Как правильно использовать никелево-водородные аккумуляторы?

Проблема № 1: Использование аккумуляторов сразу после извлечения из упаковки

Аккумуляторы Ni-MH настоятельно рекомендуется заряжать до полного перед первым использованием.

Хотя большинство аккумуляторов описываются как готовые к использованию (Ready to Use). Мы должны быть осведомлены, что ни один аккумулятор не будет фабрично заряжен на 100%. Самые емкие аккумуляторы обычно не превышают 50% фабричной зарядки, а даже брендовые аккумуляторы с небольшой емкостью предлагают около 70-80% начальной зарядки.

Кроме того, бывают неравные комплекты, и некоторые элементы могут быть фабрично заряжены в разной степени. В случае использования неравного комплекта в нашем устройстве мы усиливаем последующие негативные последствия:

• устройство работает гораздо короче,
• мы рискуем слишком глубоким разрядом самых слабых элементов из комплекта,
• самый слабый из аккумуляторов, несмотря на то, что изначально был технически исправен, может уже никогда не достигать полных, номинальных параметров.

Проблема № 2: Использование самых низких токов зарядки

Если у нас есть возможность, то избегаем зарядных устройств с низким  током зарядки, где следствием являются времена зарядки, превышающие 5-6 часов.

Большинство пользователей все еще убеждены, что чем ниже ток зарядки, тем лучше для аккумулятора. Эта теза не является совершенно ошибочной, однако здесь ключевую роль играет используемое зарядное устройство. Низким током порядка 100-300 мА мы можем почти безнаказанно заряжать все аккумуляторы AA/AAA при условии, что дополнительно контролируем время зарядки и заряжаем аккумуляторы, которые были предварительно полностью разряжены.

Если у нас есть автоматическое зарядное устройство, то ток зарядки не может быть слишком низким - при низком токе зарядки, учитывая характеристику кривой напряжения аккумуляторов Ni-MH, невозможно точно определить автоматически момент полной зарядки аккумулятора. В таких ситуациях даже лучшее зарядное устройство может иметь проблемы. При слишком низком токе в автоматическом зарядном устройстве (а таким будет значение 200-300 мА для большинства современных производимых аккумуляторов)  регулярно происходит неполная зарядка или значительная перезарядка аккумуляторов.

Проблема № 3: Дополнительная разрядка аккумулятора в зарядном устройстве перед каждой следующей зарядкой

Это абсолютно плохая привычка, которой мы должны избегать в случае аккумуляторов Ni-MH.

Мы уже достаточно подробно описывали этот вопрос ранее - ссылка. Самым важным аргументом пусть будет тот факт (подтвержденный на основе официальных тестов аккумуляторов Eneloop), что аккумулятор, который каждый раз полностью разряжается, показывает примерно в 4 раза меньший срок службы, чем аккумулятор, разряженный до уровня около 50%. Это означает, что аккумулятор, который не был бы каждый раз полностью разряжен, может отдать даже на 100% больше энергии в течение своего срока службы. Срок службы аккумуляторов падает на еще 50%, если мы регулярно допускаем их разряд ниже безопасного напряжения 1,0V.

В случае аккумуляторов Ni-MH не стоит бояться эффекта памяти или эффекта ленивой батареи. Даже если такой эффект возникнет, он будет менее проблематичным, чем последствия синтетического, избыточного износа аккумуляторов из-за их дополнительной разрядки в зарядном устройстве.

Проблема № 4: Ошибочные (слишком низкие) измерения емкости нового аккумулятора. Измерение и интерпретация емкости аккумулятора в режиме зарядки

Не всегда слишком низкий результат, возвращаемый зарядным устройством, будет свидетельствовать о дефекте аккумулятора.

Аккумуляторы Ni-MH требуют как минимум нескольких циклов зарядки, чтобы правильно сформироваться. Не ожидайте каждый раз полной производительности аккумулятора уже после 1-3 подзарядок. Емкость во время первых нескольких циклов зарядки на качественном элементе все время слегка увеличивается. Кроме того, такой аккумулятор с последующими циклами зарядки формирует свою целевую характеристику напряжения. Например, типично более низкое достигаемое максимальное напряжение (даже на 0,05V) для совершенно новых, не сформированных аккумуляторов.

Другой ошибкой является оценка емкости нового элемента на основе значения мАч, использованного для зарядки такого аккумулятора. Аккумулятор Ni-MH в зависимости от ситуации может каждый раз во время попытки зарядки принимать от около 100 мАч до даже многократности своей номинальной емкости - это не обязательно должно иметь ничего общего с его фактической емкостью.

Проблема № 5: Проблемы с зарядкой новых аккумуляторов или таких, которые долго не заряжались. Перезаряд, перегрев, недозаряд аккумуляторов

В случае первых циклов зарядки некоторые аккумуляторы требуют особого внимания.

Новые аккумуляторы, как и те, которые долго не помещались в зарядное устройство, бывают капризными во время первых попыток зарядки.

Даже если мы правильно подберем ток зарядки, бывает, что либо зарядное устройство отключает зарядку преждевременно, либо приводит к перезарядке/значительному нагреву таких аккумуляторов. В случае совершенно новых аккумуляторов старайтесь контролировать процесс зарядки - контролируя его время и температуру элементов. Когда аккумуляторы становятся очень теплыми (где трудно удержать палец на элементе), прервите процесс зарядки.

Проблема № 6: Выбор самых емких аккумуляторов для всех устройств

Не всегда аккумулятор с самой высокой емкостью будет подходящим для нашего применения.

Значение емкости, выраженное в мАч, часто является главным критерием выбора питания для наших устройств. Более высокая емкость мАч означает, конечно, более длительное время работы - но действительно ли это так?

Аккумуляторы с самой высокой емкостью, как 2500 мАч для AA или 1000 мАч для AAA, являются конструкциями сильно нагруженными и одновременно очень технологически продвинутыми. Они имеют высокую емкость, которая очень близка к максимальному, технологическому ограничению для технологии Ni-MH. Обычно такие аккумуляторы также характеризуются низким сопротивлением и высокой токовой производительностью.

Проблема № 7: Использование аккумуляторов в качестве прямой замены одноразовым батареям во всех устройствах

Во многих устройствах использование аккумуляторов практически не приносит никаких преимуществ, ни экономических, ни экологических.

Сторонники использования аккумуляторов вместо одноразовых батарей очень часто в качестве главного аргумента приводят более длительное время работы аккумуляторов и экологические соображения. Однако оба аргумента не всегда имеют подтверждение на практике. Не всегда аккумуляторы работают оптимально и дольше в данном устройстве. Углеродный след производства аккумулятора Ni-MH в несколько раз выше, чем у типичной щелочной батареи. Совершенно нецелесообразно устанавливать аккумуляторы (особенно самые емкие) в устройства, которые не требуют замены батарей в течение года или дольше.

После 2-3 лет эксплуатации (независимо от ее характера) почти все самые емкие аккумуляторы Ni-MH оказываются очень ненадежными и мало предсказуемыми.

Проблема № 8: Имеющееся зарядное устройство требует зарядки аккумуляторов парами

Это сильное упрощение и, на мой взгляд, проектная ошибка некоторых зарядных устройств - если мы все еще используем такое зарядное устройство, мы должны рассмотреть возможность его замены на такое с соответствующим высоким током зарядки и независимыми каналами зарядки.

На рынке все еще доступны модели зарядных устройств, которые требуют установки аккумуляторов парами. Такие зарядные устройства следует избегать, так как обычно у нас нет равных аккумуляторов, с точно таким же уровнем зарядки/разряда, и установка неравной пары в такое зарядное устройство всегда будет приводить к неоптимальной зарядке. В долгосрочной перспективе это будет означать значительное снижение срока службы наших элементов.

Кроме того, часто такие зарядные устройства имеют очень низкие токи зарядки, из-за чего оценка их полной зарядки становится еще более сложной (согласно п. 2).

Проблема № 9: Использование различных аккумуляторов в одном устройстве

Избегайте этого, если вам важна долговечность аккумуляторов.

Установка в комплект различных аккумуляторов или неравных с разным уровнем зарядки чаще всего приводит к слишком глубокому разряду самого слабого из элементов и значительно сокращенному времени работы всего устройства. В результате этот крайне разряженный аккумулятор будет в таких ситуациях ненужным образом, постоянно повреждаться - так же, как мы описывали это в п.1.