Как долго заряжать аккумуляторы и другие правила использования аккумуляторов Ni-MH

Помните, что аккумуляторы Ni-MH особенно не любят:

• Крайне низкого разряда - даже многократный разряд аккумуляторов ниже уровня 1.0V и их последующее хранение в таком состоянии приводит к их быстрому и долговременному разрушению - необходимо контролировать степень зарядки своих аккумуляторов и избегать хранения полностью разряженных.
• Очень медленного разряда - использование аккумуляторов в течение длительного времени (много месяцев), например, в пультах дистанционного управления, приводит к увеличению их внутреннего сопротивления – с увеличением сопротивления снижается эффективность отдачи энергии аккумулятором, что в конечном итоге приводит к его преждевременному износу. Обратите внимание на линейку продуктов, предназначенных для этого типа устройств, например, Eneloop для устройств DECT, или everActive Infinity Line

Что особенно негативно влияет на аккумуляторы Ni-MH?

• Использование и хранение при крайних высоких (выше 60 °C) и низких (ниже -20 °C) температурах. Это приводит к их гораздо более быстрому износу.

Даже если описанная технология, связанная с использованием никелево-водородных аккумуляторов, нам не совсем чужда, есть большая вероятность, что мы не избежали нескольких основных ошибок, которые привели к более быстрому износу наших элементов. Приводим примеры стереотипов и проверяем популярные тезисы, которые в настоящее время значительно потеряли свою ценность:

• Чем медленнее мы заряжаем аккумуляторы Ni-MH, тем лучше для их долговечности?
  Это в настоящее время в значительной степени ошибочное утверждение, так как большинство современных зарядных устройств для аккумуляторов Ni-MH требуют соответствующего высокого тока зарядки, чтобы точно определить момент полного заряда. Минимальное значение оптимального тока зарядки для популярных батареек AA и самых емких AAA составляет около 400 мА. Токи 200 мА в случае автоматических зарядных устройств, управляемых микропроцессором, оптимальны только для аккумуляторов с низкой емкостью
• Каждый раз полное разряжение аккумулятора перед зарядкой делает так, что аккумуляторы дольше сохраняют свою полную производительность?
  Абсолютно нет - это совет, который был очень ценен несколько десятилетий назад, когда в широком использовании были еще аккумуляторы Ni-Cd (никелево-кадмиевые), с очень заметным эффектом памяти. Такие действия с аккумулятором Ni-MH приведут к значительному сокращению срока службы этих элементов. Эту тему мы более подробно обсудим в отдельной статье.

Сколько времени в конце концов заряжать эти аккумуляторы?

Если у нас нет процессорного зарядного устройства для аккумуляторов, которое подберет оптимальное время зарядки и напряжение тока за нас, нам нужно самостоятельно рассчитать необходимое время зарядки.
В отличие от автомобильных аккумуляторов, которые заряжаются постоянным напряжением, аккумуляторы Ni-Cd и Ni-MH заряжаются постоянным током (постоянным напряжением). Самым простым методом зарядки является просто подключение заряжаемого элемента к источнику тока с напряжением C/10 на около 14-16 часов. C здесь означает емкость аккумулятора (измеряемую в миллиампер-часах - мАч) - напомним, что аккумулятор емкостью 1000 мАч (то есть одной Ач - ампер-часа) это такой, который способен выдавать ток 1A в течение часа (или ток 2A в течение полчаса, 500 мА в течение двух часов и т.д.) Таким образом, полностью разряженный аккумулятор емкостью 2000 мАч следует, согласно этому методу, заряжать в течение 15 часов током 200 мА.

Описанный метод достаточно прост и безопасен - ток зарядки настолько мал, что не угрожает резкими побочными эффектами в случае слишком долгого нахождения аккумулятора в зарядном устройстве (аккумулятор не перегревается чрезмерно). Простота метода - как и схемы, позволяющей построить использующее его зарядное устройство - сделала так, что именно так работает большинство зарядных устройств, управляемых таймером. Они просто подают постоянный ток в течение определенного времени, после чего отключают ток (или переключаются в режим поддерживающей зарядки, очень малым током, предназначенным для предотвращения саморазряда аккумулятора). Поскольку время и ток зарядки здесь обычно установлены "жестко", такой метод означает, что в зарядных устройствах, управляемых таймером, мы должны заряжать аккумуляторы емкостью, для которых эти зарядные устройства были адаптированы. Этот метод, к сожалению, имеет ряд недостатков - он малоэффективен (предполагает значительные потери энергии во время зарядки), и поскольку у нас нет никакого контроля над тем, сколько энергии фактически было подано в аккумулятор, мы не знаем, не был ли аккумулятор, например, значительно перезаряжен и т.д.

Когда отключать ток?

Описанный выше метод неплохо работал в те времена, когда все аккумуляторы имели более-менее такую же, небольшую емкость. В настоящее время, с развитием всевозможной портативной техники, появились также все более емкие аккумуляторы (например, Panasonic 2500 мАч) - которые, заряженные традиционным способом, просто не использовали бы всей своей емкости. Чтобы решить эту проблему (а также, как мы увидим, ускорить процесс зарядки без негативных последствий для срока службы аккумуляторов) были изобретены процессорные зарядные устройства.

Основным вопросом, на который "должно ответить" зарядное устройство, является - "когда аккумулятор уже полностью заряжен?" К сожалению, получить ответ совсем не просто. Как мы видели, можно применить здесь метод "на глаз" - аккумулятор имеет более-менее такую емкость, если мы будем заряжать его примерно такое время, он не должен сильно перезаряжаться. Рассмотрим другие возможности - для начала, давайте посмотрим на изменения напряжения отдельного заряжаемого элемента в процессе зарядки.

Напряжение на заряжаемом аккумуляторе вовсе не зависит линейно от уровня его зарядки (к слову, это создает серьезные проблемы, когда, например, мы хотим узнать, насколько разряжен наш аккумулятор - напряжение для 10% емкости почти идентично напряжению для 60%). К счастью, однако, в конце зарядки напряжение начинает довольно резко расти (это увеличение, однако, значительно меньше в случае аккумуляторов Ni-MH по сравнению со старыми Ni-Cd) - чтобы мягко снизить в момент, когда аккумулятор будет полностью заряжен. Таким образом, чтобы определить, когда прекратить зарядку аккумулятора (или лучше - когда переключиться на поддерживающую зарядку) "достаточно" контролировать напряжение на заряжаемом элементе - и отключить ток в момент, когда оно начнет падать. Решение кажется идеальным! К сожалению, есть одна проблема - падение напряжения не слишком велико (оно зависит пропорционально от значения тока зарядки) - обычно составляет около 10 мВ для элемента Ni-Cd и около 2-3 мВ для элемента Ni-MH. Измерить такую небольшую разницу напряжений (дополнительно с неопределенной величиной - учитывая различные конструкции аккумуляторов, их истории эксплуатации, внешние искажения) не является легкой задачей - для этого как раз и нужен тот самый "процессор" в процессорных зарядных устройствах!

Конечно, трудно доверять такому неопределенному измерению как единственному источнику знаний о том, когда завершить зарядку. Поэтому производители зарядных устройств также обратили внимание на температурные характеристики элемента в процессе зарядки.
С увеличением зарядки также повышается температура заряжаемого элемента - и, кроме того, построенная характеристика уже несколько более линейна, чем та, с которой мы имели дело в случае напряжения. Именно этой характеристикой лучше всего помогают в определении момента завершения зарядки более качественные процессорные зарядные устройства - отключить ток можно как на основе роста температуры выше определенного порога, так и в момент превышения производной температуры (скорость ее роста, измеряемая в градусах Цельсия за единицу времени) определенной границы. Никогда не следует забывать также о старом добром механизме таймера "на всякий случай" - отключающем ток зарядки, если она затягивается слишком долго.

Как заряжать аккумуляторы быстрее?

Ответ на этот вопрос прост - заряжать большим током! К сожалению, быстро мы убедимся, что даже при токах порядка C/2 и выше наши элементы нагреваются очень быстро до высоких температур - что в крайних случаях может угрожать даже разрушением аккумулятора/его разгерметизацией. Снова на помощь приходят процессоры, размещенные в зарядных устройствах - мы можем доверить им контроль тока зарядки так, чтобы он проходил быстрее - не разрушая при этом наши аккумуляторы. Ниже мы представляем несколько сценариев зарядки в различных зарядных устройствах. Перед каждой зарядкой мы проводили разряд аккумулятора - это гарантирует, что зарядка всегда проходит в одних и тех же условиях - от полностью разряженных элементов. В процессе нормальной эксплуатации нет необходимости каждый раз разряжать аккумулятор Ni-MH, так как это сокращает его срок службы (разряд равнозначен нормальному использованию аккумулятора).
Пациентом был аккумулятор everActive Silver Line AA с минимальной емкостью 1900 мАч.

• зарядка током 1C

Означает полное зарядку аккумулятора уже за час, однако элемент в таких условиях очень быстро нагревается - эта фаза зарядки заканчивается немедленно, когда скорость роста температуры элемента превышает 1 градус Цельсия/минуту, или в момент обнаружения падения напряжения на аккумуляторе в конечной фазе зарядки

• зарядка током C/5

Заканчивается в момент фиксации падения напряжения на аккумуляторе (дополнительными критериями могут быть также рост температуры и время зарядки)

• зарядка током C/10 и ниже

В таких условиях зарядки падение напряжения в конечной фазе зарядки совершенно незаметно (напряжение все время медленно растет), поэтому большинство зарядных устройств будут иметь проблемы с правильным автоматическим определением полного заряда аккумулятора - в таких условиях необходимо контролировать прежде всего время зарядки. Это наименее эффективный и самый простой способ зарядки, используемый в большинстве самых дешевых зарядных устройств, часто зарядка заканчивается только в момент извлечения аккумулятора из зарядного устройства. Этот метод также несет наибольшее риск регулярного перезаряда аккумулятора, что может привести к его более быстрому износу

• поддерживающая зарядка током C/100 - заканчивающаяся только в момент извлечения аккумулятора из зарядного устройства - предназначена для поддержания его в состоянии постоянного полного заряда (необходимо помнить, что, например, оставленные "на полке" аккумуляторы Ni-MH могут терять до 3% заряда ежедневно (за исключением аккумуляторов нового поколения, с низким саморазрядом, например, Eneloop, которые неиспользуемые очень медленно теряют емкость) - это означает, что они могут полностью разрядиться в течение месяца!)

Рекомендуем зарядные устройства:

everActive UC-4200 charger for cylindrical batteries Li-ion, Li-FePO4, Li-HV, Ni-MH, and 9V

• professional, universal microprocessor charger for Li-ion, Li-FePO4, Li-HV, Ni-MH cells and 6F22/9V,
• discharge, refreshing and testing function for cells,
• large and clear display with backlight,
• supported sizes: R6 AA, R03 AAA, R14 C, SC, R20 D, 10440, 14500, 14650, 17500, 17670, 18350, 18500, 18650, 20700, 21700 - also protected, 22650, 25500, 26500, 26650, 32650, 33600, 16340 R-CR123e, 6F22 / 9V
• charging current: from 200mA up to 2000mA for Li-ion / Li-FePO4, from 200mA to 1000mA for Ni-MH, 60/120mA for 9V,
• very precise control of charging regardless of the type of battery.
• 0V cell reactivation

40,00 € gross 40,00 € net

High stock

--

++

pcs.

Add to cart

Ni-MH rechargeable battery charger everActive NC-3000

• the most advanced Ni-MH battery charger from everActive
• processor-controlled with discharge and capacity measurement and unique internal resistance test of the cell,
  refreshing, maintenance, and conditioning functions for batteries,
• min. charging time for 4 batteries 2500mAh - 3h.
• supported batteries: Ni-MH, Ni-Cd, 1-4x R6/AA, R03/AAA, 1-2x R14/C, R20/D using an optional adapter
• input voltage 12V DC - includes AC power adapter, optional car adapter available

18,90 € gross 18,90 € net

High stock

--

++

pcs.

Add to cart

everActive UC-4000 charger for Li-ion and Ni-MH cylindrical batteries

• professional, universal processor charger for Li-ion, Li-FePO4, Ni-MH cells,
• function of discharging and refreshing cells,
• unique function of measuring and reviewing two capacity values for each battery - Capacity Review,
• supported sizes: R6 AA, R03 AAA, R14 C, R20 D, 10440, 14500, 14650, 17500, 17670, 18350, 18500, 18650, 20700, 21700 - unsecured only, 22650, 25500, 26500, 26650, 32650, 33600, 16340 R-CR123e,
• charging current: 500 mA, 1000 mA for Li-ion / Li-FePO4, 500 mA for Ni-MH,
• Very accurate charging control regardless of the type of battery.

28,60 € gross 28,60 € net

High stock

--

++

pcs.

Add to cart

Автор: Михаł Серединьский
Копирование содержания текста или его части без согласия представителя компании Baltrade sp. z o.o. запрещено.