Хранение никель кадмиевых аккумуляторов: Хранение аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Содержание

Хранение аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Хранение аккумуляторов

Аккумуляторы относятся к категории “скоропортящихся продуктов”, начинающих терять свое качество сразу же после изготовления. Хотя степень деградации для некоторых типов аккумуляторов достаточно низка, все же не рекомендуется хранить их в течение длительного периода времени перед использованием.

Все типы аккумуляторов должны храниться в сухом и прохладном месте. Можно порекомендовать хранение аккумуляторов в холодильнике (но только не в морозильнике, т.к. не все типы аккумуляторов выдерживают хранение при температуре замерзания). При хранении в прохладном месте, поместите аккумулятор в пластиковый пакет для защиты его от конденсации влаги.

NiCd аккумуляторы могут храниться в необслуживаемом состоянии до пяти лет. Но для достижения лучших результатов, перед хранением полностью зарядите аккумулятор, затем разрядите до нулевого напряжения и после этого замкните его выводы накоротко. Если такая процедура обременительна, разрядите аккумулятор до одного вольта на элемент и храните в сухом, прохладном месте. Полностью заряженные NiCd аккумуляторы при хранении подвержены саморазряду, что приводит к возникновению кристаллических образований (эффекта памяти).

Примечание переводчика:

• Мною был задан вопрос г-ну Isidor Buchmann, главе канадской компании Cadex Electronics Inc., производителю анализаторов аккумуляторов, автору проекта и книги Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers:

I have one question still on your book "Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers", Chapter 15, Caring for Your Batteries from Birth to Retirement: You write that "For best results, a NiCd should be fully charged, then discharged to zero volts." My question: Why the battery needs to be discharged to zero volts? I did not see such information or such requirements in the recommendations from the manufacturers of batteries. Answer to me, please.

На который получил следующий ответ:

Dear Vladimir: Good question, Vladimir. I attended a one-week training seminar in the USA to service aircraft batteries. The main aircraft battery is a flooded NiCd. As part of the service procedure, the battery is first discharged to 1V/cell, then each cell is further discharged to 0V. At this point, all cells are shorted for 24h, after which the battery is recharged and tested. Such a procedure cannot be done on portable batteries. Tests performed by the US Army have shown that a NiCd cell needs to be discharged to at least 0.6V to effectively break up the more resistant crystalline formation. The discharge from 1.0V on down should be done on a much reduced current not to damage the battery. The Cadex battery analyzers go to 0.4V using primary and a secondary discharge methods. I am not aware of any research having been carried out on the benefit of discharging lower than 0.4V/cell. When I asked the instructor at the battery seminar about the benefit of 0V and shorting of 24h, he did not have an clear answer either, He said that they always did it this way.

Please read Chapter 10: Getting the Most from you Batteries --- How to Restore and Prolong Nickel-based Batteries on page 154 of "Batteries in a Portable World".

В переводе на русский вышеприведенные вопрос и ответ звучат примерно так 🙂

У меня есть еще один вопрос по вашей книге "Аккумуляторы в мире портативных устройств.

Руководство по аккумуляторам для неинженеров", глава 15, "Уход за аккумуляторам от покупки до выхода из строя". Вы пишете, что для достижения лучших результатов NiCd аккумуляторы должны быть полностью заряжены, а затем разряжены до 0 вольт. Мой вопрос: почему NiCd аккумулятор необходимо разряжать до 0 вольт? Я не видел такой информации и таких требований в рекомендациях производителей NiCd аккумуляторов.

Ну и мой перевод ответа г-на Isidor Buchmann:

Хороший вопрос, Владимир. Я был на одно-недельном семинаре обучения в США, посвященном обслуживанию авиационных аккумуляторов. В основном авиационные аккумуляторы – заливаемые NiCd. Как часть процедуры обслуживания, аккумулятор сначала разряжается до 1 вольта на элемент, затем каждый элемент разряжается до 0 вольт. После этого все элементы закорачиваются на 24 часа, затем аккумулятор заряжается и тестируется. Такая процедура не может быть выполнена на портативных аккумуляторах. Испытания, проведенные в армии США показали, что NiCd элемент должен быть разряжен по крайней мере до 0.6V, чтобы эффективно разрушить более стойкие кристаллические образования. Разряд от 1.0V вниз должен быть выполнен при значительно уменьшенном токе, чтобы не повредить аккумулятор. Анализатор аккумуляторов Cadex разряжает аккумулятор до 0. 4V используя первичный и вторичный метод разряда. Мне не известны какие-либо исследования, говорящие о преимуществах разряда ниже, чем 0. 4V на элемент. Когда я спросил инструктора (преподавателя) на этом семинаре относительно преимуществ разряда до 0V и закорачивания элементов на 24 часа, он не дал четкого и ясного ответа. Он сказал, что они всегда делали это так. Пожалуйста прочитайте главу 10 "Получение максимума от вашего аккумулятора" --- как восстановить и продлить жизнь аккумуляторам на основе никеля на странице 154.

Isidor Buchmann.

• Мое заключение: таким образом, не пытайтесь разрядить свой NiCd или NiMH аккумулятор до 0. В домашних условиях приемлемым следует считать разряд до 1 вольта на элемент.

Еще одно примечание переводчика:

• Для тех кто подробнее интересуется хранением NiCd аккумуляторов (разряд практически до 0 вольт) и технологией обслуживания , применявшейся, а может быть и сейчас применяющейся в NASA, привожу любопытную ссылку, присланную мне Борисом личным письмом:

http://www.verinet.com/~dlc/battery.htm Книга "Handbook for Handling and Storage of Nikel-Cadmium Batteries" (NASA Reference Publication 1326, February 1994)

После длительного хранения NiCd и NiMH аккумуляторы необходимо подготовить перед использованием, путем их медленного заряда, и последующих нескольких циклов разряда/заряда. В зависимости от длительности и температуры хранения, может потребоваться от двух до пяти таких циклов, чтобы восстановить полную емкость аккумуляторов. А в случае хранения при более высокой температуре, потребуется большее количество циклов. Проведение нескольких циклов может потребоваться и после, например, двух месяцев хранения.

Свинцово-кислотные (SLA) аккумуляторы могут храниться до двух лет, но в отличие от NiCd и NiMH, всегда должны храниться в заряженном состоянии. Во время хранения требуется их периодическая подзарядка, чтобы предотвратить понижение напряжения на разомкнутых зажимах каждого элемента аккумулятора ниже 2.0 вольт. (В зависимости от изготовителя, для некоторых типов SLA аккумуляторов допускаются более низкие уровни напряжений). Если вследствие саморазряда напряжение становится ниже критического порога, в большинстве SLA аккумуляторов происходит сульфатация и изменяется их характеристика перезаряда, что естественно влияет на срок эксплуатации. Хотя емкость элементов по большей части может быть восстановлена проведением циклов заряда/разряда, всегда желательно подзаряжать аккумулятор, не дожидаясь снижения напряжения на зажимах элемента ниже 2. 1 вольта.

Подобно SLA, Li-ion и Li-pol аккумуляторы должны храниться в заряженном состоянии. Если Li-ion аккумулятор оставить на хранение с напряжением ниже 2. 5 V сроком на три месяца или более, происходит невосстанавливаемая потеря его емкости. Кроме этого, может произойти коррозия элементов. Некоторые Li-ион аккумуляторы не допускают подзарядку, если напряжение на выводах элемента понизилось ниже критического уровня. Это требование выдвигается из соображений безопасности, потому что у глубоко разряженного элемента, изменяется химическая структура и подзарядка может быть опасной. Наилучшие результаты будут при хранении Li-ион аккумуляторов, заряженных до значения их емкости от 70 до 90 %. Некоторые изготовители могут рекомендовать более низкие значения емкости при хранении.

Типичные ошибки при хранении аккумуляторов

Наиболее распространенная ошибка, допускаемая владельцами сотовых телефонов заключается в том, что они оставляют телефон или запасной аккумулятор в автомобиле жарким летом или холодной зимой. Летом температура внутри автомобиля может превысить 60°C. Надо отметить, что высокая температура как правило вредна для работы всех типов аккумуляторов независимо от их электрохимической системы. Длительное хранение и эксплуатация аккумулятора при высокой температуре ускоряет деградацию активных материалов внутри аккумулятора. Любопытно по этому поводу обратиться к данным производителей элементов для аккумуляторных батарей. В спецификациях на бытовые элементы приводятся следующие цифры (они типичны для всех производителей):

NiMH аккумуляторы:

Стандартный заряд: 0°C … +45°C.

Быстрый заряд: 0°C … +40°C (у некоторых производителей 5°C … +45°C).

Разряд: -10°C … +65°C (у некоторых производителей -20°C … +60°C).

Хранение: -20°C … 35°C (в течение 1 года)

Хранение: -20°C … 45°C (в течение 180 дней)

Хранение: -20°C … 55°C (в течение 30 дней)

Хранение: -20°C … 65°C (в течение 7 дней)

Li-ion и Li-pol аккумуляторы:

Заряд: 0°C … +40°C (у некоторых производителей 5°C … +45°C).

Разряд: -10°C … +60°C (у некоторых производителей -20°C … +60°C).

Хранение: -20°C … 35°C (в течение 1 года), у некоторых производителей -20°C … +25°C

Хранение: -20°C … 55°C (в течение 90 дней), у некоторых производителей -20°C … +45°C

Хранение: -20°C … 60°C (в течение 30 дней)

Кроме этого, приведу любопытную табличку для качественного Li-ion аккумулятора со 100 % начальной емкостью перед хранением:

Таким образом, чем выше температура, тем меньшее время аккумулятор должен находиться в данных условиях. Никель-металлгидридные аккумуляторы наиболее чувствительны к высоким температурам по сравнению с аккумуляторами других электрохимических систем. Так постоянная эксплуатация и хранение при 45°C приведут к уменьшению количества циклов NiMH аккумулятора примерно на 60 процентов. NiCd элементы наоборот, менее всех других чувствительны к высокими температурами. Li-ion ведут себя почти так же как NiCd. А литий-ионные полимерные элементы, имеющие, главным образом, ту же самую природу, что и Li-ion, могут иногда вспучиваться, особенно при более высоких температурах.

При пониженной температуре условия хранения наилучшие, но отметим, что именно для хранения, т.к. отдача энергии при минусовых температурах у любых аккумуляторов падает, а заряжать и вовсе нельзя.

Кроме температуры, на срок службы аккумулятора существенное влияние оказывает степень его заряда. Как показывают результаты исследований оптимальный вариант это зарядить аккумулятор перед хранением наполовину.

Как хранить аккумулятор от шуруповерта

Шуруповёрт является необходимым в хозяйстве электроинструментом. Для удобства использования многие модели имеют встроенные аккумуляторы, которые позволяют выполнять работы в автономном режиме.

Если шуруповёрт используется не часто, то возникает необходимость в правильном хранении перезаряжаемого источника тока. Об особенностях такой операции в зависимости от типа батареи, будет подробно рассказано в этой статье.

Разновидности аккумуляторов шуруповёрта

Аккумуляторы в шуруповёртах могут быть изготовлены по различным технологиям. Как правило, применяются литий ионные, никель кадмиевые и никель-металлогидридные перезаряжаемые источники электроэнергии.

Элементы Li Ion обладают уникальными характеристиками электронакопления и могут перезаряжаться более 1000 раз. Основным недостатком таких изделий является высокая стоимость и пожароопасность

Батареи Ni-Cd очень недорогие устройства, хорошо справляются с нагрузкой, но имеют очень ограниченное количество циклов заряд/разряда и значительный эффект памяти.  Никель-металлогидные изделия находятся примерно посередине между литиевыми и кадмиевыми элементами по всем основным показателям.

Как определить какой у вас аккумулятор

Определить принадлежность аккумулятора к той или иной технологии не составит труда. При наличии на батарее буквенных обозначений можно точно определить тип источника электроэнергии. Если никаких указателей нет, но батарейка очень мало весит, то, скорее всего, такое изделие изготовлено по литиевой технологии.

Если батарейка имеет значительный вес и при её эксплуатации явно заметно наличие эффекта памяти, то можно предположить, что элемент относится к группе никель-кадмиевых изделий.

Никель-металлогидридные лишены подобных недостатков и не содержат опасных для окружающей среды тяжелых металлов, поэтому такая батарейка будет иметь средний вес и большой ресурс работы.

Правила хранения в зависимости от вида

Каждый тип элементов питания следует хранить в наиболее подходящих для них условиях. Далее будут приведены наиболее оптимальные температурные характеристики и особенности длительной консервации аккумуляторов для шуруповёртов.

Литий-ионный

Максимальный срок хранения литиевых перезаряжаемых источников питания составляет 5 лет. Этот показатель может быть значительно уменьшен, если в процессе длительного оставления батареи в неиспользуемом состоянии наблюдались значительные температурные отклонения.

Особенно негативно на внутреннюю структуру может повлиять хранение зимой в неотапливаемом помещении, например в гараже или на балконе. На морозе происходит кристаллизация электролита, и как следствие, существенное уменьшение ёмкости.

Высокие температуры способны не только снизить величину накапливаемого заряда, но и полностью вывести литиевый аккумулятор из строя. Нагреться элемент питания может от батареи отопления, открытого огня или от воздействия прямых солнечных лучей.

В любом случае, размещение таких изделий должно осуществляться вдали от перечисленных источников инфракрасного излучения. Кроме соблюдения температурных норм хранить Li-Ion батареи рекомендуется заряженными на 60-70%.

Никель-кадмиевый

В отличие от литий-ионных батарей никель-кадмиевые изделия можно хранить разряженными, но совершенно не запрещается перед консервацией произвести полную зарядку аккумулятора. Всё равно эта процедура не позволит сохранить электрический ток надолго, ведь элементы питания этого типа имеют слишком большой уровень утечки электричества.

Хранение на морозе не рекомендуется. Оптимальный уровень температуры для обеспечения длительной сохранности батареи составляет 10 – 12˚С.

Если шуруповёртом, в который установлены элементы питания этого типа, долго не будут пользоваться, то рекомендуется осуществить несколько циклов заряд/разряд, прежде чем отправить источник питания на длительное хранение.

Никель-металлогидридный

Достоинство никель-металлогидридных изделий заключается в высокой ёмкости и неплохой работоспособности при отрицательных температурах, но хранить их также рекомендуется при +10˚С. Перед длительной консервацией рекомендуется несколько раз зарядить и разрядить элемент.

Чтобы максимально повысить эффективность хранения рекомендуется раз в полгода осуществлять полную зарядку элемента. В отличие от литиевых изделий можно и нужно заряжать на 100%.

Что не допускается делать при хранении

Если хранение осуществляется в мастерской, то необходимо защитить элементы питания от возможного физического воздействия. Если на аккумулятор случайно упадёт инструмент, то при разгерметизации литиевые батареи могут загореться, а кадмиевые стать источником серьёзного загрязнения.

В течение всего периода консервации, а также сразу после прекращения хранения батарей не следует подключать к ним потребителей электроэнергии. Даже если батарея не полностью разрядилась за это время, то всё равно рекомендуется полностью её зарядить перед использованием.

Если в нарушении требований аккумулятор подвергался низкотемпературному воздействию, то правильно вывести его из состояния длительного неиспользования можно подключив зарядное устройство не ранее чем после 12-часового «оттаивания».

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Как хранить никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов — MOREREMONTA

Общие правила

Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:

  • При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
  • Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
  • Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
  • Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.

Важно: Если на корпусе или контактах появились следы окиси, то загрязнённые места необходимо протереть специальным очистителем или жидкостью с содержанием спирта.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.

Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:

  • 3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
  • Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.

Важно: Пластиковый корпус батареи подвержен негативному воздействию прямых солнечных лучей. Поэтому при отправке аккумулятора на длительное хранение следует избегать попадания солнца их на уязвимую часть элемента.

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.

Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:

  • Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
  • Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
  • Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.

Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.

Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.

В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова. Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно.

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

  • с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
  • их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
  • как долго можно хранить без перезарядок?

В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Если аккумулятор никель-кадмиевый или никель-металлгидридный, то его нужно оставлять с полным зарядом, если собираетесь хранить менее 30 дней, и с зарядом в 30-50% от максимальной емкости, если срок хранения будет превышать 30 дней.

Литий-ионные аккумуляторы, если верить DeWalt, нужно оставлять полностью заряженными. Хотя это странное правило, поскольку из всего того, что мне приходилось узнавать по поводу этого типа батарей, мне известно, что литий-ионники очень медленно саморазряжаются (в год теряют около 4%). Видимо DeWalt в данном случае просто решил перестраховаться, поскольку пользователь может оставить на хранение полностью посаженный аккумулятор. Многим наверное известно, что на литий-ионных батареях стоит электроника, которая прекращает подачу тока, когда уровень заряда доходит до определенной минимальной отметки. Для пользователя это будет ноль, а на самом деле заряд там еще есть. И если такой аккумулятор оставить храниться без предварительной зарядки, то он просто может даже своими малыми темпами разряда дойти до действительного ноля. А для литий-ионных батарей это смерть — их нельзя полностью разряжать, поэтому и стоит электроника. Вот в DeWalt и перестраховались. Ну я так думаю.

Нужно ли вынимать аккумулятор из шуруповерта при хранение?

Здесь воспользуемся простой логикой. Шуруповерты с завода-изготовителя приходят упакованными так, что один из аккумуляторов в них вставлен.

При этом производитель, думается, учел, что аппарат может попасть к конечному потребителю далеко не сразу — какое-то время, которое может измеряться и годами, шуруповерт может просто лежать на складе.

Раз производитель их изначально запаковывает с вставленным аккумулятором, то значит так их можно и хранить.

Как долго можно хранить аккумуляторы без подзарядки?

Как было видно из вышеприведенной информации от производителей, перезаряжать длительно хранящиеся аккумуляторы нужно каждые шесть месяцев.

Но поскольку инструкцию приводят универсальную, то это правило коснулось и литий-ионных аккумуляторов. Как представляется, при их крайне низком саморазряде хранение таких батарей может осуществляться без подзарядки и несколько лет. Если конечно они не были полностью посажены перед хранением.

И тут возникает еще один вопрос: а как же аккумуляторы могут храниться годами на складах до покупки конечным потребителем и при этом не портиться?

Ответ можно логически вывести из всё тех же инструкций по эксплуатации. Производители пишут, что новый аккумулятор необходимо держать около 10 часов на зарядке, чтобы он набрал нужную емкость (так пишет DeWalt), либо ему нужно пройти для этого пять циклов заряда-разряда (так, например, пишет Макита). Это может означать, что до первого заряда аккумуляторы находятся еще в таком, скажем так, «недоразвитом» состоянии, когда они могут храниться достаточно долго и не портиться. Что собственно и подтверждалось моим личным, в том числе, опытом, когда я продавал людям шуруповерт, выпущенный два-три года назад, а потом через несколько лет слышал от этих покупателей лестные отзывы о работе проданной им техники.

Но стоит их только привести в состояние полной емкости, они начинают требовать подзарядки каждые 6 месяцев.

Подводя итог, сделаем следующие выводы:

  • никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы нужно полностью заряжать, если срок хранения составляет менее 30 дней, и оставлять их с зарядом 30-50% от общей емкости, если срок хранения будет более 30 дней, при этом их следует перезаряжать каждые полгода длительного хранения;
  • с литий-ионными аккумуляторами можно проделывать те же процедуры, но, как представляется, если этого не придерживаться, то ничего страшного с ними не случится, главное не оставлять их на длительное хранение полностью посажеными.

Что же, надеюсь мне удалось внести ясность в этом вопросе. Спасибо за внимание и до новых встреч!

«>

Как правильно хранить аккумуляторы для электротранспорта

Чтобы АКБ для сегвеев, найнботов, электросамокатов и иного электротранспорта прослужили дольше и долго держали заряд даже после нескольких сезонов использования, нужно соблюдать несложные правила их хранения. Они не потребуют от вас специальных умений или особых навыков, зато вам реже придется обращаться в сервисную службу. Именно об этих тонкостях мы и расскажем в этой статье. Приведем основные нюансы и особенности, которые пригодятся как тем, кто только покупает такой транспорт, так и опытным владельцам.

Литий-ионный (Li-ion) АКБ

Емкость литий-ионных аккумуляторов снижается при хранении, как в пониженных, так и в повышенных температурах. Еще на жизненном цикле батареи отражается:

  • Глубина заряда до очередной подзарядки.
  • Использование токов, превышающих установленные производителем.
  • Напряжение в сети (например, его увеличение всего на 4% приведет к росту потери емкости от цикла к циклу в двукратном размере).

Для многобаночных аккумуляторов существуют специальные зарядные устройства, контролирующие получение полного заряда каждой конкретной банки. При достижении максимального уровня оно прекращает подавать ток в заряженный элемент. Остальные при этом продолжают заряжаться.

Оптимальными условиями хранения, которые не приведут в необходимости восстановления аккумуляторов Li-Ion, считаются - уровень заряда в 40% и температура окружающей среды от 0°С до +10°С. При покупке такого АКБ следует обратить внимание на дату производства, прикинув, сколько он уже пролежал на складах до момента реализации.

Потеря емкости при хранении Li-ion аккумуляторов:

Температура, ⁰C С 40 % зарядом, % за год Со 100 % зарядом, % за год
0 2 6
25 4 20
40 15 35
60 25 40% за три месяца

Никель-кадмиевый (Ni-Cd) аккумулятор

У этого вида батарей цикл заряда находится в пределах от 1,35 до 1 Вольта. Сомразряд составляет в обычных условиях в месяц примерно 10%. Использование при низких температурах аккумуляторов Ni-Cd также снижает их емкость - это вызвано уменьшением разрядного напряжения. В процессе нахождения в неблагоприятных условиях наблюдается существенный рост омического и поляризационного сопротивления, к чему приводит малое количество электролита. Его концентрация и состав определяют температуру образования в нем твердых фаз, например, кристаллогидратов, льда, солей и т. п. Из этого следует вывод, что эти два параметра напрямую влияют на нижнюю температурную границу, при которой сохраняется работоспособность. Для стандартных никель-кадмиевых аккумуляторов в герметичном корпусе она составляет -20°С, для моделей с измененным качеством и количеством электролита -40°С.

Никель-металл-гидридный (Ni-Mh) АКБ

Что касается никель-металл-гидридных аккумуляторов, то они существенно превысили по своим удельным характеристикам никель-кадмиевые, что улучшило потребительские свойства электроники, в которой они заменяют стандартный гальванический элемент. У них меньше выражен эффект «памяти», что позволяет сократить число циклов обслуживания в 2-3 раза.

В 2005 году появилась разновидность этих устройств с низким саморазрядом. Это говорит о том, что даже при длительном хранении ремонт аккумулятору Ni-Mh с префиксом LSD может не понадобиться. Их трехнедельное бездействие, напротив, даже увеличивает уровень заряда путем самозаряда. Тем самым компенсируется 10-процентная потеря, которая происходит в первые 24 часа сразу после зарядки. У обычных никель-металлогидридных АКБ она составляет ежедневно порядка 0,5% емкости. У батарей с низким самозарядом эта цифра будет равна от 0,1 до 0,4% в день. Таким образом этот вид аккумуляторов лучше сохраняет емкость на протяжении времени эксплуатации и имеет в два раза больше циклов заряда-разряда (до полутора тысяч).

Баттерика > отличия между Ni-Cd и Ni-Mh аккмуляторами

Взаимозаменяемы ли никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металл-гидридные (Ni-Mh) аккумуляторы? Какой из них лучше?

Основное отличие Ni-Cd аккумуляторов и Ni-Mh аккумуляторов — это состав. Основа аккумулятора одинаковая — это никель, он является катодом, а аноды разные. У Ni-Cd аккумулятора анодом является металлический кадмий, у Ni-Mh аккумулятора анодом является водородный металлогидридный электрод.

У каждого типа аккумулятора есть свои плюсы и минусы, зная их вы, сможете более точно подобрать необходимый вам аккумулятор.

  Плюсы Минусы
Ni-Cd
  • Низкая цена.
  • Возможность отдавать большой ток нагрузки.
  • Широкий диапазон рабочих температур от -50°C до +40°C. Ni-Cd аккумуляторы даже могут заряжаться при отрицательной температуре.
  • До 1000 циклов заряда-разряда, при правильной эксплуатации.
  • Относительно высокий уровень саморазряда (примерно 8-10%% в первый месяц хранения)
  • После длительного хранения требуется 3-4 цикла полного заряда-разряда для полного восстановления аккумулятора.
  • Обязательно полный разряд аккумулятора перед зарядкой, для предотвращения «эффекта памяти»
  • Больший вес относительно Ni-Mh аккумулятора одинаковых габаритах и ёмкости.
Ni-Mh
  • Большая удельная емкость относительно Ni-Cd аккумулятора (т.е. меньший вес при той же емкости).
  • Практически отсутствует «эффект памяти».
  • Хорошая работоспособность при низких температурах, хотя и уступает Ni-Cd аккумулятору.
  • Более дорогие аккумуляторы в сравнении с Ni-Cd.
  • Большее время зарядки.
  • Меньший рабочий ток.
  • Меньшее количество циклов заряда-разряда (до 500).
  • Уровень саморазряда в 1,5-2 раза выше, чем у Ni-Cd.

Подойдёт ли старое зарядное устройство к новому аккумулятору если я поменяю Ni-Cd на Ni-Mh аккумулятор или наоборот?

Принцип заряда у обоих аккумуляторов абсолютно одинаковый, поэтому зарядное устройство можно использовать от предыдущего аккумулятора. Основное правило зарядки данных аккумуляторов заключается в том, что заряжать их можно только после полной разрядки. Это требование является следствием того, что оба типа аккумулятора подвержены «эффекту памяти», хотя у Ni-Mh аккумуляторов эта проблема сведена к минимуму.

Как правильно хранить Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторы?

Лучшее место для хранения аккумулятора — сухое прохладное помещение, так как чем выше температура хранения, тем быстрее происходит саморазряд аккумулятора. Хранить батарею можно в любом состоянии кроме полного разряда или полного заряда. Оптимальный заряд — 40-60%%. Раз в 2-3 месяца следует проводить дозаряд (по причине присутствующего саморазряда), разряд и снова заряд до 40-60%% ёмкости. Допустимо хранение сроком до пяти лет. После хранения батарею следует разрядить, зарядить и после этого использовать в обычном режиме.

Можно ли использовать аккумуляторы большей или меньшей ёмкости чем аккумулятор из первоначального комплекта?

Ёмкость аккумулятора — это время работы вашего электроинструмента от аккумулятора. Соответственно для электроинструмента нет абсолютно никакой разницы по ёмкости аккумулятора. Фактическая разница будет только во времени зарядки аккумулятора, и времени работы электроинструмента от аккумулятора. При выборе ёмкости аккумулятора следует отталкиваться от ваших требований, если требуется дольше работать, используя один аккумулятор — выбор в пользу более ёмких аккумуляторов, если комплектные аккумуляторы полностью устраивали, то следует остановиться на аккумуляторах равных или близких по ёмкости.

Никелевые аккумуляторы в Томске

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Герметичные Ni-Cd аккумуляторы характеризуются горизонтальной разрядной кривой, высокими скоростями разряда и способностью действовать при низких температурах. Применяются для питания портативной аппаратуры, электроинструмента, бытовых приборов, игрушек и т.д. Это тип аккумуляторов, которые способны работать в самых жестких условиях.

Для никель-кадмиевых аккумуляторов необходим полный периодический разряд: если его не делать, на пластинах элементов формируются крупные кристаллы, значительно снижающие их емкость (так называемый "эффект памяти").
Номинальное напряжение герметичных Ni-Cd аккумуляторов – 1,2 В.
Номинальный (стандартный) режим заряда – током 0,1С в течение 16 ч.
Номинальный режим разряда – током 0,2С до напряжения 1 В.

Сразу после зарядки никель-кадмиевые аккумуляторы могут иметь напряжение вплоть до 1,44 В., но довольно быстро оно падает и доходит до стационарных 1,2 В. Такие элементы питания способны выдерживать 1000 циклов заряд-разряд, но только при правильном режиме заряда. Преимущества Ni-Cd аккумуляторных батарей:

  • возможность быстрого и простого заряда, даже после длительного хранения аккумулятора;
  • большое количество циклов заряд/разряд: при правильной эксплуатации - более 1000 циклов;
  • хорошая нагрузочная способность и возможность эксплуатации при низких температурах;
  • продолжительные сроки хранения при любой степени заряда;
  • сохранение стандартной емкости при низких температурах;
  • диапазон рабочих температур от -40 до +60 ?C.
  • наибольшая приспособленность для использования в жестких условиях эксплуатации;
  • низкая стоимость;

Недостатки Ni-Cd аккумуляторных батарей:

  • относительно низкая по сравнению с другими типами аккумуляторных батарей энергетическая плотность;
  • присущий этим аккумуляторам эффект памяти и необходимость проведения периодических работ по его устранению;
  • токсичность применяемых материалов, что отрицательно сказывается на экологии, и некоторые страны ограничивают использование аккумуляторов этого типа;
  • относительно высокий саморазряд - после хранения необходим цикл заряда.

Современные цилиндрические Ni-Cd аккумуляторы с рулонными электродами допускают высокие разрядные токи, для некоторых типов аккумуляторов максимальный долговременный ток составляет 7-10С.

Работоспособность герметичных Ni-Cd при эксплуатации определяется постепенными изменениями, которые происходят в аккумуляторах при циклировании и приводят к неминуемому уменьшению разрядной емкости и напряжения. Температура окружающей среды является одним из самых значительных факторов внешнего воздействия, определяющим длительность работоспособного состояния герметичных аккумуляторов. На процессы старения аккумуляторов наибольшее влияние оказывает высокая температура, при которой ускоряются все химические реакции (в 2-4 раза на каждые 10 °С), в том числе и ведущие к порче аккумулятора. При низких температурах во время заряда увеличивается опасность выделения водорода. Сильное воздействие оказывает режим эксплуатации: режим и глубина разряда, режим заряда, длительность паузы между зарядом и разрядом при непрерывном циклировании, периоды эксплуатации и хранения.

Никель-металлогидридные аккумуляторы

Удельная емкость и энергия никель-металлогидридных аккумуляторов в 1,5-2 раза выше удельной энергии никель-кадмиевых аккумуляторов, кроме того они не содержат токсичный кадмий, что позволяет им существенно потеснить никель-кадмиевые во многих областях техники. Изготавливаются в герметичном исполнении цилиндрической, призматической и дисковой форм. Применяются для питания портативных приборов и аппаратуры, как бытового, так и промышленного назначения.
Номинальное напряжение аккумуляторов – 1,2-1,25 В.
Номинальный (стандартный) режим заряда – током 0,1С в течение 15 ч.
Номинальный режим разряда – током 0,1-0,2С до напряжения 1 В.
У Ni-MH аккумуляторов нет "эффекта памяти", свойственного Ni-Cd, однако эффекты, связанные с перезарядом, сохраняются. Уменьшение разрядного напряжения, наблюдаемое при частых и долгих перезарядах так же, как и у Ni-Cd аккумуляторов, может быть устранено при периодическом осуществлении нескольких разрядов до 1 В. Такие разряды достаточно проводить 1 раз в месяц. В зависимости от типа Ni-MH аккумуляторов, режима работы и условий эксплуатации аккумуляторы обеспечивают от 500 до 1000 разрядно-зарядных циклов при глубине разряда 80% и имеют срок службы от 3 до 5 лет.

Однако никель-металлогидридные аккумуляторы уступают никель-кадмиевым по некоторым эксплуатационным характеристикам:

  • Ni-MH аккумуляторы эффективно работают в более узком интервале рабочих токов.
  • Ni-MH аккумуляторы имеют более узкий температурный диапазон эксплуатации: большая их часть неработоспособна при температуре ниже -10 °С и выше +40 °С, хотя в отдельных сериях аккумуляторов обеспечено расширение температурных границ.
  • в течении заряда Ni-MH аккумуляторов выделяется больше теплоты, чем при заряде Ni-Cd аккумуляторов, поэтому в целях предупреждения перегрева батареи из Ni-MH аккумуляторов в процессе быстрого заряда и/или значительного перезаряда в них устанавливают термо-предохранители или термо-реле, которые располагают на стенке одного из аккумуляторов в центральной части батареи.
  • Ni-MH аккумуляторы имеют повышенный саморазряд.
  • опасность перегрева при заряде одного из Ni-MH аккумуляторов батареи, а также переполюсования аккумулятора с меньшей емкостью при разряде батареи, возрастает с рассогласованием параметров аккумуляторов в результате продолжительного циклирования, поэтому создание батарей более чем из 10 аккумуляторов не рекомендуется всеми производителями.
  • более жесткие требования к подбору аккумуляторов в батарее и контролю процесса разряда, чем в случае использования Ni-Cd аккумуляторов.
  • Разрядная кривая Ni-MH аккумулятора аналогична кривой Ni-Cd аккумулятора.

Наработка (число разрядно-зарядных циклов) и срок службы Ni-MH аккумулятора также в значительной мере определяются условиями эксплуатации. Наработка понижается с увеличением глубины и скорости разряда. Наработка зависит от скорости заряда и способа контроля его окончания. Наибольшее внимание следует уделить температурному режиму, избегать переразрядов (ниже 1В) и коротких замыканий. Рекомендуется использовать Ni-MH аккумуляторы по назначению, избегать сочетания бывших в употреблении и неиспользованных аккумуляторов, не припаивать непосредственно к аккумулятору провода или прочие части. При хранении происходит саморазряд Ni-MH аккумулятора. По прошествии месяца при комнатной температуре потеря емкости составляет 20-30%, а при дальнейшем хранении потери уменьшаются до 3-7% в месяц.

Заряд никелевых аккумуляторов

При заряде герметичного аккумулятора кроме проблемы восстановления истраченной энергии, важным является ограничение его перезаряда, поскольку процесс заряда сопровождается повышением давления внутри аккумулятора. Существенным фактором внешнего влияния на электрические характеристики аккумуляторов является температура окружающей среды. Емкость, которая может быть получена от аккумулятора при 20°С, наибольшая. Она почти не уменьшается и при разряде при более высокой температуре. Но при температуре ниже 0°С разрядная емкость уменьшается, и тем больше, чем больше разрядный ток.

Номинальным (стандартным) режимом заряда является режим, при котором аккумулятор, разряженный до 1В, заряжается током 0,1С в течение 16ч (для Ni-Mh 15ч.). Аккумуляторы могут быть заряжены при температуре от 0 до +40°С, наиболее эффективно в интервале температур от +10 до +30 °С. Ускоренный (за 4 - 5 часов) и быстрый (за 1 час) заряды возможны для Ni-MH аккумуляторов, имеющих высокоактивные электроды. При таких зарядах процесс контролируется по изменению температуры ?Т и напряжения ?U и другим параметрам. Рекомендуется также трехступенчатый способ заряда: первый этап быстрого заряда (ток до 1С), заряд со скоростью 0,1С в течение 0,5-1 ч для заключительной подзарядки, и заряд со скоростью 0,05-0,02С в качестве компенсационного подзаряда. Зарядное напряжение Uз при Iз=0,3-1С лежит в интервале 1,4-1,5В. Для исключения перезаряда аккумуляторных батарей могут применятся следующие методы контроля заряда с соответствующими датчиками, устанавливаемыми в аккумуляторные батареи или зарядные устройства:

  • метод прекращения заряда по абсолютной температуре Тmax.
  • метод прекращения заряда по скорости изменения температуры ?T/?t.
  • метод прекращения заряда по отрицательной дельте напряжения -?U.
  • метод прекращения заряда по максимальному времени заряда t.
  • метод прекращения заряда по максимальному давлению Pmax. (0,05-0,8 Мпа).
  • метод прекращения заряда по максимальному напряжению Umax.

Для Ni-MH аккумуляторов не рекомендуется заряд при постоянном напряжении, так как может произойти "тепловой выход из строя" аккумуляторов. Тепловыделение в герметичном Ni-Cd аккумуляторе зависит от уровня его заряженности. К концу заряда в стандартном режиме температура аккумулятора может взрасти на 10-15 °С. При быстром заряде разогрев больше (до 40-45 °С).

Правила эксплуатации NiCd/NiMh аккумуляторов

  • Старайтесь использовать только штатные зарядные устройства
  • При использовании неавтоматических зарядных устройств, не заряжайте аккумулятор больше времени, указанного в инструкции. Перезаряд значительно ускоряет процесс старения аккумулятора
  • Не оставляйте разряженный аккумулятор во включенной аппаратуре. Дальнейший бесконтрольный разряд* полностью выводит аккумулятор из строя.
  • Избегайте зарядки не полностью разряженного аккумулятора.
  • Каждые 3-4 недели производите полную разрядку* аккумулятора в аппаратуре
  • Соблюдайте температурный диапазон эксплуатации
  • Перед хранением более 1 месяца NiCd аккумулятор необходимо разрядить*. NiMh аккумулятор хранить при 30-50% уровне заряда. Храните при температуре +5°С...+20°С. Срок хранения - до 4 лет.
  • Каждые 6 месяцев для NiMh и 12 месяцев для NiCd хранения рекомендуется сделать не менее 3 циклов заряда-разряда в стандартном режиме.

*Примечание: Аккумулятор является полностью разряженным, когда его напряжение падает до 83% от номинального. Например, аккумулятор с номиналом 1,2В будет полностью разряжен, когда при работающей аппаратуре напряжение на нем станет равным 1 В. Обычно этот уровень напряжения совпадает с порогом отключения аппаратуры.

ВНИМАНИЕ! В процессе эксплуатации НЕ ДОПУСКАТЬ:

  • применения зарядных устройств, не предназначенных для заряда аккумуляторов данной химической системы
  • короткого замыкания между контактами аккумулятора
  • внешнего нагрева выше 100°С и воздействия открытого огня
  • любых физических повреждений корпуса аккумулятора
  • зарядки холодного аккумулятора (ниже 0°С)
  • проникновения жидкости в корпус аккумулятора.

Ni-Cd (никель-кадмиевые), Ni-MH (никель-металлогидридные) или Li-Ion (литий-ионные) - какие аккумуляторы лучше

В интернет-магазине Midlandrus большой выбор аккумуляторов разных типов. Являясь премьер-диллерами брендов Motorola, Icom, Vertex Standard, Alan, мы реализуем сертифицированный оригинальный товар. Перед покупкой аккумулятора нужно определиться с его типом. Сделать это можно, изучив достоинства и недостатки оборудования разных видов.

Основные типы аккумуляторов

Устройства, которые нужны для работы большинства современных электронных приборов, различаются материалом изготовления. Бывают Ni-Cd (никель-кадмиевые), Ni-MH (никель-металлогидридные) и Li-Ion (литий-ионные) аккумуляторы.

Различия также в емкости, экологичности и наличии/отсутствии эффекта памяти. Последний заключается в том, что при неполной разрядке устройства подзарядка ведет к уменьшению емкости. Новый заряд происходит ровно до того уровня, с которого произвели подзарядку.

Аккумулятор ni-cd появился первым. Его используют с 1899 года. Широкое применение оборудованию, состоящему из никелевого катода и анода из гидроксида кадмия, нашли в авиастроении. Его элементы питания отличаются особой прочностью.

Аккумуляторы ni-mh появились в 1987 году. Ввиду улучшенной емкости устройств, полученной в связи с использованием нового гидридного сплава, они начали вытеснять с рынка никель-кадмиевые аналоги.

Аккумуляторы Li-Ion появились в середине 1980-х годов. Их коммерческое использование началось в 1991 году. Сначала в продажу поступило оборудование данного типа компании Sony. Несмотря на улучшенные характеристики, в некоторых ситуациях люди продолжают использовать nicd и nimh аналоги.

Плюсы аккумуляторов разных видов и их минусы

Сказать, какой аккумулятор лучше nicd или nimh или же современные Li-Ion батареи нельзя. Оборудование всех типов:

  • в зависимости от условий эксплуатации ведет себя по-разному;
  • имеет достоинства и недостатки.

Никель кадмиевый аккумулятор отличается невысокой ценой. Отдача максимального тока нагрузки и быстрота зарядки – достоинства батареи. Высокая емкость сохраняется даже при температурах до -20 градусов Цельсия. Если соблюдать нормы эксплуатации, никель кадмиевый аккумулятор выдержит до 1000 циклов зарядки-разрядки.

Основной недостаток никель-кадмиевой батареи – потеря до 10% заряда в первые 24 ч после отключения от источника питания. При таком уровне саморазряда оборудование даже большой емкости надо часто заряжать. Еще один существенный недостаток – ежемесячное сокращение емкости. В среднем этот показатель составляет 9%. Если аккумулятор долго не использовали, то для восстановления емкости нужно произвести около 5 циклов зарядки-разрядки. Он обладает эффектом памяти. Для предотвращения его появления оборудование нужно заржать после того, как оно полностью разрядилось. Это не всегда удобно, ведь в нужный момент рядом может не оказаться источника питания.

Nimh аккумуляторы экологичны. При их использовании не выделяются опасные для здоровья вещества. Они обладают эффектом памяти. Однако он проявляется меньше, чем у ni-cd предшественников. Устройства хорошо работают при температуре ниже 00С и обладают повышенной в сравнении с nicd аналогом емкостью. Недостатки гидридных устройств:

  • высокая степень саморазрядки;
  • снижение первоначальной емкости после определенного количества циклов зарядки-разрядки;
  • ограниченный срок службы.

Снижение емкости в среднем происходит после 250 рабочих циклов. Этот показатель зависит от емкости и характеристик конкретной модели аккумулятора. Nimh батарея стоит дороже, чем nicd.

В Li-Ion батареях нет эффекта памяти. Также к их достоинствам относится:

  • большая емкость;
  • низкий уровень саморазряда;
  • быстрота зарядки;
  • маленькая масса.

Основной недостаток Li-Ion аккумуляторов – высокая цена. Их время работы значительно снижается при температурах ниже 00С. Соответственно, для уличного оборудования современные Li-Ion батареи не подходят. Даже при большой емкости зимой они будут разряжаться быстрее, чем nicd или nimh аналоги. У Li-Ion аккумуляторного элемента ограниченный срок эксплуатации.

Аккумуляторы используются не только в телефонах, фотоаппаратах, плеерах, но и в оборудовании, которое нужно нечасто (аккумуляторный шуруповерт, к примеру). Чтобы приборы любого типа максимально долго сохранили исходные характеристики, хранить их нужно в сухом и прохладном месте. Нежелательно, чтобы батарея была полностью заряжена или разряжена. Не менее чем раз в 3 месяца устройство нужно подзарядить. Перед использованием после длительного хранения следует полностью разрядить и зарядить аккумулятор. Максимальный срок хранения никель-металл-гидридных и кадмиевых устройств — 5 лет.

Статьи о

BatteryStuff | Ответы на общие вопросы о батареях NiCD

Если это не ваша первая остановка в информационном следе NiCd, я уверен, что информация, которую вы прочитали, услышали или нашли в Интернете, просто огромна. В этом уроке мы постараемся сделать его простым, точным и по существу. Если у вас есть вопросы, на которые вы не нашли ответа, дайте нам знать, и мы надеемся, что сможем помочь.

Какие бывают никель-кадмиевые батареи

«NiCd» - это химическое сокращение от состава никель-кадмиевых батарей, которые представляют собой тип вторичных (перезаряжаемых) батарей.Никель-кадмиевые батареи содержат химические вещества никель (Ni) и кадмий (Cd) в различных формах и составах. Обычно положительный электрод изготовлен из гидроксида никеля (Ni (OH) 2), а отрицательный электрод - из гидроксида кадмия (Cd (OH) 2), причем сам электролит представляет собой гидроксид калия (KOH).

В чем уникальность никель-кадмиевых батарей

Никель-кадмиевые батареи

отличаются от обычных щелочных или свинцово-кислотных батарей по нескольким ключевым параметрам. Одно из основных отличий - напряжение на ячейках.Типичная щелочная или свинцово-кислотная батарея имеет напряжение элемента около 2 В, которое затем постепенно падает по мере разряда. Никель-кадмиевые батареи уникальны тем, что они будут поддерживать постоянное напряжение 1,2 В на элемент до тех пор, пока оно почти полностью не разрядится. Это позволяет никель-кадмиевым батареям обеспечивать полную выходную мощность до конца цикла разряда. Таким образом, хотя они имеют более низкое напряжение на ячейку, они обеспечивают более мощную доставку во всем приложении.Некоторые производители компенсируют разницу в напряжении, добавляя в аккумуляторную батарею дополнительную ячейку. Это позволяет поддерживать напряжение, такое же, как у аккумуляторов традиционного типа, при этом сохраняя постоянное напряжение, которое является уникальным для никель-кадмиевых аккумуляторов. Другая причина, по которой никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать такую ​​высокую выходную мощность, заключается в их очень низком внутреннем сопротивлении. Поскольку их внутреннее сопротивление настолько низкое, они способны очень быстро разряжать большую мощность, а также очень быстро принимать большую мощность.Такое низкое внутреннее сопротивление позволяет поддерживать низкую внутреннюю температуру, что обеспечивает быструю зарядку и разрядку. Эта особенность в сочетании с постоянным напряжением элементов позволяет им выдавать большую силу тока при постоянно более высоком напряжении, чем у сопоставимых щелочных батарей.

Приложения для электроинструментов

Одно из наиболее практичных применений никель-кадмиевых аккумуляторов - это аккумуляторные электроинструменты. Электроинструменты требуют большого количества энергии в течение всего времени использования и не работают так же хорошо при падении напряжения, как обычная батарея.Благодаря никель-кадмиевой технологии электроинструменты могут работать на полную мощность в течение всего времени использования, а не только в первые несколько минут работы. С литий-ионной, щелочной или даже свинцово-кислотной батареей электроинструмент будет работать исключительно хорошо с самого начала, с постоянным снижением мощности, пока электроинструмент не перестанет работать. NiCads, с другой стороны, заставят электроинструмент оставаться на полной мощности до самого конца заряда. Более того, никель-кадмиевые аккумуляторы можно безопасно заряжать всего за 1-2 часа! Мы рекомендуем сменные никель-кадмиевые аккумуляторы PremiumGold для электроинструментов.

Зарядка NiCd аккумуляторов

Еще одна уникальная особенность никель-кадмиевых аккумуляторов заключается в их способе зарядки. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые могут выдерживать большие колебания силы тока и напряжения во время зарядки, никель-кадмиевые аккумуляторы требуют постоянной силы тока и лишь очень незначительных колебаний напряжения. Уровень заряда NiCad составляет от 1,2 В до 1,45 В на элемент. При зарядке никель-кадмиевых аккумуляторов обычно используется скорость заряда c / 10 (10% емкости), за исключением скоростных зарядных устройств, которые заряжают либо c / 1 (100% емкости), либо c / 2 (50% емкости). .Никель-кадмиевые аккумуляторы способны получать гораздо более высокую скорость заряда, до 115% от их общей емкости, с минимальным сокращением срока службы, что делает никель-кадмиевые аккумуляторы идеальными аккумуляторами для электроинструментов. Если вы заметили, что аккумулятор нагревается во время зарядки, дайте ему остыть, а затем завершите зарядку. Химическая реакция в NiCad во время зарядки заключается в поглощении тепла, а не в выделении тепла, поэтому во время зарядки возможно более высокое потребление энергии, что позволяет сократить время зарядки.

Хранение никель-кадмиевых батарей

Храните никель-кадмиевые батареи в прохладном и сухом месте.Диапазон температур для хранения батарей составляет от -20 ° C до 45 ° C. При подготовке к хранению никель-кадмиевых батарей убедитесь, что они достаточно глубоко разряжены. Рекомендуемый диапазон составляет от 40% до 0% заряда при хранении. НИКОГДА не замыкайте никель-кадмиевые кадры на сток, так как это вызывает чрезмерное нагревание и может вызвать выделение газообразного водорода… AKA-Boom! Скорость саморазряда никель-кадмиевых аккумуляторов составляет около 10% при 20 ° C и возрастает до 20% при более высоких температурах. Рекомендуется не хранить никель-кадмиевые аккумуляторы в течение длительного времени без периодического использования батарей.При длительном хранении кадмий в NiCad может образовывать дендриты (тонкие проводящие кристаллы), которые могут перекрывать зазор между контактами и замыкать аккумулятор. Как только это произойдет, уже ничего нельзя будет сделать, чтобы исправить это в долгосрочной перспективе. Лучший способ предотвратить это - частое использование.

Эффект памяти

Одна из самых обсуждаемых тем о NiCad - есть ли у них «память». Идея зарядной памяти возникла, когда они начали использовать никель-кадмиевые батареи в спутниках, где они обычно заряжались в течение двенадцати часов из двадцати четырех в течение нескольких лет. 1 Спустя несколько лет было замечено, что емкость аккумулятора, похоже, сильно снизилась, и, хотя они все еще работоспособны, они разряжаются только до такой степени, что обычно срабатывает зарядное устройство, а затем разряжаются, как если бы они были полностью разряжены. выписан. Для типичного потребителя это не имеет большого значения, однако мы рекомендуем полностью разрядить используемый никель-кадмиевый аккумулятор перед подзарядкой. Иногда полностью разряженный (но НИКОГДА не замыкаясь) никель-кадмиевый аккумулятор может предотвратить включение этой загадочной «памяти» батареи.Эффект с похожими симптомами на эффект памяти - это то, что называется понижением напряжения или эффектом ленивого заряда батареи. Это вызвано частой перезарядкой NiCad. Вы можете сказать, что это происходит, когда батарея кажется полностью заряженной, но быстро разряжается после непродолжительного использования. Это не эффект памяти , который ограничен только никель-кадмиевыми батареями, это то, что может случиться с любой батареей и почти всегда происходит из-за перезарядки. Иногда это можно исправить, выполнив несколько циклов очень глубокой разрядки аккумулятора, но это может сократить общий срок службы аккумулятора.Никель-кадмиевые батареи - это единственный тип батарей, который полностью разряжается перед подзарядкой.

Надлежащая утилизация

Никель-кадмиевые батареи содержат кадмий, высокотоксичный «тяжелый» металл. Никогда не сжигайте никель-кадмиевые аккумуляторы, не выбрасывайте их в мусор и не ломайте их. Всегда утилизируйте никель-кадмиевые кадры в официальных пунктах вторичной переработки никель-кадмиевых аккумуляторов. Пока никель-кадмиевые батареи герметично закрыты и никогда не допускают короткого замыкания или чрезмерного заряда, никель-кадмиевые батареи совершенно безопасны в использовании и не выделяют токсичный материал.Если с никель-кадмиевым аккумулятором обращаться хорошо, его хватит на 1000 циклов. Быстрая зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов может немного сократить их срок службы, равно как и неправильное хранение.

Сводка

Несмотря на то, что никель-кадмиевые батареи ограничены в применении, они являются исключительным выбором для любых ваших требований к беспроводному электроинструменту. По мере развития технологий появляются и другие химические батареи, однако лучшая отдача, поскольку для сменных батарей для электроинструментов, по-прежнему заключается в этом испытанном и испытанном типе батареи.

Выберите аккумулятор для электроинструмента NiCd

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

Как хранить никелевые батареи - База знаний BatteryGuy.com

Как никель-кадмиевые, так и никель-металлогидридные батареи можно хранить в одинаковых условиях.

Температура

Никелевые батареи более гибкие, чем батареи многих других типов.

  • Идеальная температура хранения - 50 ° F (10 ° C).
  • Минимальная температура хранения составляет -4 ° F (-20 ° C).
  • Максимальная температура хранения составляет 113 ° F (45 ° C).

Однако, как и в случае со всеми батареями, чем выше температура, тем быстрее батарея разряжается. На приведенном ниже графике, предоставленном британской компанией GP Batteries, показаны результаты испытаний никель-кадмиевых аккумуляторов, хранящихся при различных температурах.

Испытания никель-кадмиевой батареи, хранящейся при разных температурах

Как мы видим, при 113 ° F (45 ° C) батарея была полностью разряжена в течение 180 дней, а хранение при 32 ° F (0 ° C) означало, что она все еще была почти полной емкости через 200 дней.Однако 32 ° F (0 ° C) не рекомендуется, поскольку никель-кадмиевые батареи являются водными, и в полностью разряженном состоянии они могут замерзнуть, что приведет к возможным внутренним или внешним повреждениям. Следовательно, 50 ° F (10 ° C) является предлагаемым компромиссом - комфортно выше нуля, чтобы избежать риска замерзания, но не настолько горячим, чтобы вызвать быструю разрядку при хранении.

Влажность

  • Идеальная влажность при хранении составляет 50%

Основная проблема, связанная с влажностью, заключается в том, что конденсат может скапливаться как внутри, так и снаружи батареи.В противном случае устройство может быть безвозвратно повреждено. Внешне клеммы некоторых типов батарей начинают ржаветь, что затрудняет установление прочного соединения при использовании.

Заряд

Все батареи постепенно разряжаются даже при хранении, но никелевые батареи могут быть полностью разряжены без повреждений. В этом случае рекомендуется заправить аккумулятор (полностью зарядить и разрядить его несколько раз), чтобы восстановить полную емкость. Однако, если вы хотите, чтобы аккумулятор был готов к немедленному использованию, лучше всего поддерживать его на уровне 40-50%. заряда (SoC), а некоторые производители рекомендуют выполнять полную зарядку не реже одного раза в год.

Обратите внимание, что измерение SoC для этого типа батареи затруднено, так как температура и любые недавние действия (разрядка или перезарядка) повлияют на показания напряжения, поэтому рекомендуется следующий тест:

  • Убедитесь, что аккумулятор не заряжался и не разряжался в течение последних четырех часов.
  • Убедитесь, что он комнатной температуры (оставьте его на несколько часов или на ночь, если он находился в холодной среде).
  • С помощью вольтметра проверьте напряжение и зарядите, если показание напряжения ниже заявленного напряжения батареи.

Никелевые батареи могут быть повреждены из-за перезарядки, поскольку вода выходит в виде газа и не может быть заменена, что приведет к потере емкости.

Срок годности

Следующее руководство основано на батареях, которые хранятся при нужной температуре, нужной влажности и в правильном состоянии заряда. В этих условиях никель-металлогидридные батареи могут иметь срок хранения от 1 до 3 лет, а никель-кадмиевые - от 2 до 3 лет.

Статьи по теме:

Никель-кадмиевые батареи

- обзор

9 Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи в заряженном состоянии имеют положительные пластины с оксигидроксидом никеля (NiOOH) в качестве активного материала, отрицательные пластины с мелкодисперсным кадмием металл в качестве активного материала и электролит гидроксида калия (КОН) в воде (20–35% по весу).При разряде NiOOH положительной пластины преобразуется в Ni (OH) 2 , а металлический кадмий отрицательной пластины превращается в Cd (OH) 2 .

Основные реакции:

Всего: 2NiOOH + заряженный C + 2h3O⇔2NI (OH) 2 + Cd (OH) 2 разряженный

На положительной пластине: NiOOH + h3O + e − заряженный Ni (OH) 2 + OH − разряд

На отрицательной пластине: Cd + 2OH - заряженный Cd (OH) 2 + 2e - разряженный

Обратите внимание, что в никель-кадмиевой батарее электролит KOH не участвует в реакциях заряда или разряда.Это означает, что концентрация электролита не изменяется при зарядке и разрядке, и при этом для реакции разряда не требуется адекватное поступление ионов из электролита, чтобы гарантировать достижение полной емкости. Оба эти явления отличаются от поведения свинцово-кислотной батареи.

Система никель-кадмиевых батарей имеет номинальное напряжение 1,2 В / элемент. Типичное конечное напряжение для разряда в фотоэлектрических системах составляет 0,9–1,0 В / элемент, а типичное конечное напряжение для зарядки в фотоэлектрических системах варьируется от 1.45 и 1,6 В / элемент, в зависимости от батареи, контроллера и типа системы. Нет никакой связи между напряжением холостого хода и SOC.

В фотоэлектрических системах никель-кадмиевые батареи обычно выбирают вместо свинцово-кислотных аккумуляторов, когда они работают при очень низких (минусовых) или очень высоких (более 40 ° C) температурах, когда свинцово-кислотные батареи могут замерзать или замерзать. соответственно значительно сокращенный срок службы. Промышленные никель-кадмиевые батареи открытого типа обычно в 3–4 раза дороже на киловатт-час хранимой энергии, чем промышленные свинцово-кислотные батареи открытого типа.

Хотя одиночный никель-кадмиевый элемент может быть полностью разряжен (до 0 В) без вреда для здоровья, не рекомендуется позволять всей батарее разряжаться до очень низких напряжений. Это связано с тем, что некоторые элементы неизбежно будут иметь меньшую емкость, чем другие, и если разряд батареи превышает их предел емкости, элементы с низкой емкостью могут быть переведены в обратную полярность (т. Е. Будут иметь напряжение менее 0 В), что может сократить свою жизнь. Поэтому обычно указывается, что никель-кадмиевый аккумулятор в фотоэлектрической системе имеет максимальную глубину разряда 90%.

Промышленные никель-кадмиевые батареи, используемые в фотоэлектрических системах, обычно открытого типа, предназначенные для использования в режиме ожидания при низкой скорости разряда. Они могут быть типа карманных пластин или волоконных пластин. Во всем мире настаивают на запрете никель-кадмиевых батарей из-за проблемы токсичных отходов, и это уже произошло в ЕС [1] в отношении небольших герметичных батарей потребительского типа, для которых доступны альтернативные типы батарей. Однако для более крупных батарей в настоящее время нет альтернативной системы с аналогичными свойствами, и трудно понять, как их можно запретить, прежде чем такая альтернативная система станет доступной.Следует иметь в виду, что любую никель-кадмиевую батарею, предназначенную для фотоэлектрической системы, необходимо утилизировать надлежащим образом по окончании срока службы (путем возврата производителю для переработки или через утвержденную организацию по переработке аккумуляторов).

Эффект памяти - это явление, которое наблюдается в некоторых типах никель-кадмиевых аккумуляторов при неглубоких циклах эксплуатации, но не в открытых типах карманных панелей, используемых в более крупных стационарных фотоэлектрических системах, о которых идет речь в этой главе. Эффект памяти описывает потерю батареей способности обеспечивать полную емкость при нормальном напряжении при регулярном неглубоком цикле без полной разрядки.Оставшаяся мощность, которая не использовалась регулярно, будет доступна, но при более низком напряжении. Считается, что причина этого эффекта памяти связана с образованием крупных кристаллов в кадмиевом электроде в присутствии большой площади поверхности металлического никеля. Следовательно, это происходит в основном в никель-кадмиевых батареях с спеченными пластинами (как открытых, так и вентилируемых), но не в типах карманных или волоконных пластин, используемых в более крупных автономных фотоэлектрических системах в экстремальных температурных условиях.

Большинство промышленных никель-кадмиевых резервных аккумуляторов стандартно поставляются с 20% -ным электролитом КОН.Температура замерзания составляет -25 ° C. Если причина выбора никель-кадмиевой батареи, а не свинцово-кислотной, состоит в том, чтобы предотвратить проблемы с замерзанием, эта точка замерзания может быть недостаточно низкой, и может потребоваться использование 30% -ного электролита KOH с точкой замерзания -58. ° C.

СРОК ГОДНОСТИ АККУМУЛЯТОРА

Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы


Батареи и топливные элементы

Герметичный никель-кадмиевый элемент можно хранить в заряженном или разряженном состоянии без повреждений.Его можно восстановить в рабочем состоянии путем подзарядки (один или два цикла заряда / разряда). [Ред. примечание: или три цикла заряда / разряда].

Храните никель-кадмиевые батареи в сухом месте с низкой влажностью, без агрессивных газов и при температуре от -20 ° C до + 45 ° C. Хранение аккумуляторов в местах с очень высокой влажностью или температурами ниже -20 ° C или выше + 45 ° C

Поскольку длительное хранение может ускорить саморазряд аккумулятора и привести к деактивации реагентов, в местах, где температура колеблется между + 10 ° C и + 30 ° C подходят для длительного хранения.
Саморазряд от 1% до 2% в день при комнатной температуре должен полностью восстановиться после нескольких циклов зарядки, практический срок хранения около 5 лет.

При хранении аккумуляторов более одного года заряжайте их не реже одного раза в год, чтобы предотвратить утечку и ухудшение характеристик из-за саморазряда. При использовании зарядного устройства для быстрого определения напряжения выполняйте зарядку и разрядку не реже одного раза в 6 месяцев.

Никель-гидридные (NiMH) аккумуляторы


Вообще говоря, потеря напряжения и емкости батарей из-за саморазряда во время хранения неизбежна.Факторы, вызывающие саморазряд никель-металлогидридных батарей, перечислены ниже:
· Внутри ячейки находится водородная атмосфера при низком давлении, которая постепенно уменьшает количество активных материалов на положительном электроде, что приводит к падению емкости ячейки. При этом отрицательный электрод, который в своем заряженном состоянии термодинамически нестабилен, постепенно выделяет водород, тем самым снижая емкость ячейки.
· Активные материалы на положительном электроде в заряженном состоянии саморазлагаются, что приводит к уменьшению емкости элемента.
· Примеси внутри элемента, особенно ионы азота, восстанавливаются на отрицательном электроде и диффундируют к положительному электроду, где они окисляются. Это приводит к снижению емкости ячеек.
Коэффициенты (2) и (3) также применимы к никель-кадмиевым батареям. Как обсуждалось выше, саморазряд никель-металлогидридных батарей во время хранения батарей вызывает потерю накопленной энергии. Однако после перезарядки эта потерянная часть емкости будет почти полностью восстановлена.На характеристики саморазряда никель-металлогидридных батарей влияет температура хранения. . . Если аккумулятор хранить при высоких температурах, саморазряд ускорится. Кроме того, чем дольше период хранения, тем больше уменьшается емкость ячейки. Как упоминалось выше, поскольку емкость никель-металлогидридных батарей, потерянная в результате саморазряда, может быть восстановлена ​​путем перезарядки, практически отсутствуют заметные неблагоприятные последствия хранения батарей. Однако продолжительное хранение при высоких температурах может привести к повреждению или деформации прокладки или разделителя, и этого следует избегать.Полностью заряженные или разряженные никель-металлогидридные (NiMH) батареи могут храниться неограниченное время. . . В любом корпусе (заряженном или разряженном) емкость восстанавливается в течение двух или трех циклов зарядки / разрядки.


Никель-кадмиевые (NI-CD) батареи | Ассоциация накопителей энергии

В промышленном производстве с 1910-х годов никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи представляют собой батареи традиционного типа, в которых периодически совершенствуются электродные технологии и упаковка, чтобы оставаться жизнеспособными.Несмотря на то, что никель-кадмиевые батареи не превосходят по типичным показателям, таким как плотность энергии или первоначальная стоимость, они остаются актуальными, поскольку обеспечивают простую реализацию без сложных систем управления, обеспечивая при этом длительный срок службы и надежную работу.

Как работают никель-кадмиевые батареи

В ранних никель-кадмиевых элементах использовалась технология карманных пластин. все еще в производстве. Спеченные пластины поступили в производство в середина 20-го века, за которыми последуют волокнистые пластины, склеенные пластиком электроды и пенопласты.Ячейки с карманами и волокнистыми пластинами обычно используйте одинаковую конструкцию электродов как для никелевого положительного, так и для кадмиевого отрицательные, в то время как спеченные и вспененные положительные теперь используются чаще с негативов на пластиковой склейке.

Все промышленные Ni-Cd конструкции являются вентилируемыми, что позволяет образовывать газы. при перезарядке необходимо рассеять, но требует некоторого количества воды пополнение для компенсации. Это привело к реализации конструкции сепараторов, допускающие различные уровни рекомбинации, с некоторыми продукты, разработанные для телекоммуникационных или внесетевых возобновляемых источников энергии достижение практически необслуживаемой работы в отношении электролит.

Никель-кадмиевые батареи нашли применение в некоторых более ранних накопителях энергии приложения, в первую очередь электрическая ассоциация Golden Valley BESS, рассчитан на 27 мегаватт на 15 минут, введен в эксплуатацию в 2003 году. Ni-Cd также использовался для стабилизации ветроэнергетических систем, с 3 Мегаваттная система на острове Бонайре введена в эксплуатацию в 2010 г. в рамках проекта проект, чтобы остров стал первым сообществом со 100% энергия, полученная из устойчивых источников.

Щелкните логотип любого из наших спонсоров, чтобы перейти на их страницу eMarketplace.

Наилучшие варианты использования никель-кадмиевых (Ni-Cd) аккумуляторов в 2021 году

Коммерческие никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи не были популяризированы до 1960-х годов компанией Sanyo в Японии и США. С тех пор никель-кадмиевые батареи стали очень популярными для перезаряжаемой домашней электроники, игрушек и электроинструментов.

Совсем недавно никель-металлогидридные (NiMH) батареи в значительной степени съели свою долю рынка.

В этой статье мы рассмотрим уникальные особенности никель-кадмиевых аккумуляторов, обсудим их лучшие применения, сравним их с гораздо более популярными никель-металлогидридными аккумуляторами и обсудим, почему для домашнего накопления солнечной энергии есть лучшие варианты, чем никель-кадмиевые аккумуляторы.

Характеристики никель-кадмиевых аккумуляторов

Никель-кадмиевые (Ni-Cd или «никад») батареи были изобретены еще в 1899 году шведом по имени Вальдемар Юнгнер. В то время в пористых электродах находился никель, который помещался в карманы, в которых смесь никель-кадмий могла сидеть и проводить электричество.

После десятилетий исследований и экспериментов умные люди обнаружили, что чем больше площадь поверхности внутри батареи, тем лучше для более сильных электрических токов.

Таким образом, Ni-Cd аккумуляторы теперь напоминают внутри «желейный рулон» с пористыми анодными и катодными пластинами, помещенными между сепаратором и свернутыми в вкусный заряд с максимальной выходной мощностью.

На обоих концах никель-кадмиевой батареи находится электрод - точка, в которой электричество входит и уходит. В никель-кадмиевых батареях используется активный материал, называемый гидроксидом никеля, на положительной клемме и металлический кадмий на отрицательной клемме. Внутри находится жидкий раствор щелочного электролита, обычно гидроксида калия.

Кадмий - высокотоксичный элемент, от которого необходимо правильно утилизировать . В США вы можете сдать их в специализированный центр по переработке аккумуляторов.В то время как современные никель-кадмиевые батареи достаточно хорошо содержат кадмий в самой батарее, не протекая, Европейский Союз запретил переносные модели никель-кадмиевых батарей в 2008 году.

Чем Ni-Cd аккумуляторные батареи отличаются от обычных щелочных батарей

Никель-кадмиевые элементы

доступны в тех же размерах, что и щелочные батареи типов от AAA до sub C и D, а также в многоэлементных комбинированных блоках, которые включают эквивалент 9-вольтовой батареи.

Они могут выдавать аналогичные усилители и иметь емкость в миллиампер-часах (мАч), сопоставимую с другими щелочными батареями.На протяжении многих лет они довольно часто использовались в домашних портативных телефонах, автомобильных игрушках, фонариках, электроинструментах и ​​фототехнике.

Никель-кадмиевые батареи

имеют несколько важных отличий от типичных щелочных батарей, в том числе:

  • Они аккумуляторные
  • Постоянный ток
  • Быстрая зарядка и разрядка
  • Хорошо работает при экстремальных температурах
  • Долговечность
Они аккумуляторные

Наиболее очевидно, что никель-кадмиевые батареи можно перезаряжать, в то время как большинство других щелочных батарей нужно будет выбросить после того, как они разрядятся.

Для подзарядки просто вставьте их в зарядное устройство для зарядки, и они готовы к работе. Однако они могут быть повреждены, если перезарядить их, поэтому рекомендуется вынимать их из зарядного устройства после достижения 100% заряда.

Постоянный ток

Большинство щелочных батарей имеют напряжение ячеек около 2 В, тогда как напряжение ячеек никель-кадмиевых аккумуляторов составляет 1,2 В.

Хотя это может показаться плохим, никель-кадмиевые батареи способны выдавать эти 1,2 В от каждого элемента батареи на полную мощность, пока батарея полностью не разрядится.В то время как другие батареи будут медленно работать с все меньшей и меньшей выходной мощностью в течение заряда, никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать постоянное напряжение в течение каждого цикла жизни.

Возможно, у вас был опыт использования электроинструмента, такого как дрель, который действительно выкручивает дневной свет из любого объекта, с которым он получает возможность взаимодействовать после новой зарядки. Затем разница в мощности становится заметной после 10–12 применений, после чего сверло издает удручающее медленное жужжание и останавливается.

Ni-Cds позволяют электроинструменту проворачивать винт номер 4 так же сильно, как и винт 60, вплоть до самого конца заряда.

Никель-кадмиевые батареи

могут обеспечивать такую ​​высокую выходную мощность благодаря очень низкому внутреннему сопротивлению. Подобно слизи, скапливающейся в ваших трубах, которая ограничивает количество воды, которая может выйти из вашего крана, никель-кадмиевые батареи построены из меньшего количества материала, который может препятствовать току электричества, идущему из резервуара, чем другие типы батарей.

Производители аккумуляторов учитывают разницу в напряжении от 1,2 до 2, добавляя дополнительные отдельные элементы к никель-кадмиевым аккумуляторным батареям. Это может сделать напряжение таким же, как у традиционной батареи, но позволить батарее по-прежнему выдавать постоянное высокое напряжение на протяжении всего заряда.

Быстрая зарядка и разрядка

Конструкция с низким внутренним сопротивлением также позволяет никель-кадмиевым батареям быстро разряжать много энергии, а также очень быстро заряжаться.

Может работать при экстремальных температурах

Из-за низкого сопротивления никель-кадмиевые аккумуляторы нелегко перегреться.Это позволяет надежно использовать их во многих суровых условиях с широким диапазоном температур.

Долговечность
Никель-кадмиевые батареи

служат десятилетиями. Если они не разрушаются из-за перезарядки, можно ожидать, что они будут работать годами. Слишком большой заряд может повредить вентиляционное отверстие в батарее, что приведет к высыханию элементов.

Максимальное увеличение заряда за счет предотвращения «эффекта памяти» в никель-кадмиевых батареях.

Чтобы ваши никель-кадмиевые батареи оставались в хорошем состоянии, рекомендуется хранить их в разряженном состоянии в прохладном сухом месте.Через год или два рекомендуется провести их через несколько циклов зарядки и разрядки, чтобы восстановить их. Причина, по которой их полезно полностью разрядить перед зарядкой, заключается в том, чтобы противодействовать загадочному явлению, называемому «эффектом памяти». Эффект памяти уникален для никель-кадмиевых аккумуляторов.

Когда вы регулярно заряжаете никель-кадмиевую батарею после небольшого ее использования, кажется, что батарея «помнит», что она получает больше электроэнергии после того, как разрядится определенное количество заряда.В итоге происходит то, что он становится ленивым и перестает работать, когда вы пытаетесь использовать большую часть его емкости сверх этого типичного уровня заряда. Это почти как если бы упрямый ребенок потребовал еще конфет перед тем, как закончить домашнее задание.

Итак, чтобы противодействовать этой раздражающей психологии батареи, рекомендуется регулярно разряжать никель-кадмиевую батарею перед хранением и полностью заряжать ее перед использованием. .

Возвращение к жизни мертвых никель-кадмиевых аккумуляторов

Если эффекта памяти было недостаточно, чтобы вас немного напугать, как вы относитесь к нежити, поселяющейся в вашей никель-кадмиевой батарее?

Даже если может показаться, что никель-кадмиевые батареи вышли из строя и не разряжаются после долгих лет простоя в подвале, их можно вернуть к жизни, выполнив «глубокий цикл» .

Сначала они вернутся в виде зомби с уменьшенной вместимостью, но чем больше вы выполните полных зарядов и разрядов, они снова начнут работать как новые. Процесс глубокого цикла влечет за собой разряд от более крупной батареи по некоторым проводам.

Посмотрите видео ниже, в котором хитрый человек зажигает аккумуляторную батарею Ni-Cd, использованную несколько десятилетий назад, с помощью одной лишь искры и перезарядки батареи.

Лучшие приложения для никель-кадмиевых аккумуляторов

Обычно никель-кадмиевые батареи используются, когда требуется большая емкость и высокая скорость разряда, что делает их хорошо подходящими для использования в радиоуправляемых автомобилях, фотооборудовании и домашних электроинструментах, которым быстро требуется много энергии.

В наши дни никель-металлогидридные (NiMH) батареи предлагают такую ​​же скорость зарядки и большую емкость батареи того же размера. Вот почему теперь вы видите больше их в батареях для электроинструментов и даже в пультах дистанционного управления. Мы рассмотрим их более подробно в следующем разделе.

Наилучшие варианты использования Ni-Cd аккумуляторов в малых масштабах

Светильники на солнечных батареях с питанием от солнца и никель-кадмиевых батарей. Изображение предоставлено: Обзор Geek

Солнечные фонари : Если у вас есть солнечные рождественские огни или фонари для садовых дорожек, никель-кадмиевые батареи - отличный вариант использования.Это связано с тем, что они держат свой заряд значительно дольше, чем никель-металлгидридные аккумуляторы, после попадания прямых солнечных лучей в середине дня и бездействия во второй половине дня. Любители аккумуляторов называют эту особенность низкой «скоростью саморазряда».

Кроме того, они не будут подавать меньшее напряжение на ваш свет в течение вечера - они по-прежнему будут излучать такое же количество энергии, пока не взойдет солнце на следующий день. А поскольку они служат дольше, чем батареи других типов, вы можете рассчитывать на стабильную работу в течение многих лет.

Производители солнечного освещения настаивают на использовании никель-кадмиевых аккумуляторных батарей, поскольку они лучше всего подходят для их продукции. Фактически, зарядные устройства, обычно встроенные в каждый светильник, будут заряжать только никель-кадмиевые элементы.

Промышленное применение никель-кадмиевых аккумуляторов

Ni-Cd аккумулятор для авионики в самолетах Boeing и Airbus. Изображение предоставлено: Aerocontact

Критическое резервное питание : Промышленные никель-кадмиевые батареи по-прежнему широко используются для аварийного резервного питания для предприятий, поскольку они могут выдавать надежную 100% -ную мощность в различных условиях и температурах, служат в течение длительного времени и могут быть повторно воспламенены путем ремонта. авиационные системы самолетов, атомные электростанции и оборудование для общественного транспорта (освещение, HVAC, тормоза, домофон и сигнализация).

Никель-кадмиевые батареи

и никель-металлгидридные батареи

У никель-кадмиевых аккумуляторов

есть много преимуществ. По сравнению с большинством других типов батарей эти батареи:

  • Последний дольше
  • Сохраняют свой полный заряд, пока простаивают дольше
  • Полная выходная мощность в течение всего срока службы заряда
  • Выдерживает высокие колебания температуры
Плюсы и минусы аккумуляторных Ni-Cd аккумуляторов
Плюсы Минусы
Длительный срок службы Меньшая вместимость
Выдерживает колебания температуры Эффект памяти
Постоянное выходное напряжение Без вреда для окружающей среды
Быстрая зарядка и разрядка

Однако новый тип аккумуляторных батарей, никель-металлогидридные (NiMH), обеспечивает чуть более 300% емкости никель-кадмиевых батарей при том же размере.По этой причине никель-металлгидридные батареи в настоящее время гораздо чаще используются в устройствах с выводами аккумуляторов с высоким разрядом, таких как фотоаппарат, портативные инструменты и игрушки .

Никель-металлогидридные батареи

также не обладают раздражающим «эффектом памяти», что означает, что они стабильно работают в течение циклов зарядки и разрядки, независимо от того, какой тип частичной зарядки обычно используется.

Однако никель-металлгидридные батареи со временем выходят из строя быстрее, чем никель-кадмиевые батареи, и они быстрее стареют, если они разряжены.Вот почему рекомендуется полностью зарядить их перед хранением.

Плюсы и минусы аккумуляторных NiMH аккумуляторов
Плюсы Минусы
Более высокая производительность Меньший срок службы
Без эффекта памяти Выход убывает из-за заряда

Почему никель-кадмиевые батареи не идеальны для домашнего накопления энергии

Поскольку никель-кадмиевые батареи служат долго и могут быстро заряжаться, вы можете задаться вопросом, возможно ли соединить большую промышленную никель-кадмиевую батарею с домашней солнечной системой.Если бы не экологические издержки использования кадмия и общая стоимость батареи, это могло бы быть практической идеей.

На самом деле производители домашних солнечных батарей вложили значительные средства в свинцово-кислотные батареи, а в последнее время - в литий-ионные технологии. Таким образом, стоимость этих домашних солнечных батарей значительно снизилась за последнее десятилетие. С учетом сказанного, мы настоятельно рекомендуем вам подумать об использовании литий-ионных батарей для вашей домашней солнечной системы.

Хотя они служат немного дольше, они намного доступнее, экологичнее, проще в обслуживании и проще соединить их с вашей домашней солнечной системой питания и интеллектуальными зарядными устройствами.

Узнайте, сколько вы можете сэкономить с солнечными батареями

Ключевые выносы

  • Никель-кадмиевые батареи были очень популярны для электроинструментов, игрушек, фонарей и фотоаппаратов, пока не были разработаны никель-металлогидридные батареи.
  • Никель-кадмиевые батареи
  • по-прежнему идеальны для приложений с низким энергопотреблением, таких как освещение солнечных дорожек и солнечные рождественские огни.
  • Поскольку никель-кадмиевые батареи служат долго и обеспечивают стабильную мощность в течение всего срока службы заряда, они по-прежнему используются для критически важных промышленных приложений резервного копирования.
  • Никель-металлгидридные аккумуляторы
  • в три раза превышают емкость никель-кадмиевых аккумуляторов и более экологичны.
  • Литий-ионные аккумуляторы гораздо лучше подходят для домашних аккумуляторов, чем никель-кадмиевые или никель-металлгидридные аккумуляторы.

Никель-кадмиевые батареи: основы теории и процедуры обслуживания


Базовая теория и процедуры обслуживания

Джо Эскобар

Никель-кадмиевые батареи, обычно называемые никель-кадмиевыми батареями, широко используются в авиационной промышленности.При надлежащем обслуживании они могут обеспечить годы безотказной службы. Давайте посмотрим на основную конструкцию этих батарей, а также на некоторые вопросы обслуживания, которые следует учитывать при работе с ними.

Конструкция

Элемент является основным элементом никель-кадмиевой батареи. Он состоит из положительных и отрицательные пластины, сепараторы, электролит, вентиляция ячейки и контейнер ячейки. Положительные пластины изготовлены из пористой пластины, на которую нанесен гидроксид никеля.Отрицательные пластины изготовлены из аналогичных пластин, на которые нанесен гидроксид кадмия. В обоих случаях пористый налет получают путем спекания никелевого порошка никелевого порошка с мелкоячеистой сеткой. Спекание - это процесс плавления чрезвычайно мелких гранул порошка при высокой температуре. После того, как активные положительные и отрицательные материалы нанесены на пластину, она формируется и разрезается на пластину нужного размера. Затем к углу каждой пластины приваривается никелевый язычок, и пластины собираются с язычками, приваренными к соответствующим клеммам.Пластины отделены друг от друга сплошной полосой из пористого пластика.

Электролит, используемый в никель-кадмиевых батареях, представляет собой 30-процентный раствор гидроксида калия (КОН) в дистиллированной воде. Удельный вес электролита составляет от 1,240 до 1,300 при комнатной температуре. Следует отметить, что никаких заметных изменений в электролите во время заряда или разряда не происходит. Из-за этого заряд аккумулятора определить невозможно. проверкой удельного веса электролита.Уровень электролита должен поддерживаться чуть выше верхушки пластин.

Зарядка никель-кадмиевых батарей

Когда к никель-кадмиевым батареям подается зарядный ток, отрицательные пластины теряют кислород и начинают образовывать металлический кадмий. Активный материал положительных пластин, гидроксид никеля, становится более окисленным. Этот процесс продолжается, пока подается зарядный ток или пока весь кислород не будет удален с отрицательных пластин, и останется только кадмий.

Ближе к концу цикла зарядки элементы выделяют газ. Это также произойдет, если ячейки будут перезаряжены. Этот газ возникает в результате разложения воды в электролите на водород на отрицательных пластинах и кислород на положительных пластинах. Напряжение, используемое во время зарядки, а также температура определяют, когда произойдет выделение газа. Чтобы полностью зарядить никель-кадмиевую батарею, должно иметь место выделение газа, пусть даже незначительное; таким образом будет использовано немного воды.

Разряд

Во время разряда химическое действие меняется на противоположное.Положительные пластины медленно выделяют кислород, который восстанавливается отрицательными пластинами. Этот процесс приводит к преобразованию химической энергии в электрическую. Во время разряда пластины поглощают некоторое количество электролита. При перезарядке уровень электролита повышается, а при полной зарядке уровень электролита будет максимальным. Поэтому воду следует добавлять только тогда, когда аккумулятор полностью заряжен.

Переход со свинцово-кислотных на никель-кадмиевые

Никель-кадмиевые батареи обычно взаимозаменяемы со свинцово-кислотными аккумуляторами.При замене свинцово-кислотного аккумулятора на никель-кадмиевый аккумуляторный отсек должен быть чистым, сухим и не содержать следов кислоты от старого аккумулятора. Отсек необходимо промыть и нейтрализовать раствором аммиака или борной кислоты, дать ему полностью высохнуть, а затем покрасить стойким к щелочам лаком.

Перед подключением вентиляционной системы аккумуляторной батареи прокладку поддона аккумуляторной батареи следует пропитать 3-процентным (по весу) раствором борной кислоты и воды.

Обслуживание никель-кадмиевых аккумуляторов

Существуют значительные различия в методах обслуживания, необходимых для никель-кадмиевых аккумуляторов и свинцово-кислотных аккумуляторов.Наиболее важные моменты, на которые следует обратить внимание, заключаются в следующем.

Для никель-кадмиевых аккумуляторов должна быть предусмотрена отдельная площадка для хранения и обслуживания. Электролит химически противоположен серной кислоте, используемой в свинцово-кислотных аккумуляторах. Пары свинцово-кислотной батареи могут загрязнить электролит в никель-кадмиевой батарее. Эта мера предосторожности должна включать такое оборудование, как ручные инструменты и шприцы, используемые со свинцово-кислотными батареями. В самом деле, необходимо принять все возможные меры предосторожности, чтобы все, что содержит кислоту, не попадало в магазины с никель-кадмиевыми батареями.

Электролит гидроксида калия, используемый в никель-кадмиевых батареях, чрезвычайно агрессивен. Защитное снаряжение, такое как очки, резиновые перчатки и резина. При обращении с аккумуляторными батареями и их обслуживании следует использовать фартуки. На случай попадания электролита на одежду или кожу необходимо предоставить подходящие средства для стирки. Любое такое воздействие электролита следует немедленно промыть водой или уксусом, лимонным соком или раствором борной кислоты. Помните, что когда гидроксид калия и дистиллированная вода смешиваются для получения электролита, гидроксид калия следует добавлять в воду медленно, а не наоборот.

Не используйте проволочную щетку для очистки аккумулятора. Использование металлической щетки может привести к возникновению сильной дуги. Кроме того, вентиляционные пробки должны быть закрыты во время процесса очистки, а аккумулятор никогда не следует очищать кислотами, растворителями или какими-либо химическими растворами. Пролитый электролит может реагировать с диоксидом углерода с образованием кристаллов карбоната калия. Они не токсичны и не вызывают коррозии, их можно ослабить волоконной щеткой и протереть влажной тканью. Когда карбонат калия образуется на правильно обслуживаемой батарее, это может указывать на то, что батарея перезаряжается из-за того, что регулятор напряжения не отрегулирован.

Никогда не добавляйте дополнительную воду в аккумулятор раньше, чем через три или четыре часа после полной зарядки. Если вам нужно добавить воды, используйте только дистиллированную или деминерализованную воду. Кроме того, будьте осторожны, чтобы не залить аккумулятор водой. Если вы это сделаете и вам придется удалить часть жидкости, вы уменьшите концентрацию гидроксида калия в ячейке. Это повлияет на его работу.

Поскольку электролит не вступает в химическую реакцию с пластинами ячейки, его удельный вес существенно не изменяется.Таким образом, невозможно определить уровень заряда никель-кадмиевой батареи с помощью ареометра. Кроме того, заряд никель-кадмиевой батареи нельзя определить с помощью испытания напряжения, поскольку напряжение никель-кадмиевой батареи остается постоянным в течение 90 процентов цикла разряда.

Периодичность обслуживания

Никель-кадмиевые батареи следует регулярно обслуживать, исходя из опыта, поскольку расход воды зависит от температуры окружающей среды и методов работы. Через большие промежутки времени аккумулятор следует снимать с самолета и подвергать стендовой проверке в магазине.

Если аккумулятор полностью разряжен, некоторые элементы могут достичь нулевого потенциала и заряжаться в обратном направлении. Это может повлиять на него таким образом, что он не сможет удерживать полный заряд емкости. В этом случае аккумулятор следует разрядить и сбалансировать каждую ячейку перед подзарядкой аккумулятора. Это называется выравниванием.

Зарядка может выполняться как при постоянном напряжении, так и при постоянном токе. Для зарядки с постоянным потенциалом поддерживайте постоянное напряжение зарядки до тех пор, пока зарядный ток не упадет до 3 ампер или менее, убедившись, что температура аккумуляторных элементов не превышает 100 градусов по Фаренгейту и напряжение начинает снижаться.

Капельная зарядка

Капельная зарядка - это процесс поддержания аккумулятора в активном режиме ожидания путем непрерывной зарядки аккумулятора в состоянии перезарядки. Хотя некоторые производители не рекомендуют эту процедуру для зарядки, некоторые операторы выбрали этот метод для зарядки своих никель-кадмиевых аккумуляторов. Имейте в виду, что использование капельного зарядного устройства со временем приведет к расходу воды из-за эффекта газообразования, о котором говорилось ранее. Вы должны отрегулировать электролит выровняйте перед установкой аккумулятора на борт самолета.В противном случае существует риск аварии с аккумулятором, поскольку элементы могут высохнуть до нормального окончания интервала технического обслуживания.

Безопасное обращение

Никель-кадмиевые батареи обычно не опасны при нормальной работе и имеют достаточно прочную конструкцию, чтобы выдерживать проколы при типичных сценариях повреждений. Однако если по какой-то причине они разорвутся, они могут быть довольно опасными. Гидроксид калия в никель-кадмиевых батареях представляет собой раствор щелочи, который опасен и сильно разъедает кожу.Эта жидкость может вылиться в случае повреждения аккумулятора. Попадание на кожу может вызвать ожоги. Попадание в глаза может привести к необратимому повреждению глаз. При проглатывании он токсичен. Избегайте вдыхания паров в закрытом помещении, так как это может вызвать раздражение во рту, горле и легких. Долгосрочное воздействие паров гидроксида калия может вызвать заболевания печени и почек, и OSHA идентифицировало его как возможный канцероген.

Лица, работающие с никель-кадмиевыми батареями, должны избегать контакта с внутренними компонентами и тщательно мыть руки после работы.В случае разлива обязательно наденьте защитную одежду, включая перчатки из винила или ПВХ, очки и маску для лица. Конечно, никогда не пытайтесь ликвидировать разлив опасного материала, если вы не прошли надлежащую подготовку.

Отгрузка

Имейте в виду, что никель-кадмиевые батареи содержат опасные материалы и должны иметь маркировку и документацию в соответствии с действующими правилами IATA (UN2797 или UN2800, если применимо), регулирующими транспортировку вентилируемых никель-кадмиевых батарей.

В конце концов, вы можете помочь продлить срок службы ваших никель-кадмиевых батарей, применяя надлежащие методы обслуживания. Весь персонал, обслуживающий их или даже обслуживающий их, должен быть обучен надлежащим методам работы. Обязательно соблюдайте все процедуры, рекомендованные производителем. Если возможно, воспользуйтесь любым обучением, проводимым производителем или его дистрибьюторами. В конце концов, знание правильных процедур может обеспечить долгую и безопасную жизнь вашей батареи.

Дополнительные ресурсы

Информационный циркуляр FAA 00-33B
Никель-кадмиевые батареи, методы эксплуатации, технического обслуживания и капитального ремонта.

Аккумуляторы Marathon
P.O. Box 8233
Waco, TX 76714
(254) 776-0650
www.mptc.com

Saft
711 Industrial Boulevard
Валдоста, Джорджия 31601
(229) 247-2331
www.saftbatteries.com

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *