Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Никель-металлогидридный аккумулятор

Разряд

Полностью заряженный элемент выдает в среднем 1,25 В / элемент во время разряда, снижаясь до примерно 1,0–1,1 В / элемент (дальнейший разряд может вызвать необратимые повреждения в случае многоячеечных блоков из-за обратной полярности). При небольшой нагрузке (0,5 ампера) пусковое напряжение свежезаряженного никель-металлгидридного элемента AA в хорошем состоянии составляет около 1,4 вольт.

Чрезмерная разрядка

Полная разрядка многоэлементных блоков может вызвать обратную полярность в одной или нескольких ячейках, что может их необратимо повредить. Такая ситуация может возникнуть при обычном расположении четырех последовательно соединенных элементов AA в цифровой камере , где один полностью разряжается раньше других из-за небольших различий в емкости между элементами. Когда это происходит, исправные элементы начинают переводить разряженный элемент в обратную полярность (т.е. положительный анод / отрицательный катод). Некоторые камеры, приемники GPS и КПК определяют безопасное напряжение конца разряда последовательных ячеек и автоматически отключаются, но такие устройства, как фонарики и некоторые игрушки, этого не делают.

Необратимое повреждение из-за смены полярности представляет особую опасность, даже когда используется отключение по низкому порогу напряжения, когда температура элементов меняется. Это связано с тем, что емкость значительно снижается при охлаждении ячеек. Это приводит к более низкому напряжению под нагрузкой более холодных ячеек.

Саморазряд

Исторически у NiMH-элементов была несколько более высокая скорость саморазряда (эквивалент внутренней утечки), чем у NiCd-элементов. Скорость саморазряда сильно зависит от температуры, при этом более низкая температура хранения приводит к более медленной разрядке и увеличению срока службы батареи. Саморазряд составляет 5–20% в первый день и стабилизируется на уровне 0,5–4% в день при комнатной температуре . Но при 45 ° C он примерно в три раза выше.

Низкий саморазряд

Саморазряда никель — металлгидридные батареи с низким ( LSD NiMH ) имеет значительно более низкую скорость саморазряда. Нововведение было представлено в 2005 году компанией Sanyo под своим брендом Eneloop . Производители заявляют, что благодаря использованию улучшенного сепаратора электродов и улучшенного положительного электрода элементы сохраняют 70–85% своей емкости при хранении в течение одного года при 20 ° C (68 ° F), по сравнению с примерно половиной для обычных NiMH аккумуляторов. В остальном они похожи на другие NiMH аккумуляторы и могут заряжаться в обычных зарядных устройствах NiMH. Эти элементы продаются как «гибридные», «готовые к использованию» или «предварительно заряженные» аккумуляторные батареи. Сохранение заряда в значительной степени зависит от сопротивления утечки батареи (чем выше, тем лучше), а также от ее физического размера и емкости заряда.

Сепараторы удерживают два электрода друг от друга, чтобы замедлить электрический разряд, позволяя транспортировать ионные носители заряда, которые замыкают цепь во время прохождения тока . Высококачественные сепараторы имеют решающее значение для производительности аккумулятора.

Толстые сепараторы — это один из способов уменьшить саморазряд, но они занимают место и уменьшают емкость, тогда как тонкие сепараторы, как правило, повышают скорость саморазряда. Некоторые батареи могли преодолеть этот компромисс, используя тонкие сепараторы с более точным производством и используя сепаратор из сульфированного полиолефина, что является дальнейшим улучшением по сравнению с гидрофильным полиолефином на основе этиленвинилового спирта .

Ячейки с низким уровнем саморазряда имеют меньшую емкость, чем стандартные NiMH элементы, из-за большего объема сепаратора. Аккумуляторы AA с самой высокой емкостью и низким уровнем саморазряда имеют емкость 2500 мАч по сравнению с 2700 мАч для NiMH элементов AA высокой емкости.

Как правильно разряжать батарею

Независимо от того, используется ли медленная или быстрая зарядка, необходимо следить за тем, чтобы ни один из элементов NiCd не перезаряжался. Поэтому необходимо уметь определять конец заряда. Есть несколько методов достижения этого.

  • Базовое зарядное устройство: некоторые базовые зарядные устройства NiCd, которые можно купить, просто заряжают около C / 10. Они не включают в себя таймер и предполагают, что пользователь снимает зарядку, когда заряжается элемент. Этот режим не совсем удовлетворителен, так как ячейки будут перегружены, если пользователь забудет и в результате получит повреждение. Также нет возможности узнать точное состояние зарядки перед началом зарядки.
  • Истекшее время / таймер: некоторые из самых основных зарядных устройств предполагают, что элементам потребуется полная зарядка, и, зная их емкость, им можно дать заряд в течение заданного времени. Это простой способ зарядки никель-кадмиевых элементов и аккумуляторов. Одним из основных недостатков этой формы прекращения зарядки является то, что предполагается, что все батареи полностью разряжены до того, как их зарядить. Чтобы обеспечить разрядку аккумуляторов, зарядное устройство может поместить элемент в цикл разрядки.Это не особенно точный метод перезарядки батарей и элементов, потому что количество заряда, которое они могут удерживать, изменяется в течение их полезного срока службы. Однако это лучше, чем отсутствие какой-либо формы прекращения заряда.
  • Подпись напряжения: Подпись напряжения Зарядные устройства NiCd используют подпись напряжения никель-кадмиевого элемента, чтобы определить, где он находится в пределах своего цикла зарядки.Обнаружено, что, когда никель-кадмиевая батарея полностью заряжена, наблюдается небольшое падение напряжения на клеммах. Микропроцессорные зарядные устройства способны контролировать напряжение и определять точку полной зарядки, когда они прекращают процесс зарядки.Эту форму прекращения заряда NiCd часто называют отрицательным дельта-напряжением, NDV. Он обеспечивает наилучшую производительность при быстрой зарядке, поскольку отрицательная точка дельта-напряжения более очевидна при использовании быстрой зарядки.
  • Повышение температуры. Метод определения времени окончания быстрой зарядки – это метод измерения температуры. Проблема в том, что это неточно, потому что ядро ячейки будет иметь гораздо более высокую температуру, чем периферия. Для нормальных скоростей зарядки скорость повышения температуры может быть недостаточной для точного определения.

Обзор способов, как зарядить батарейку в домашних условиях: как зарядить аккумуляторную батарейку своими руками (115 фото + видео)

Бывают такие случаи, когда садится батарейка на пульте, фотоаппарате, в беспроводной компьютерной мышке или клавиатуре, причём в самый не подходящий момент.

Выбрасывать такие батарейки жалко, да и не обязательно. С помощью очумелых рук и некоторых знаний можно «оживить» их в домашних условиях. Здесь мы разберём как правильно зарядить батареи.

ВАЖНО! Для таких процедур подходят исключительно щелочные пальчиковые батарейки (алкалиновые) и аккумуляторные. Проделывать такое с соевыми категорически не рекомендуется, так как в неожиданный момент они могут протечь или взорваться, а его содержимое попасть на слизистые оболочки

Проделывать такое с соевыми категорически не рекомендуется, так как в неожиданный момент они могут протечь или взорваться, а его содержимое попасть на слизистые оболочки.

Способы зарядки алкалиновых батареек в домашних условиях

Подзарядить можно различными методами. Достаточно при себе иметь обычный блок питания. Для этого берём проводки для соединения и присоединяем к полюсам батарейки, которые обозначены на корпусе, плюс к плюсу, минус к минусу.

При помощи шила делаем два отверстия около каждого угольного стержня глубиной 3/4 от высоты батарейки.

Туда же залить 10 % раствор соляной кислоты до достаточного насыщения, закупорить их, при этом смазывать пластилином, воском или смолой.

Подготовить соляный раствор — 2 столовые ложки на 2 — 3 стакана.

Через 15 минут вынимаем, герметично закрываем крышкой и смазываем смолой. После этого можно смело эксплуатировать элемент в той же самой беспроводной мышке или клавиатуре.

Привести в чувство заряд батарей можно просто примять элемент плоскогубцами или стукнуть об тяжёлый предмет. Некоторые используют метод трения. Действовать аккуратно, чтобы не привести к вытеканию жидкости.

Способ «оживления» алкалиновых батареек при помощи электронного устройства

Упростить весь процесс может наличие зарядного устройства, на котором подробно описана инструкция для зарядки батарей.

Необходимо поместить израсходованный материал в специальные ячейки. После того, как батарейки стали тёплыми, следует незамедлительно вытащить их оттуда, чтобы не спровоцировать взрыв.

Только предварительно ознакомьтесь, можно ли вообще заряжать такие батарейки.

Методы зарядки аккумуляторных батареек

Проще простого будет зарядить такие батарейки в специальных для них зарядных устройств. Соблюдая полярность, поместить аккумуляторные элементы в прибор. Подключить устройство в сеть.

Информация о том, сколько времени следует заряжать батарейку, написана на самом элементе, а также на специальном зарядном устройстве.

Обычно, зарядное устройство для такого рода элементов само регулирует время подзарядки.

Правила зарядки аккумуляторных батареек

Изучить информацию на самой батарейке и на зарядном устройстве, на которых указано время для полной зарядки.

Перед зарядкой необходимо снизить её заряд до нуля, т.е. произвести её формовку. Рассчитать время зарядки можно самостоятельно, обычно оно составляет приблизительно 14 часов.

Специальные зарядные устройства самостоятельно рассчитывают время зарядки элемента. Продолжительность зарядки аккумуляторных элементов зависит от устройства предназначения: фотоаппарат, видеокамера.

Обратите внимание на информацию по зарядке батареи, которая указана на упаковке. Необходимо следить за силой тока, чтобы не испортить элемент

Метод постоянного тока позволяет зарядить аккумуляторную батарейку в домашних условиях в течение 9-12 часов.

Подведём итог

На вопрос, как зарядить аккумуляторную батарейку и алкалиновый элемент, мы ответили: да, можно. Но необходимо придерживаться некоторым правилам.

Следует учесть, что с каждой подзарядкой её эксплуатация снизится к нулю. Прежде чем начинать процедуру по установлению уровня заряда, необходимо ознакомиться с информацией, указанной на элементе.

Если из предложенных вариантов вам не подходит для решения данной проблемы, тогда непосредственно запастись новым комплектом батареек или зарядным устройством.

Технология

От того, какие физические процессы лежат в основе генерирования электрического тока, зависит много параметров: чувствительность к условиям окружающей среды, скорость заряда, наличие «эффекта памяти» и другое.

Эффект памяти — это особенность, в результате которой аккумуляторы «запоминают» режим работы, если их разряжать не полностью перед следующей зарядкой. Это приводит к падению ёмкости, так как при последующих циклах батарея будет отдавать ток лишь до зафиксированного химическими элементами предела. Что избежать эффекта памяти, нужно полностью разряжать аккумулятор перед восстановлением.

Никель-кадмиевые

Эти аккумуляторные батарейки появились одними из первых и долгое время им не было альтернативы. Несмотря на появления других, более совершенных систем, они сохраняют свои позиции в устройствах, где нужно надёжное бесперебойное питание под высокой нагрузкой.

Причиной тому — ряд преимуществ:

  • Возможность работы под высокой нагрузкой.
  • Допускается заряд сильным током за короткое время.
  • Термостойкость — сами батареи почти не разогреваются при заряде благодаря малому сопротивлению.
  • Возможность хранения в разряженном состоянии.
  • Невосприимчивость к низким температурам.

Среди недостатков отмечается:

  • Вредное воздействие на окружающую среду.
  • Дорогая безопасная утилизация.
  • Эффект памяти.
  • Внушительный саморазряд при простое.
  • Невозможность использования в буферном режиме.

Вытеснение никель-кадмиевых батарей наблюдается в развитых странах, где ужесточаются экологические стандарты.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

В бытовом использовании никель-кадмиевые аккумуляторы чаще всего применяются в фото- и видеотехнике, а также в радиоуправляемых моделях.

Никель-металлогидридные

Возникли как попытка избавиться от двух основных негативных параметров никель-кадмиевых батарей — эффекта памяти и вредного воздействия на окружающую среду. Удалось добиться полной экологической безопасности этих элементов питания. Они практически не подвержены эффекту памяти — их можно дозаряжать в любом состоянии. Большим плюсом является также повышение ёмкости при схожих параметрах — примерно на 20%. Однако не обошлось и без минусов: из-за особенностей технологии срок службы никель-металлгидридных батарей ниже, чем конкурентных вариантов, их саморазряд больше, чем у конкурентов.

В 2005 году были презентованы аккумуляторы серии Eneloop — первые LSD Ni-Mh. Они соединили в себе преимущества кадмиевых и старых гидридных батарей. Оставленные храниться на длительное время, эти инновационные аккумуляторы теряют значительно меньший процент своей ёмкости. Да и к температурным условиям они менее требовательны.

Если нужно хранить Ni-Mh аккумуляторы, то их нужно полностью зарядить и отправить в холодильник, желательно в герметичном zip-пакете против воздействия влажности.

Литий-ионные

Данный тип аккумуляторов чрезвычайно распространён в мобильных телефонах, плеерах, смарт-часах и других гаджетах. Однако производитель нередко выпускает их и в форм-акторе пальчиковых батареек.

Причины популярности литий-ионной технологии:

  • Крайне низкий ток саморазряда (неработающее устройство сохраняет заряд месяцами).
  • Большая ёмкость при небольших размерах.
  • Возможность работы с разными токами.
  • Выходное напряжение не падает, а сохраняется вплоть до полного разряда.

Главный минус литий-ионных батарей — это чувствительность к изменению токов, а также к полному разряду. Потому лучше всего данный тип функционирует в связке с электронными контроллерами и блокираторами, которые выравнивают входное напряжение, а также автоматически отключают аккумулятор при достижении определённых показателей.

Мнение эксперта
Торсунов Павел Максимович

Литий-ионные аккумуляторы «боятся» холода, активно теряя заряд. Также они могут загореться, поэтому с ними стоит быть осторожным.

Ёмкость

А Вы уже пользуетесь аккумуляторными перезаряжаемыми батарейками?

Уже давноХочу попробовать

Параметр ёмкости эквивалентен времени, в течение которого устройство сможет полноценно питаться излучаемым аккумулятором током. Иными словами, чем больше ёмкость, тем дольше сможет работать прибор на одном заряде.

Измеряется этот параметр в миллиампер-часах. Диапазон имеющихся в продаже значений может колебаться в пределах от 100 до 12000 мА-ч. Казалось бы, выбрать самый ёмкий аккумулятор — и это будет лучшее решение. Но на практике всё не так просто. Чем больше ёмкость батареи, тем дольше она заряжается. И хорошо, если доступна зарядка током с большим напряжением. Но если речь идёт о металлгидридных элементах, которые рекомендуется подпитывать слабым током, удобство устройств с большой ёмкостью уже не кажется таким очевидным. Исходите и энергопотребления прибора и режима его работы.

Температурный фактор и условия хранения

Современные зарядные устройства бывают снабжены специальной системой «оценивания» условий окружающей среды, в том числе и температурных факторов. Такой «зарядник» может сам определить, проводить зарядку в тех или иных условиях, или нет. Уже упоминалось о том, что уровень КПД внутри батареи бывает самым высоким именно в начале процесса, когда аккумуляторы гидридного плана нагреваются не так сильно. В конце процесса зарядки либо ближе к нему КПД резко падает, и вся энергия, превращаясь в тепло вследствие экзотермических химических реакций, выделяется наружу

Важно вовремя прекратить заряжать Ni-MH батарею. И, если есть возможность, обзавестись самым новым зарядным устройством, которое будет точно контролировать этот процесс

В настоящее время все зарядные устройства, в том числе и Сd аккумуляторы, могут заряжаться током до 1С с установлением норм воздушного охлаждения. Оптимальная температура помещения, в котором проводится зарядка — 20°С. Не рекомендуется начинать процесс при температуре меньше +5 и больше 50°С.

Уникальность Ni-Cd состоит в том, что это единственный вид элементов, которые не пострадают в случае, если их хранить полностью разряженными, в отличие от Ni-MH. Для лучшей отдачи тока заряд никель-кадмиевых аккумуляторов рекомендуется проводить непосредственно перед использованием. Также после длительного хранения им требуется «раскачка»: следует полностью зарядить и разрядить Ni-Cd АКБ за сутки для оптимальной работы.

Новый Ni-MH аккумулятор нужно перед применением полностью зарядить и разрядить три раза, затем сразу поставить на «базу» в течение 8-12 часов. Позже не будет необходимости долго держать его на зарядке — снимать сразу после указания специального индикатора на зарядном устройстве.

Хотя на смену всем этим элементам питания уже давно пришли более емкие, на основе лития, они активно используются и сейчас. Это и привычнее, и намного дешевле. К тому же, литиевые батареи при низких температурах работают намного хуже.

Сорта комнатных перцев

Комнатные перцы, как и их аналоги для открытого грунта, разделяются на множество сортов. Большее значение при выборе, как правило, отдается плодам растения – размер, цвет, вкус: острый или сладкий. Не менее важные факторы – время цветения и созревания, плодоносность. Некоторые разновидности требуют к себе особого ухода, условий содержания. Самые популярные сорта декоративного комнатного перца для самостоятельного выращивания:

  • Огонек;
  • Чили;
  • Маленькое чудо;
  • разноцветный комнатный перец – Гарда Файервокс;
  • Фиолетовая пуля.

Комнатные перцы интересны не только свежими овощами, выращенными на подоконнике квартиры, но и своим интересным, фееричным видом. Листья и плоды на кустах каждого сорта имеют свои оттенки, структуру, форму, обильность цветения и внешний вид цветков. Некоторые домохозяйки заводят у себя на подоконнике комнатный перец исключительно для интерьера. Правильно подобранный сорт растения выгодно дополняет дизайн помещения, особенно, такого как кухня.

Комнатный перец Огонек

Самый распространенный вид острого комнатного перца – Огонек. Он широко используется в квартирах для выращивания в зимнее время. Имеет относительно небольшой срок созревания – куст начинает плодоносить через 3-4 месяца после появления в горшке первых всходов. Размер растения небольшой – кустик вырастает до 30 сантиметров, но зато весть покрыт плодами. За один период цветения на кусте созревает около 50 перцев.

Комнатный горький перец Огонек – долголетняя культура: при правильном уходе куст живет до 6 лет. Растение не требует особого ухода, в квартире ему хватит регулярного полива. В летний период и в теплые весенние дни рекомендуется выносить горшок с растением на балкон. Размножается огонек семенами, их собирают осенью, когда плоды становятся ярко-алыми.

Комнатный перец

Комнатный перец Чили

Сорта острого комнатного перца Чили или кайенского перца пришли к нам из Боливии. Они с успехом выращиваются в квартирах и домах в любых регионах, но для них необходим специальный грунт – смесь торфа, песка и земли. Плодоносит через 90 дней после появления всходов. Зрелые плоды ярко-красного цвета, продолговатой формы, до 5 см в длину. Высота куста 30-40 см. Комнатный перец Чили применяют не только в кулинарии, но и в народной медицине. Из зрелых стручков делают различные настойки от головных болей, простуды. Перец Чили содержит витамины A и C и особенно полезен в зимнее время.

Комнатный перец

Комнатный перец Маленькое Чудо

Сорт острого комнатного перца Маленькое Чудо неприхотлив, для него необязательны удобрения, хорошо растет и плодоносит и в обычной земле. Куст достигает не более 30 см в высоту, плоды тупоконические, в зрелом виде – светло-красного оттенка. Часто комнатное растение перец Маленькое Чудо используется только как элемент декора: кустики хотя и невысокие, но очень пышные, с небольшими остроконечными темно-зелеными листьями. Плоды растут не одновременно, поэтому в моменты их созревания куст украшен пестрой рябью разноцветных стручков: красных, оранжевых, зеленых, желтых.

Комнатный перец

Сладкий комнатный перец Пик

Практически все виды комнатных перцев имеют острый вкус, но Пик — исключение, его плоды сладкие, в мягкой и нежной кожуре. Кустики вырастают до 50 см, листья темно-зеленые, широкие у основания. При правильном уходе перец в комнате живет 2-3 года. Одновременно на кусте созревает до 15 плодов – 2-4 камерных конусовидных перцев, весом 100-150 г. Комнатный перец Пик устойчив ко многим болезням, характерным для растений данного вида. Он нуждается в минимальном уходе, не требует профилактики от вредителей. Полноценно растет даже в помещениях с плохой вентиляцией.

Комнатный перец

Комнатный разноцветный перец

Разноцветный комнатный перец Гарда Файервокс – один из самых экстравагантных видов. Кусты невысокие 25-30 см, но очень пышные ветви с листвой начинают близко к основанию. Листья длинные и узкие. Плоды тонкие продолговатые до 5-6 см, они, как и листва торчат в разные стороны. Стручки перца острые с легкой кислинкой. За время своего созревания плоды несколько раз меняют цвет: зеленый, желтый, фиолетовый, оранжевый, красный. В периоды плодоношения, перец в горшке как комнатное растение особенно привлекателен, поэтому его кустами часто украшают балконы, карнизы.

Комнатный перец

Комнатный фиолетовый перец

Самый популярный сорт фиолетового комнатного перца – это Эксплозив Эмбер. В зрелом виде его плоды красные, но в период созревания они меняют цвета: от нежно-сиреневого до темно-фиолетового. Главная особенность этого сорта – цвет листьев растения. Листва у взрослого куста обладает необычным фиолетовым оттенком, рассеянным в центре, и насыщенным по краям. Куст вырастает не более 30 см, размеры плодов – 2,5 см, 10-15 г. Фиолетовый перец в горшке – комнатное растение, но лучше он растет на подоконниках с солнечной стороны. Летом рекомендуется выставлять горшок на свежий воздух.

Комнатный перец

Конструкция аккумулятора

Современные аккумуляторы имеют цилиндрическую или прямоугольную внешнюю форму.

В крышке корпуса размещён предохранительный клапан, настроенный на давление 2−4 МПа.

Конструкция аккумулятора

Он предназначен для аварийного сброса высокого давления при нештатных ситуациях в работе. Эта ситуация наиболее вероятна при нарушении условий правильной зарядки.

В NiMH аккумуляторах применяется щелочной электролит KOH с небольшой примесью LiOH. Сепаратором чаще всего является полипропиленовая или полиамидная плёнка, пропитанная смачивателем.

Достоинства NiMH батарейПоложительный электрод, называемый анодом, может быть оксидно-никелевым, как и в кадмиево-никелевых батареях.

Отрицательный электрод — катод содержит активное вещество в виде металлогидридного состава и определяет основные характеристики этого типа аккумулятора.

В процессе работы объём отрицательного электрода периодически изменяется, увеличиваясь на 25 процентов относительно исходного.

Это объясняется поглощением и выделением водорода во время рабочего цикла. В начале периода эксплуатации в материале катода возникает сеть микротрещин и требуется несколько тренировочных циклов заряда-разряда для доведения основных параметров до рабочей нормы. Для увеличения срока службы рекомендуется хранить батареи в заряженном состоянии.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации