки никель─кадмиевые батарейки хорошо держат нагрузки и имеют менее выраженный «эффект памяти». Иногда можно встретить рекомендации о том, что Ni─Cd батареи низкого качества требуют тренировки до 70─80 циклов разряд-заряд. Здесь стоит придерживаться рекомендаций производителя и зависит это в основном от технологии изготовления батареек. Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni─Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора. Стоит отметить ещё один момент. Если вы не собираетесь использовать никель─кадмиевые батарейки, то не нужно их заряжать. Этот тип батарей может вполне нормально храниться в разряженном состоянии. В заряженном состоянии никель─кадмиевый аккумулятор постепенно теряет первоначальные характеристики.

Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов.

↑ Вариант низковольтный

Разряжать изготовленным устройством один – два никель-кадмиевых аккумулятора трудно, так как сложно найти стабилитрон на напряжение стабилизации 2 В, при этом индикация отсутствует, так как большинство типов светодиодов начинают светить с 2,5 – 3 В.
Для этого варианта было изготовлено устройство на основе повышающего преобразователя напряжения (Рис. 2), нагрузкой которого служат два ярких белых светодиода HL1 и HL2.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Преобразователь работает от 3 до 1,8 В, при этом потребляет 150 мА. Ниже 1,8 В (по 0,9 В на каждый аккумулятор) генерация срывается, ток снижается до 10 – 15 мА и зависит от сопротивления резистора R1, светодиоды HL1 и HL2 гаснут, ну вот и все, можно ставить аккумуляторы на зарядку.

Если нужно разряжать один аккумулятор, то диод VD1 следует применить германиевый, например Д9, Д18. Транзистор VT1 – кремневый, с напряжением насыщения коллектор – эмиттер 0,5 – 0,8 В и с постоянным током коллектора не менее 1 А, например КТ815, КТ817, КТ630, КТ831. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 10 мм проницаемостью 1000 – 2000, содержит две обмотки – 30 витков в цепи базы и 50 витков в цепи коллектора, проводом диаметром 0,15 мм. Если при первом включении преобразователь не заработал – необходимо поменять местами выводы одной из обмоток трансформатора Т1.

Разновидности зарядных устройств для никель─кадмиевых аккумуляторов

Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:

• Автоматические ЗУ;
• Реверсивные импульсные ЗУ.

Автоматические зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей. Это простые и доступные по цене устройства. Они менее сложные и выпускаются в конструкции, которая позволяет заряжать по два или 4 батарейки одновременно. Чтобы запустить заряд никель кадмиевых аккумуляторов, вставьте в батарейки в зарядное устройство. Переключателем ЗУ нужно установить количество заряжаемых батареек и подключить устройство к сети. Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.

Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов

Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта. В данном случае речь идёт о заряде никель─кадмиевых батареек по отдельности. Если это аккумуляторы для шуруповёрта или другого электроинструмента, то с ними в комплекте идёт штатное зарядное устройство, которое позволяет заряжать всю батарею сразу от бытовой электросети.

Реверсивное импульсное ЗУ. Эти устройства более сложные и стоят дороже, чем модели первого типа. Обычно производители позиционируют их как профессиональные. Такое зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов циклически проводит разряд-заряд с разным временным интервалом.

Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель─кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6.

Никель─кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.

Зарядное устройство для NiCd и NiMH аккумуляторов

Зарядное устройство предназначено для зарядки никель-кадмиевых (NiCd ) и никель-металгидридных (NiMH) аккумуляторов типоразмера АА и ААА . Оно не претендует на оригинальность или новизну. Схема зарядного устройства отличается простотой и надежностью. За время эксплуатации более 10 лет отказов в работе не было. В схеме нет каких-либо регулирующих элементов, зарядный ток устанавливается автоматически. Зарядное устройство позволяет заряжать, как один аккумулятор, так и батарею из нескольких аккумуляторов. При этом зарядный ток изменяется незначительно.

Особенность счемы является гальваническая связь с электрической сетью 220 В ,что требут собледения мер электробезопасностии . В качестве диодов D1 — D7 используются диоды КД 105 или им подобные . Светодиод D8 — АЛ307 или ему подобный ,желаемого цвета свечения. Диоды D1 — D4 могут быть заменены на диодную сборку КЦ405А .Резистором R3 можно подобрать необходимую яркость свечения светодиода .

Конденсатор С1 задает необходимый зарядный ток. Емкость конденсатора расчитывается по следующей эмперической формеле :

C1= 3128 / А ,

А = В — R2 ,

В = (220 — Uэдс) / J

где : C1 в мкФ ; Uэдс — напряжение на аккумуляторной батареи в В ; J — необходимый зарядный ток в А .

Пример — необходимо расчитать емкость конденсатора для зарядки батареи из 8 никель-кадмиевых аккумуляторов емкостью 700 mAh . Зарядный ток ( J ) будет составлять 0.1 емкости аккумулятора — 0.07 А . Uэдс 1.2 х 8 =9.6 В .Следовательно В = (220 — 9.6) / 0.07 = 3005.7 .Далее А = 3005.7 — 200 = 2805.7 .Емкость конденсатора составит С1 = 3128 / 2805.7 = 1.115 мкФ. Принимается ближайший по номиналу — 1мкФ.

Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 400 В .Конденсатор должен быть только бумажный , использование электролитических конденсаторов не допускается.

Рассеиваемая мощность резистора R2 определяется величиной зарядного тока. Для зарядного тока 0.07 А она будет 0.98 Вт ( P= JxJxR ). Выбирается резистор с рассеиваемой мощность 2 Вт.

Конденсатор может быть составлен из нескольких конденсаторов по параллельной, последовательной или смешанной схемам .

Зарядное устройство не боится коротких замыканий. После сборки зарядного устройства можно проверить зарядный ток ,подключив вместо аккумуляторной батарей амперметр.

Перед включением зарядного устройства в электрическую сеть необходимо подключить к нему аккумуляторную батарею. Если аккумуляторная батарея подключена с нарушением полярности, то будет светиться светодиод D8 (до подключения зарядного устройства к электрической сети). При правильном подключении аккумуляторной батареи и подключении зарядного устройства к электрической сети светодиод сигнализирует о прохождении зарядного тока через аккумуляторную батарею.
источники питания Зарядное устройство аккумулятор

Процесс разряда и заряда Ni─Cd аккумуляторов

Процесс разряда никель─кадмиевых батарей

Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:

• толщина сепаратора и его структура;
• плотность сборки;
• объём электролита;
• некоторые характеристики конструкции.

При работе в условиях продолжительного разряда используются дисковые батарейки с прессованными электродами большой толщины. Для них разрядная кривая показывает постоянное медленное снижение напряжения до величины 1,1 вольта. Разрядная ёмкость в случае дальнейшего разряда до 1 вольта равна от 5 до 10 процентов от номинального значения. Особенностью этого типа батарей является существенно падение разрядной ёмкости и напряжения при увеличении тока до 0,2*С. Объяснение этому достаточно простое ─ невозможность разряда активной массы равномерно по всей электрода.

Дисковые Ni-Cd аккумуляторы

Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С.

Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3─5*С.

Ni─Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7─10*С.

Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы
На изображениях ниже можно видеть влияние тока разряда и температуры на значение разрядной ёмкости.

Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС

Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах
Наибольшее значение ёмкости достигается при температуре 20 градусов Цельсия. Ёмкость практически не снижается, если увеличивать температуру. А вот при температуре ОС ниже ноля значение разрядной ёмкости падает пропорционально увеличению разрядного тока. Уменьшение ёмкости при низких температурах объясняется уменьшением разрядного напряжения щелочной аккумуляторной батареи из-за увеличения сопротивления.
Увеличение сопротивления объясняется ограниченным объёмом электролита в герметичной батарейке. Состав и концентрация электролита сильно отражаются на характеристиках. От них напрямую зависит температура образования твёрдой фазы. Это могут кристаллогидраты, лёд, соли и т. п. При замёрзшем электролите разряд вообще отсутствует. Работоспособность Ni─Cd в большинстве случае ограничена температурой минус 20 градусов Цельсия. В некоторых случаях при корректировке состава электролита и его концентрации производители выпускают модели Ni─Cd батарей работоспособных при минус 40.

Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.

Процесс заряда никель─кадмиевых батарей

В процессе зарядки никель─кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель─кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.

Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки
Чтобы аккумулятор полностью зарядился, ему требуется сообщить до 160 процентов от номинальной ёмкости. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов должна вестись в интервале температур 0─40 С. Рекомендуемый интервал 10─30 С. При понижении температуры на отрицательном электроде снижается поглощение кислорода и растёт давление. В результате при сильном перезаряде из-за увеличения давления может открыться аварийный клапан. При увеличении температуры потенциал растёт и на положительном электроде очень рано выделяется кислород, что сокращает процесс зарядки в штатном режиме.

Если температура поддерживается стабильной, то на процесс заряда сильно влияет ток. Его увеличение вызывает рост скорости выделения кислорода. А скорость его поглощения при этом не меняется, поскольку зависит от особенностей конструкции аккумуляторной батареи. Влияние на газопоглощение оказывает компоновка, структура, толщина электродов, материал сепаратора, объем электролита.

В частности, чем плотность компоновки электродов больше и их толщина меньше, тем зарядка идёт с большей скоростью. Поэтому цилиндрические батареи заряжаются с большой скоростью. На кривых заряда можно заметить, что у таких моделей Ni─Cd аккумуляторов при токе 0,1─1С эффективность зарядки почти не меняется. Снижение тока заряда вызывает существенное уменьшение ёмкости, которую батарея отдаст при разряде. Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель─кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14─16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С.

Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель─кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов.

Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120─140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni─Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель─кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления. После того, как заряд прекращается давление внутри аккумуляторной батареи ещё продолжает расти, поскольку окисление гидроксильных ионов на оксидно─никелевых электродах продолжается. Постепенно скорость выделения кислорода на положительном электроде сравнивается с поглощением на отрицательном (кадмиевом) электроде. Поэтому давление в батарее постепенно понижается. Если был существенный перезаряд, то давление будет снижаться медленнее. Рекомендуем также прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.

Режим заряда Ni─Cd аккумулятора

Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni─Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель─кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда.
Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7─10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50─100 мА-ч.

Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni─Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Для полноценного использования мощности аккумулятора его следует заряжать большим током зарядки. Если важно использовать его мощность по максимуму, то нужно заряжать в нормальном режиме малым током. Величина тока около 0,1С. При этом время заряда составит 14─16 часов. С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni─Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.

Принципиальная схема

Схема показана на рисунке в тексте. Напряжение 5V поступает от стандартного универсального зарядного устройства для стового телефона через соответствующий

разъем Х1 типа USB. Светодиод HL1 служит для индикации включенного состояния, потому что корпуса-вилки зарядных устройств, из-за своей облегченной конструкции, не всегда надежно держатся в штепсельных розетках, и на самих зарядных устройствах не всегда есть индикаторные светодиоды включенного состояния.

Рис. 1. Принципиальная схема приставки к блоку питания на +5В для зарядки NiCd и NiMH аккумуляторов.

На микросхеме А1 сделан стабилизатор тока, протекающего через заряжаемый аккумулятор GB1. В зависимости от емкости аккумулятора переключателем S1 переключаются резисторы R1, R2, R3, которыми регулируется величина стабилизации тока. Положения переключателя подписаны величинами номинальной емкости аккумуляторов.

Если аккумулятор другой емкости нужно переключатель установить в наиболее близкое значение. Можно заряжать как один аккумулятор, так и батарею из двух, последовательно включенных.

Вместо микросхемы КР142ЕН12 можно применить зарубежный аналог — LM317.

Зарядные устройства для Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов

В ассортименте нашего интернет-магазина представлен широкий ассортимент зарядных устройств для аккумуляторных батареек металлогидридного (Ni-Mh) и никель-кадмиевого (Ni-Cd) химического типа от известных производителей: Robiton, Varta, Panasonic, Ansmann, Camelion. Выбор в пользу перечисленных брендов пал по одной простой, но самой веской причине — все зарядные устройства, имеющиеся в ассортименте, закупаются у официальных дистрибьюторов, на все изделия предоставляется гарантийное обслуживание. Ни у вас, ни у нас, в случае выявления возможных производственных неисправностей зарядника, не возникнет вопросов: “Что делать? Куда теперь его девать? Как вернуть деньги?”. И вы, и мы защищены гарантийными обязательствами производителя. Работать и покупать в таких условиях легко и приятно, осталось только сделать выбор.

При выборе зарядного устройства для аккумуляторных батареек Ni-Mh и Ni-Cd химического типа необходимо учесть несколько вопросов: Какой тип аккумуляторов вы будете использовать?

Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторы хоть и имеют различный химический тип, но электротехнические характеристики у них практически одинаковые, их можно заряжать в одном ЗУ. Принципиальное отличие заключается в том, что при использовании Ni-Cd аккумуляторов ваш зарядник обязан иметь функцию разряда. Кадмиевые элементы питания имеют эффект памяти, т.е. преждевременную утрату емкости вследствие нарушений правил заряда. Ставить на заряд нужно только полностью разряженный АКБ. Если аккумулятор разрядился, к примеру, только на половину, то перед следующим использованием его необходимо полностью разрядить в ЗУ, и только после этого полностью зарядить. Это значительно продлит жизнь элемента питания и сохранит его способности удерживать заявленную производителем емкость.

Какой способ контроля зарядки наиболее предпочтителен?

Простейшие бюджетные зарядные устройства для Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов в качестве контроля зарядки имеют часы или будильник пользователя. Именно так. Пользователь самостоятельно рассчитывает соотношение емкости к зарядному току ЗУ и определяет необходимое время заряда. Как правило, это портативные устройства, имеющие небольшой вес и размер, очень удобные в туристических путешествиях. Недостатки: преждевременный выход элементов питания из строя по причине избыточного заряда и перегрева в результате невнимательного контроля времени заряда (что случается довольно часто).

Выше классом стоят ЗУ с встроенным таймером. Таймер автоматически отключает заряд АКБ через определенное, установленное производителем, время. Более безопасный тип устройств по сравнению с простейшими, но также имеющий недостатки: аккумуляторы большой емкости могут остаться не полностью заряженными, АКБ малой емкости могут быть перезаряжены, перегреты, что вызовет деградацию электролита. Для исключения таких негативных последствий необходимо внимательно ознакомиться с инструкцией ЗУ и подобрать аккумуляторные батарейки оптимальной емкости.

На верхней ступени находятся автоматические “умные” и “интеллектуальные” зарядные устройства для Ni-Mh и Ni-Cd аккумуляторов. Встроенный микропроцессор таких ЗУ определяет наступление избыточного напряжения для АКБ (-ΔV), после чего останавливает процесс заряда. АКБ в таких ЗУ могут оставаться бесконечно долго без какого-либо риска выхода из строя. Как правило, умные ЗУ могут иметь дополнительные функции: разряд, разряд или восстановление АКБ. Интеллектуальные зарядные устройства для аккумуляторных батареек являются самыми “продвинутыми”, позволяют установить необходимую индивидуальную программу на каждый слот (ячейку) ЗУ.

Размер аккумуляторов и количество слотов (ячеек)?

Зарядные устройства Robiton, Ansmann и Varta имеют в своем ассортименте модели, которые способны заряжать самые популярные размеры АКБ: AA, AAA, C, D и Крона. Что касается количества слотов, то этот вопрос каждый решает для себя сам, оптимальным для бытового использования считается устройство на 4 слота.

Часто задаваемые вопросы | Батарейный отсек

Совет № 1 Мой новый аккумулятор не показывает полную зарядку

Новые аккумуляторы не достигают полной емкости, пока не пройдут 3–4 полных цикла зарядки/разрядки. Производители рекомендуют оставлять аккумулятор заряжаться на ночь перед первым использованием. Полностью разрядите аккумулятор в вашем оборудовании, прежде чем заряжать его. Сделайте это 3-4 раза, и каждый раз время работы батареи, вероятно, будет увеличиваться. Часто извлечение батареи и ее повторная установка запускают этот процесс, особенно если батарея заряжается немедленно.

.

#2 Совет. Моя оригинальная батарея на 0,1 или 0,2 В отличается от той, которую вы продаете. Это никак не влияет на работу вашего устройства. Большая разница в напряжении означает, что батарея, скорее всего, несовместима с вашим устройством.

.

#3 Подсказка   Как узнать, что я покупаю оригинальный аккумулятор OEM?  

Очень сложно сказать, так как часто копируются оригинальные логотипы, серийные номера и т.д. Цена часто является хорошим показателем, если она кажется слишком хорошей, чтобы быть правдой. Некоторые продавцы покупают бывшие в употреблении или старые запасные части или заводские секунды и продают их как новые за несколько долларов, включая доставку. Подсказкой может быть то, что они не публикуют номер телефона или почтовый адрес на своем веб-сайте, так как это могло бы определить их истинное местонахождение.
Лучше всего покупать у поставщика, которому вы доверяете.

.

#4 Совет   Как узнать, что я покупаю у канадской компании?

Ряд поставщиков аккумуляторов не находятся в Северной Америке, хотя они могут использовать канадские доменные имена .ca. Их продукция очень дешевая и часто отправляется авиапочтой, что в настоящее время является незаконным, поскольку литиевые батареи нельзя перевозить на пассажирских рейсах и они могут быть конфискованы канадской таможней в случае их обнаружения. Проблема с такой покупкой заключается в том, что если аккумулятор необходимо вернуть по гарантии, стоимость его возврата через UPS или Fedex намного превысит цену аккумулятора.

В чем разница между никель-кадмиевыми, никель-металлогидридными, литий-ионными и свинцово-кислотными батареями?

Никель-кадмиевые-NiCd

Время работы никель-кадмиевых аккумуляторов может сократиться, если они не будут полностью разряжены перед зарядкой. Это так называемый эффект памяти, который сокращает срок службы батареи, но может быть устранен путем полной разрядки (не до нуля вольт, а до 1 вольта на элемент. Достаточно запустить устройство до тех пор, пока он не отключится) и перезарядки, иногда в течение нескольких циклов ( не менее 3 раз). Более распространенной причиной сокращения срока службы является перезаряд из-за плохо спроектированных зарядных устройств, которые продолжают заряжать аккумулятор, а не автоматически отключаются и необратимы. Вы можете определить, происходит ли это, проверив, является ли батарея теплой или горячей через некоторое время после того, как зарядное устройство показывает полную зарядку. 9В Ni-Cd батареях 0027 используется кадмий, который очень токсичен для окружающей среды, если его не утилизировать должным образом. У них срок службы около 800 циклов или 3-5 лет, но на практике это, вероятно, намного меньше из-за памяти и перезарядки.

Никель-металл-гидридные-NiMH

Никель-металл-гидридные батареи имеют примерно на 40% более высокую плотность заряда и дольше работают без подзарядки, чем эквивалентные NiCd. Они в меньшей степени страдают от эффекта памяти, и их не нужно полностью разряжать перед зарядкой, хотя периодическая разрядка может быть полезной. Они имеют срок службы примерно 400-600 циклов зарядки. Их можно хранить заряженными или разряженными, но их следует заряжать каждые 6 месяцев, чтобы предотвратить их высыхание. Они имеют более высокую скорость саморазряда, чем другие типы батарей, когда они не используются. 9Аккумуляторы 0027 Ni-MH являются более экологически чистой альтернативой Ni-Cd.

Литий-ионные – Li-Ion

Литий-ионные аккумуляторы имеют наибольшую плотность заряда (в два раза больше, чем Ni-Cd) и не страдают от эффекта памяти. Хотя они дороже, они обеспечивают более длительное использование, меньший вес и меньший саморазряд, чем батареи других химических элементов. Они имеют срок службы около 400 циклов зарядки. Они более экологичны, поскольку не содержат токсичных материалов, таких как ртуть или кадмий.
Самый большой недостаток перезаряжаемых ионно-литиевых батарей, о котором редко упоминают, заключается в том, что они теряют часть своей емкости через год и могут выйти из строя через 2 или более лет, даже если они не используются. Еще одна веская причина не покупать дешевые аккумуляторы со скидкой.

Свинцово-кислотные и SLA (герметичные свинцово-кислотные)  

Свинцово-кислотные аккумуляторы такие же, как и в вашем автомобиле, и, как правило, очень надежны. Они должны быть полностью заряжены, и нет необходимости в разрядке перед перезарядкой. Они не должны полностью разряжаться до 0 вольт, что сократит срок службы батарей. Их срок службы составляет примерно 400 циклов зарядки, который можно увеличить, не разряжая их полностью при обычном использовании. Они могут храниться до шести месяцев полностью заряженными, после чего их следует снова зарядить.

– – 

Могу ли я обновить свои батареи до литий-ионных или аккумуляторов с другим химическим составом?

Батареи разного химического состава имеют разное напряжение и зарядные характеристики, поэтому, если в перекрестной ссылке или информации производителя не указан другой тип, ответ будет отрицательным. NiCd-аккумуляторы обычно можно заменить их NiMH-аналогами, и для них требуется другое зарядное устройство, если зарядное устройство предназначено только для NiCd-аккумуляторов. Аккумуляторы NiMH, заряжаемые в зарядном устройстве NiCd, могут перезарядить аккумулятор, о чем будет свидетельствовать постоянно горящий индикатор зарядного устройства даже после завершения зарядки. В этом случае выключите зарядное устройство и извлеките аккумулятор, который будет полностью заряжен. Зарядное устройство NiMH может заряжать как NiCd, так и NiMH. NiCd и NiMH аккумуляторы взаимозаменяемы в беспроводных телефонах из-за типа используемого зарядного устройства.

– – 

Можно ли заменить щелочные батареи NiMH?

Обычно могут, несмотря на то, что NiMH батареи на 1,2 вольта, а щелочные на 1,5 вольта. Щелочные батареи начинают свою жизнь с 1,5 В и постепенно падают до 1,0 В, тогда как никель-металлгидридные батареи остаются на уровне около 1,2 В в течение 80% цикла разрядки. Батареи NiMH обычно являются перезаряжаемыми, а щелочные батареи обычно не перезаряжаемы, и в этом случае они не взаимозаменяемы.

– – 

Что такое ампер-часы?

Номинальная емкость аккумулятора в ампер-часах рассчитывается путем умножения силы тока в амперах на время в часах. Время работы от батареи является эмпирическим правилом и может значительно различаться на различном оборудовании в зависимости от потребления тока и использования.

– – 

Что делать, если номинальное значение тока в мА·ч отличается от значения моей оригинальной батареи?

Если номинал мАч выше, сменный аккумулятор прослужит дольше, чем оригинальный. В некоторых случаях номинальный ток замены может быть меньше, и в этом случае он не прослужит так же долго, как оригинал, когда он был новым, но в остальном он совместим.

– – 

Уход за новыми батареями.

Новые аккумуляторы частично разряжены и должны быть полностью заряжены перед использованием. Как правило, они не достигают своей номинальной емкости, пока не будут заряжены и разряжены не менее 4 раз. Рекомендуется заряжать новые батареи в течение ночи, даже если зарядное устройство может указать, что зарядка завершена через несколько часов. Иногда зарядка может прекратиться во время первоначальной зарядки, и необходимо извлечь аккумулятор примерно на 15 минут, чтобы дать ему отдохнуть, а затем снова поставить его на зарядку.

– – 

Хранение аккумуляторов

NiCd, NiMH и литий-ионные аккумуляторы разряжаются во время хранения, что является нормальным явлением. Свинцово-кислотные аккумуляторы следует хранить заряженными, а если они хранятся более 3 месяцев, их следует постоянно подзаряжать.

— 

Каков ожидаемый срок службы батареи?

Обычно от 400 до 800 циклов зарядки или от 2 до 4 лет при нормальных условиях. По мере старения аккумулятора количество часов использования при заряде уменьшается, и в конце концов он может не принимать заряд в некоторых элементах.

– – 

Что такое умные батареи?

Смарт-аккумуляторы имеют двустороннюю связь между ноутбуком и аккумулятором для контроля оставшегося времени в минутах, температуры аккумулятора, уровня заряда, отчетов об ошибках и информации о поставщике. Как правило, они имеют так называемый газовый датчик или светодиоды на аккумуляторе для индикации уровня заряда аккумулятора.

– – 

Что такое оперативная память или аккумулятор возобновления?

Некоторые портативные компьютеры имеют отдельную батарею для оперативной памяти, когда питание от основной батареи больше не подается. Это позволяет пользователю менять основной аккумулятор без потери памяти в текущих приложениях. Они перезаряжаемые и обычно имеют срок службы 2-3 года до замены.

– – 

Пользователи ноутбуков и ноутбуков

Управление питанием экономит заряд батареи, настраивая процессор на пониженную скорость, переводя жесткий диск в спящий режим и затемняя экран, когда он не используется. Windows периодически проверяет ваш компакт-диск, чтобы увидеть, был ли вставлен диск, который можно отключить, щелкнув правой кнопкой мыши «Мой компьютер», выбрав «Свойства» и «Диспетчер устройств», дважды щелкнув компакт-диск и отключив автоматическую вставку. В вашем руководстве по эксплуатации подробно описаны различные настройки, позволяющие продлить срок службы батареи.

– – 

Почему аккумуляторы для ноутбуков такие дорогие?

Чем выше качество элементов, используемых в конструкции батареи, тем выше стоимость.
Некоторые аккумуляторы, предназначенные для конкретной модели производителя, могут быть сняты с производства или их цена может оставаться высокой, чтобы побудить покупателей заменить свой ноутбук.

– – 

Почему аккумуляторы для ноутбуков такие дешевые?

С батареями вы получаете то, за что платите, а в очень дешевых батареях может отсутствовать надлежащая схема защиты, необходимая для вашей безопасности в случае с литиевыми батареями, или в конструкции батареи могут использоваться дешевые элементы. Полная годовая гарантия на аккумуляторы для ноутбуков является нашей гарантией качества.
Аккумуляторы для ноутбуков часто изготавливаются очень большими партиями, в результате чего они не могут быть полностью проданы сразу и в конечном итоге остаются излишками или старыми запасами. Самый большой недостаток перезаряжаемых литий-ионных аккумуляторов, о котором редко упоминают, заключается в том, что они теряют часть своей емкости через год и могут выйти из строя через 2 и более лет, даже если они не используются. Литий-ионные батареи особенно нуждаются в периодической зарядке, поэтому к моменту покупки батарея может пройти через множество циклов зарядки. Во многих случаях рекламируемая гарантия может быть хорошим признаком готовности производителя поддержать свой продукт.

– – 

Как определить, сколько ячеек в аккумуляторе ноутбука?

Ионно-литиевые элементы обычно рассчитаны на напряжение от 3,6 до 3,7 В каждый (это называется номинальным напряжением и оценивается производителями по-разному) и имеют емкость около 2200 мАч. Если батарея вашего ноутбука составляет 10,8 В и 8800 мАч, мы можем определить количество ячеек следующим образом: 10,8 В разделить на 3,6 В = 3 ячейки последовательно. Отдельные ячейки имеют емкость 2200 мАч, поэтому требуется 4 из них параллельно, чтобы получить 8800 мАч. Всего в аккумуляторе 12 ячеек.

 

Практическое руководство по зарядке аккумуляторов с помощью химии

В предыдущей статье «Практические советы по увеличению срока службы аккумулятора» мы обсудили несколько различных способов продления срока службы аккумулятора. Одним из них является подготовка, которая требует рекомендаций по зарядке для различных составов аккумуляторов, в частности, для аккумуляторов на основе никеля, лития и свинца.

Давайте кратко рассмотрим зарядку этих химикатов и несколько практических правил.

 

 

Батареи на основе никеля

Как никель-металлогидридные (Ni-MH) батареи, так и их предшественники, никель-кадмиевые (Ni-Cd или NiCad) батареи, заряжаются методом, называемым постоянным. текущее постоянное напряжение (CCCV). Полный заряд достигается при небольшом падении напряжения после устойчивого роста. В отличие от химии на основе лития и свинца, которые заряжаются регулируемым током, напряжение поднимается свободно. Это делает никелевые батареи более сложными для зарядки.

Никель-кадмиевые батареи : Подобно системам батарей на основе свинца, недавно приобретенные никель-кадмиевые батареи не полностью форматируются или заправляются производителем. NiCad аккумуляторы следует заряжать в течение 16–24 часов перед использованием, если иное не указано в сопроводительных инструкциях. Зарядка будет служить для выравнивания уровней заряда элементов батареи, которые могли независимо разряжаться с различной скоростью. Это также облегчит перераспределение электролитов батареи, которые имеют тенденцию оседать на дно после длительного хранения.

Оптимальная производительность никель-кадмиевой батареи связана с ее качеством. В то время как качественные элементы могут работать оптимально после 5–7 циклов, более дешевым элементам может потребоваться 50 или более циклов для достижения их номинальных характеристик. После выхода на полную мощность производительность начнет постепенно снижаться.

При полной зарядке никель-кадмиевые батареи будут продолжать получать минимальный ток струйки, чтобы компенсировать их саморазряд. Поскольку длительные непрерывные подзарядки полностью заряженной батареи нагружают ее, не рекомендуется без необходимости откладывать извлечение заряженных батарей из зарядного устройства.

Никель-металлогидридные батареи : Зарядка никель-металлогидридных батарей представляет собой более сложный технический процесс, чем их кадмиевые аналоги. Большинство современных зарядных устройств, разработанных для аккумуляторов на основе никеля, могут работать с обоими типами аккумуляторов. К сожалению, более дешевые зарядные устройства склонны к неправильной зарядке. Это можно компенсировать пониманием технических концепций, таких как оценка SoC (состояние заряда) для ручной установки времени заряда.

В качественных зарядных устройствах для перезаряжаемых аккумуляторов часто используется ступенчато-дифференциальный метод зарядки, который включает в себя первоначальную быструю зарядку до заданного порогового напряжения и снижение его по мере продолжения сеанса зарядки. За каждым достигнутым порогом следует период восстановления в несколько минут. Агрессивное зарядное устройство, использующее этот метод, позволяет, например, вашим перезаряжаемым батареям типа АА достичь более высокого прироста емкости, но также имеет одну оговорку: нагрузка, оцениваемая для вашей батареи, со временем снижает ее эффективность и сокращает срок ее службы.

Как и в случае с никель-кадмиевыми батареями, не рекомендуется оставлять заряженные батареи в зарядном устройстве для возможного использования. Удалите их заранее и, при желании, быстро зарядите их непосредственно перед использованием.

 

Литиевые батареи (литий-ионные)

Адаптивный химический состав литиевых батарей делает их хорошими кандидатами для применения в возобновляемых источниках энергии, таких как солнечные батареи и ветряные турбины; а с простой схемой заряда технический процесс, связанный с зарядкой литий-ионной батареи, упрощается и устраняет необходимость в выравнивающей зарядке. Следует отметить, что, за некоторыми исключениями, большинство бытовых и промышленных зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов не обеспечивают регулировку напряжения окончания заряда, что, вероятно, продлит срок службы аккумуляторов. Вариант рассматривается как усложняющий зарядное устройство.

На практике, как и в случае с другими химическими элементами аккумуляторов, может возникнуть нестабильность, если зарядить литий-ионный аккумулятор выше номинального напряжения. Осторожность и правильное обращение имеют первостепенное значение для предотвращения угроз безопасности, таких как пожары и расплавления, которые могут возникнуть в результате перезарядки или неправильного обращения.

Литий-ионные аккумуляторы не поглощают перезаряд и должны регулярно отключаться от сети незадолго до достижения максимального заряда. Работа на частично заряженных аккумуляторах фактически увеличивает срок их службы. Непрерывная струйная зарядка может способствовать покрытию металлическим литием и создавать проблемы безопасности. Некоторые литий-ионные зарядные устройства, предназначенные для режима ожидания, применяют кратковременную дозарядку, чтобы компенсировать небольшой саморазряд батареи и ее защитной схемы, если оставить ее в зарядном устройстве для готовности к работе. Другие позволят напряжению батареи немного упасть, чтобы уменьшить перенапряжение и продлить срок службы батареи.

Батарея, заряженная во время установки или встроенная в родительское устройство, не должна использоваться одновременно. Родительское устройство должно быть выключено или, как минимум, оставлено в неактивном спящем режиме. В противном случае создается паразитная нагрузка, потребляющая ток при одновременной зарядке. Это может привести к тому, что ваше устройство будет ошибочно сигнализировать о том, что батарея заряжена, когда это не так, или показывать более низкий уровень заряда, когда батарея на самом деле полностью заряжена. Неправильная индикация заряда батареи подвергает стрессу вашу литий-ионную батарею.

 

Свинцово-кислотные аккумуляторы

Как и никель-кадмиевые аккумуляторы, свинцово-кислотные аккумуляторы реализуют метод зарядки постоянным током и постоянным напряжением (CCCV) и не могут заряжаться так же быстро, как другие аккумуляторные системы. Ожидайте, что время зарядки будет составлять 12–16 часов для большинства устройств, например, автомобильного или мотоциклетного аккумулятора; и до 36–48 часов для более крупных стационарных аккумуляторных систем, таких как те, которые используются в приложениях с высокой выходной мощностью (например, большие генераторы). Многоступенчатые методы и более высокие зарядные токи могут сократить время зарядки, но это происходит за счет утраты дозаряда, как описано ниже.

Свинцово-кислотные аккумуляторы проходят три этапа зарядки:

1. Заряд постоянным током , при котором свинцово-кислотный аккумулятор заряжается примерно до 70 процентов за 5–8 часов. Как только уровень напряжения достигнут, аккумулятор плавно переходит к следующей фазе зарядки.
2. Дополнительный заряд, , который включает большую часть оставшегося времени заряда при пониженном зарядном токе и сравним с неактивным или расслабленным состоянием. Этот этап обеспечивает насыщение. Постоянное лишение этого этапа в конечном итоге снизит производительность вашей батареи из-за накопления кристаллов сульфата свинца (состояние, известное как сульфатация) и ее неспособности принять полную замену. Этот этап зарядки жизненно важен для поддержания работоспособности вашей свинцово-кислотной батареи.
3. Плавающий заряд , который помогает компенсировать потерю мощности во время саморазряда и поддерживать максимальный заряд аккумулятора. Если ваше зарядное устройство не имеет стадии подзарядки, рекомендуется вынимать аккумулятор из зарядного устройства через 48 часов и перезаряжать его каждые 6 месяцев.

Свинцово-кислотные аккумуляторы всегда должны храниться заряженными, а каждые 6 месяцев следует производить дозаправку для предотвращения сульфатации.

Следует понимать две концепции уникального химического состава свинцово-кислотных аккумуляторов в отношении зарядки:

Генерация кислорода или выделение газов, происходит при перезарядке аккумулятора. Этого можно избежать, используя качественное трехступенчатое зарядное устройство, которое будет поддерживать напряжение ниже стадии выделения газа, ограничивая напряжение заряда и снижая его до плавающего заряда. При использовании зарядных устройств, которые не имеют функции подзарядки, важно следить за аккумулятором и следить за тем, чтобы он не нагревался и не закипал от высокого напряжения.

Полив часто игнорируется и неправильно применяется для обслуживания залитых свинцово-кислотных аккумуляторов; тем не менее, это один из самых важных для поддержания его здоровья.

Вода истощается из-за использования и перезарядки. Вы можете оценить необходимую частоту полива, проверяя аккумулятор каждые несколько недель. Цель состоит в том, чтобы верхние части ваших тарелок всегда были погружены в воду. Окисление под воздействием воздуха может необратимо уменьшить емкость аккумулятора и снизить его производительность. Поливайте батарею деионизированной или дистиллированной водой. При подготовке к зарядке аккумулятора избегайте заполнения до нужного уровня, так как это может привести к переполнению аккумулятора во время процесса зарядки; скорее долейте воду после зарядки. Также важно никогда не добавлять электролит, так как это может способствовать коррозии.

Выводы и практические рекомендации

 

Литий-ионные аккумуляторы

Зарядные устройства

NiCad и Ni-MH аккумуляторы	Литий-ионные батареи	Свинцово-кислотные батареи
Эффективность зарядки составляет почти 100 процентов при уровне заряда до 70 процентов. Аккумулятор остается холодным, но начинает нагреваться с уменьшением эффективности до полного заряда.	Выключите устройство или отключите нагрузку (например, прекратите использование устройства) во время зарядки, чтобы обеспечить беспрепятственное падение тока во время насыщения. Паразитная нагрузка может сбить с толку зарядное устройство.	Подзарядка после каждого использования предотвращает сульфатацию Определите правильную программу зарядки для вашего свинцово-кислотного аккумулятора. Рекомендуемые пороговые значения напряжения можно найти в спецификациях производителя.
Недорогие зарядные устройства часто неправильно измеряют уровень заряда. Батареи, которые теплые на ощупь, должны быть удалены. Зарядное устройство, которое «готовит» аккумуляторы до тех пор, пока они не станут горячими на ощупь, может указывать на неисправное зарядное устройство.	не нужно регулярно заряжать до полной емкости. Частичный заряд, например, 75 процентов, лучше. Прекратите использование зарядного устройства или аккумулятора, если они слишком теплые на ощупь.	Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы всегда должны быть полностью погружены в электролит. Заполните батарею деионизированной или дистиллированной водой, чтобы покрыть пластины. Переполнение может привести к разливу кислоты во время зарядки. Никогда не добавляйте электролиты.
Заряжайте при комфортной комнатной температуре Не заряжайте при высоких или низких температурах.	Заряжайте при умеренной комнатной температуре и никогда при температуре замерзания.	Заряжайте в хорошо проветриваемом помещении. При зарядке образуется горючий газообразный водород. Уменьшите напряжение плавающего заряда, если температура окружающей среды выше 29°C (85°F) и избегайте зарядки при температуре выше 49°C (120°F). Никогда не заряжайте замерзший аккумулятор.
Не храните никелевые батареи в зарядном устройстве для последующего использования. По завершении сеанса зарядки извлеките аккумуляторы.	Не храните литий-ионный аккумулятор полностью разряженным или в зарядном устройстве. Хранить при комнатной температуре и, в идеале, при 40-50-процентном уровне заряда.	Не храните свинцово-кислотный аккумулятор при низком заряде и не допускайте его замерзания. Разряженная батарея замерзает быстрее, чем полностью заряженная.
Используйте зарядное устройство, предназначенное для вашего типа аккумулятора. Зарядное устройство, предназначенное для зарядки Ni-MH, может заряжать Ni-MH аккумулятор, но зарядное устройство NiCad перезарядит и повредит Ni-MH аккумулятор.	не всегда могут обеспечить полную зарядку, что означает, что ваша батарея может быть не полностью заряжена, когда указано «готово» или «100%».	Пузырьки газа в залитом свинцово-кислотном аккумуляторе указывают на то, что он приближается к полному уровню заряда. На отрицательной пластине появляются пузырьки водорода, а на положительной – кислород. Автор: alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Copyright © 2024 Сервис-Инструмент Карта сайта × Поиск для: