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La charge rapide endommage-t-elle les batteries Ni-MH ? Comment charger correctement les batteries nickel-hydrure métallique ?
Beaucoup de nos clients croient encore que plus nous chargeons une batterie lentement, mieux c’est pour son état et sa durée de vie. Malheureusement, il est très facile de détruire vos batteries sans le savoir. Si nous chargeons de nouvelles piles AA avec un courant de 200-300 mA, nous n’utilisons certainement pas tout leur potentiel, et nous pouvons même les détruire. La question fondamentale est de savoir ce que signifie réellement une charge trop rapide ou trop lente.
Il est compréhensible que l’on ne veuille pas entraîner une usure trop rapide des batteries en les chargeant trop rapidement.
Cependant, vous devez être conscient de ce que signifie réellement la charge rapide. Il y a des années, il y avait une mode pour les chargeurs de 15, 30, 45 minutes. Il s’agissait en fait de chargeurs rapides.
Ces chargeurs avaient un courant de charge de 2 A et plus pour chaque cellule installée.
En général, dans le cas de la technologie Ni-MH avec la batterie, rien de mal ne se passe tant que la température ne dépasse pas régulièrement 50 degrés Celsius pendant la charge. Cette limite dans ces chargeurs rapides a été assez souvent franchie, et les chargeurs eux-mêmes ont pratiquement complètement disparu du marché.
La technologie Ni-MH est considérée comme généralement sûre, m.in. en raison de la possibilité non invasive de dissiper (transférer) l’énergie excédentaire sous forme de chaleur - tant que la chaleur est maîtrisée, il ne devrait pas y avoir de dommage à la batterie.
Donc, pour résumer ce fil - pour une nouvelle batterie de 2000 mAh, le courant de 1A (temps de charge d’un peu plus de 2 heures) n’est pas encore excessivement élevé, les vrais problèmes de chaleur ne commencent à apparaître qu’à des valeurs de 1C (où C est la capacité de la batterie), c’est-à-dire 2000mA pour une batterie de 2000mAh, 2600mA pour une batterie de 2600mAh, etc.
Je sais déjà quand on parle de charge rapide ou de courant de charge élevé, mais je ne comprends pas d’où viennent les problèmes de charge lente ou de courant de charge trop faible ?
La charge d’une batterie Ni-MH typique se termine lorsque la tension sur la batterie atteint sa valeur maximale (cette valeur peut être différente pour chaque batterie et même pour chaque cycle de charge, car elle dépend de nombreux facteurs, tels que la température ou le courant de charge), puis commence à diminuer lentement. Le problème est qu’à 0,1C (par exemple 190 mA pour une batterie de 1900 mAh) ce phénomène ne se produira jamais. À 0,2C (380 mA pour une batterie de 1900 mAh), l’effet sera encore minime. Nous le montrerons ci-dessous dans les graphiques respectifs.
Après tout, sur ma batterie de 1900 mAh, le fabricant écrit clairement « Charge standard : 190 mA pendant 16h ».
La notation « charge standard » sous la forme que nous voyons sur les batteries rechargeables (quel que soit le fabricant) est une exigence des normes IEC/EN - elle s’applique à la charge d’une batterie précédemment déchargée à 1,0 V, avec un courant de 0,1C pendant une période de 16 heures - sans la participation d’aucune automatisation, contrôle de tension, etc.
À l’ère des chargeurs avancés, il s’agit d’une disposition/exigence largement absurde, n’ayant rien à voir avec une véritable recommandation. Cependant, en règle générale, il doit être placé sur la batterie, il spécifie les conditions dans lesquelles le fabricant garantit que la capacité minimale de la batterie sera atteinte.
Quelles sont les caractéristiques de charge de la batterie avec des courants de 0,1C, 0,2C, 0,5C et 1C ? Quelles sont les conséquences d’une telle facturation ?
Nous l’illustrons avec l’exemple de la pile everActive Silver Line AA R6 2000, d’une capacité minimale de 1900 mAh.
1. Charge à 0,1C, soit 190 mA dans le cas d’une batterie de 1900 mAh.
On suppose qu’avec un courant de charge aussi faible, la charge devrait prendre environ 14 à 16 heures. Le seul déterminant d’une charge complète ici est le temps et le fait que la tension sur la batterie a été stabilisée à un moment donné, bien qu’elle augmente encore lentement.
Comme vous pouvez le voir, la tension sur la batterie, même après 16 heures, continue d’augmenter, malgré le fait que la batterie a déjà été complètement chargée. Dans de telles conditions, tout chargeur automatique peut avoir un problème avec l’évaluation correcte de la charge complète. En conséquence, la batterie est très souvent sous-chargée ou surchargée - dans le cas d’une surcharge régulière, nous entraînons une usure plus rapide de nos cellules. Dans le cas d’une sous-charge régulière, notre cellule peut être affectée par ce que l’on appelle l’effet de batterie paresseuse et nous pouvons avoir des problèmes avec son utilisation complète.
2. Charge 0,2C, soit 380 mA pour une batterie de 1900 mAh.
La batterie a été chargée en 6 heures environ. Comme nous le montrerons ci-dessous, cependant, il s’agit d’un très petit changement.
La chute de tension à 0,2 °C n’était que de 3 mV. Les bons chargeurs à microprocesseur sont capables de détecter des différences de 2 à 3 mV et la charge dans de telles conditions a une chance de se terminer correctement. Cependant, en raison de la très faible nature du changement de tension (chute) dans la dernière phase, cette méthode de charge comporte toujours le risque d’une évaluation incorrecte de la charge par le chargeur.
Si notre chargeur nous permet de choisir le courant de charge, alors la valeur de 0,2C doit être considérée comme le minimum.
3. Charge 0,5C, soit 950 mA pour une batterie de 1900 mAh.
La charge a pris un peu plus de 2 heures. Cette fois, vous pouvez déjà voir une bosse de tension assez caractéristique en fin de charge. Le changement est déjà clairement visible.
La chute de tension à 0,5 °C était de 15 mV ici. La plupart des chargeurs ne devraient plus avoir de problème pour évaluer correctement le moment de la charge complète.
Cependant, avec un courant de charge de 1000 mA dans les chargeurs compacts et populaires, il peut y avoir un problème thermique lié à la génération de chaleur du chargeur lui-même. Les changements de température « de l’extérieur » peuvent perturber efficacement le processus de charge de la batterie, ce qui la fait parfois chauffer excessivement.
En analysant les graphiques ci-dessus, nous savons déjà pourquoi on suppose souvent que le courant de charge optimal est une valeur de l’ordre de 0,2 à 0,5 °C.
4. Charge 1C, soit 1900 mA pour une batterie de 1900 mAh.
La charge a été terminée en un peu plus d’une heure. Le changement de tension est très visible, sa chute est encore plus forte. Comme nous pouvons le voir, plus le courant de charge est élevé, plus il est facile de remarquer la chute de tension sur la batterie en fin de charge.
Cette fois, la chute de tension était de près de 20 mV. La différence était relativement importante, mais la batterie était déjà clairement chaude à la fin de la charge.
Si l’on ajoute à cela les éventuels problèmes de chauffage du chargeur lui-même, il se peut que l’on ait un problème pour maintenir une température suffisamment basse de la cellule, ce qui peut entraîner une surcharge et une surchauffe importantes de la batterie.
Avec des courants de 1C, il est souvent recommandé d’utiliser un refroidissement actif du chargeur ou des capteurs de température supplémentaires et sensibles.
Avec un courant de charge de 1C et plus, il arrive également que la batterie soit légèrement sous-chargée - la charge peut être terminée prématurément en raison de l’augmentation rapide de la température.
En résumé, les courants de 0,1C (p.1) sont souvent trop faibles
Les courants de 0,2 °C à 0,5 °C (p.2, p.3) sont considérés comme les plus optimaux, ce qui permet aux chargeurs automatiques d’évaluer correctement le moment où la batterie est complètement chargée. Avec ces courants, il y a aussi le risque le plus faible de surchauffe de la batterie.
Courants 0,5C-1C (p.4) - à ces valeurs, la température de l’environnement et du chargeur lui-même pendant la charge est importante - tout changement soudain de température peut perturber le processus de charge et entraîner un échauffement dangereux de la batterie. Des courants de charge aussi élevés chaufferont également des batteries qui sont déjà partiellement usées et beaucoup plus usées.
Courants supérieurs à 1C - c’est ce que nous appelons un courant de charge trop élevé. Nous vous recommandons d’éviter l’utilisation régulière de chargeurs de 15 à 30 minutes. Bien que ces chargeurs aient souvent un refroidissement supplémentaire, ils ont souvent des problèmes de charge précise des batteries et peuvent entraîner une usure plus rapide de la batterie. Il y a aussi souvent un problème avec la charge des batteries partiellement utilisées.
Auteur : Michał Seredziński
Il est interdit de copier le contenu du texte ou une partie de celui-ci sans le consentement d’un représentant de Baltrade sp. z o.o.
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Witam ! Dziękuję serdecznie za obszerne i profesjonalne informacje*Bardzo mi pomogły w przygotowaniu do powrotu, do używania akyumulatorków NiMh*Pozdrawiam !1412
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najbardziej zaciekawiło mnie to że 1,9Ah aku przyjął (odczytane z wykresu):
0,1C - 3,1Ah
0,2C - 2,6Ah
0,5C - 2,2Ah
1,0C - 2,2Ah
więc zasadnicze pytanie brzmi dla jakiego prądu rzeczywista ilość zgromadzonej energii była największa?1333
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W każdym z tych przypadków rzeczywista ilość energii przyjęta przez akumulator była niemal identyczna, choć przy najwyższych prądach ładowania jest minimalnie (o kilka procent) niższa.
Akumulator Ni-MH będzie "przyjmował" tak długo energię jak długo będziemy ją do niego dostarczali. Ta chemia ma tą zaletę, że nadwyżki energii, której nie jest w stanie przyjąć wytraca w formie ciepła - o ile tego ciepła nie ma zbyt dużo, wówczas jest to proces dość bezpieczny, z niewielkim wpływem na żywotność samego ogniwa.
Niemniej zauważona obserwacja jest zgodna z praktyką - ogniwo 1,9Ah przy 0,1C zgodnie z odpowiednią normą IEC/PN-EN ładujemy do 3040 mAh - bez żadnej automatyki, licząc się z tym, że akumulator zostanie przeładowany - jednak z uwagi na niski prąd ładowania, ilość wydzielonego ciepła na akumulatorze będzie niewielka.
Przy 0,2C mamy jeszcze teoretycznie 2 wyjścia - albo ładujemy ogniwo przez ok. 6,5h bez żadnej automatyki - ogniwo 1900 mAh jest wtedy ładowane do ok. 2500 mAh. Tutaj już ilość ciepła będzie istotnie wyższa, mimo mniejszego przeładowania ogniwa.
Dlatego przy prądach 0,2C i wyższych potrzebna jest już zwykle dodatkowa automatyka, gdzie ładowarka stara się możliwie szybko wykryć moment pełnego naładowania ogniwa. Ilość władowanych mAh do pustego akumulatora stanowi zwykle wartość 105-120% jego faktycznej pojemności.
Teraz im wyższy prąd ładowania tym przeładowanie ogniwa liczone w mAh jest zwykle niższe - mimo to temperatura końcowa ładowania będzie wyższa wraz z wyższym prądem ładowania.
Przy prądach rzędu 2C zwykle ładowarka nie jest już w stanie bezpiecznie dostarczyć do akumulatora nawet 100% jego pojemności liczonej w mAh (temperatura jest już wysoka) - i taki akumulator może być niedoładowany.
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Jak zwykle pełen profesjonalizm. Też mi miło odświeżyć sobie dobrze zaprezentowane wiadomości. Pozdrawiam.1307
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Przepięknie opisany temat ładowania niklów, wiedzę na temat ładowania zdobyłem 15 lat temu, przypadkowo natrafiłem na tą stronę zobaczyłem 2 wykresy i przeczytałem całość w celu "odświeżenia". Używam liitokali 600 do przeróżnych ogniw litowych i niklów, ale nigdy bym nie wpadł na pomysł ładować niklowego prądem 1C ( 2 ampery) o.O przecież ładowarka go za szybko odetnie i będzie tylko w 3/4 naładowany swojej całej pojemności. Jeżeli już ktoś ma dany sprzęt na baterie AA lub AAA czy to lampa błyskowa czy to pilot, zegar, pad, diskman, postanowił używać akumulatorków niklowych, to niech nie mówi że "NIE MA CZASU" na ładowanie prądem 250-500 mA :) teraz 99% akumulatorków AA ma pojemność 2500 mAh, przyczyniając się do wzoru prądu 0,1C to ładowanie wynosi 250mA i takie też zalecam każdemu stosować w celu naładowania w pełni swojego aku, tzw. prąd dziesięciogodzinny, a w najgorszym przypadku używać 500mA.1246
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Panie Michale, to bardzo dobry artykuł wyjaśniający jak powinno się ładować akumulatory niklowo wodorkowe i niklowo kadmowe. Szkoda, że taka rzetelna wiedza nie jest przekazywana powszechnie. I bez głupich docinków jak na elektrodzie, gdzie 75% wątku to jałowa dyskusja, kpiny i kłótnie.1130
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Prosto, jasno i na temat. Brawo.512
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