Что нужно знать о ni-mh аккумуляторах

Содержание:

Принцип работы

Чтобы понять принцип работы никель-марганцевого аккумулятора, необходимо рассмотреть каждый из этапов работы:

  • анод – положительный электрод отвечает за окислительную реакцию, в процессе которой абсорбируется водород;
  • катод – отрицательный электрод, восстанавливающий ёмкость путём дисабсорбизации водорода.

В электродной сетке, заключённой внутри аккумулятора, происходит химическая реакция, под воздействием которой происходит упорядоченное движение частиц. В результате происходит либо накопление энергии, либо разрядка АКБ, что соответствует рабочему циклу.

Принцип работы аккумулятора.

В чём разница между Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторами?

Основные отличия Ni-Cd от Ni-Mh элементов заключены по характеристикам ёмкости, эффекту памяти и экологичности. Как правило, батареи с маркировкой «NiMh» на корпусе дольше питают устройство (у них больше ёмкость), не страдают от «эффекта памяти» (почти отсутствует) и не наносят вреда окружающей среде.

Решение Ni-Cd заменить на Ni-Mh

В прошлом веке (примерно до середины 1990-х годов) в отрасли портативной электроники преобладали никель-кадмиевые (NiCd) батареи. В дальнейшем промышленники стали переходить на никель-металл-гидридные (NiMh) аккумуляторы из-за обостряющихся экологических норм. Все сравнительные особенности (плюсы и минусы) указаны при условии примерно одинаковых габаритов и формы обоих типов аккумуляторов. Если отходить от этого условия, то могут быть значительные отклонения по количеству циклов (вплоть до 2000 циклов у NiMh, Лебедев О.А. Химические источники тока. — СПб.: ЛЭТИ, 2002. — 55с., Хрусталев Д.А. Аккумуляторы. — М.: Изумруд, 2003. — 224с.). В остальном интересны следующие у аккумуляторов Ni-Mh и Ni-Cd отличия.

Аккумуляторы типа Ni-Cd (NiCd)

Изобретены в 1899-м году Вальдемаром Юнгнером (Waldemar Jungner) и получили широкое распространение в 1980-х годах после успешных экспериментов по наращиванию активного материала с увеличением ёмкости на 60%. Никель-кадмиевые (NiCd) элементы питания остаются одними из самых прочных и устойчивых, что особенно актуально в таких ответственных отраслях, как авиастроение.

Плюсы:

  • • Недорогие (самый дешевый тип аккумуляторов при пересчёте на цикл).
  • • Высокая производительность нагрузки (способны отдавать большой ток).
  • • Долгий срок службы (до 1000 циклов заряда/разряда).
  • • Способны получать сверхбыструю зарядку (нужен контроль температуры и избыточного давления внутренних газов).
  • • Длительный срок хранения (может храниться в разряженном состоянии, перед использованием необходимо активировать).
  • • Складирование и транспортировка безопасны (принимаются авиакомпаниями в качестве груза).
  • • Эффективны при экстремальных температурах (от -50°C до +40°C, зарядка при температуре ниже 0°C).
  • • «Гибкий» форм-фактор (широкие возможности создания в любых размерах и вариантах установки).

Минусы:

  • • Меньше ёмкость и больше вес (по сравнению с альтернативными типами при тех же размерах).
  • • «Эффект памяти» (необходимо полностью разряжать перед зарядкой).
  • • Кадмий токсичен (металл со сложным и трудоёмким процессом утилизации).
  • • Высокая степень саморазряда (нужно заряжать после хранения, иначе теряется до 10% за первый месяц).
  • • Периодически требуется «тренировка» аккумулятора (3-4 цикла заряда/разряда для восстановления).
  • • Низкое напряжение со снижением от 1,5 (при первых 10%) до 1,2 В (требует много элементов для достижения высокого напряжения).

Аккумуляторы типа Ni-Mh (NiMh)

Впервые исследования в области гидрида никеля и металла проводились в 1967-м году в Женевском научно-исследовательском институте Баттеля и упирались в ограничение образования никель-водорода (NiH) из-за нестабильности гидрида металла. В 1980-х был открыт новый гидридный сплав, с которым разработку удалось завершить в 1987-м с улучшением ёмкости на 40% в сравнении со стандартными NiCd-аккумуляторами.

Плюсы:

  • • Высокая удельная ёмкость (до 40% больше от стандартной ёмкости NiCd и меньший вес).
  • • В большинстве случаев отсутствует «эффект памяти» (частота обслуживания снижена в 2-3 раза).
  • • Экологически чистые (выгодная переработка, не содержат кадмий, ртуть, свинец, вредные химические вещества).
  • • Складирование и транспортировка безопасны (принимаются авиакомпаниями в качестве груза).
  • • Эффективны при отрицательных температурах (но в меньшей степени, чем NiCd).

Минусы:

  • • Более высокая цена у NiMh, чем у NiCd.
  • • Сложный алгоритм зарядки (более длительный, чувствителен к перезаряду, плохо поглощает перезаряд, должен быть на меньшем токе).
  • • Требуют особое зарядное устройство (со стадийным алгоритмом и контролем перезаряда).
  • • Излишнее тепловыделение (при быстрой зарядке и во время разрядки на высокой нагрузке).
  • • Меньшая производительность при экстремальных температурах (в сравнении с NiCd).
  • • Небольшой срок службы (до 500 циклов, значительно сокращается из-за глубокого разряда).
  • • Скорость саморазряда почти в 2 раза выше (20% в течение первых 24 часов и растёт на 10% в месяц).

Замена гидридного материала уменьшает саморазряд и уменьшает коррозию сплава, но это сокращает и удельную энергию. Аккумуляторы для электрических силовых агрегатов используют это улучшение для достижения требуемого ресурса и длительного срока службы.

Магний лучше лития, никеля и кадмия?

О применении магния в перезаряжаемых элементах питания специалисты стали задумываться еще в начале века, даже когда литиевые батареи еще не получили столь широкого распространения. В 2003 г. израильские ученые из университета в Рамат-Гане даже разработали прототип нового магниевого аккумулятора, который практически не уступал по своим энергетическим свойствам популярным тогда никель-кадмиевым АКБ. Он тоже выдавал напряжение до 1,2 В, но при этом характеризовался меньшей степенью деградации спустя несколько сотен циклов зарядки и разрядки и в целом был намного более экологичным. В серию аккумуляторы, выполненные по израильской технологии, не пошли.

Использование в гибридных автомобилях

Ni-MH аккумулятор Prius II .

NiMH аккумуляторы широко используются в гибридных автомобилях (двигатель внутреннего сгорания + электродвигатель). Действительно, несмотря на снижение производительности по сравнению с литиевыми батареями , они сохраняют преимущество выдерживания сильных зарядных и разрядных токов и намного безопаснее в случае перегрева.

Toyota Prius и Honda Civic IMA, например, оба оснащены Panasonic ( Matsushita батареи) NiMH, 1,3  кВт · ч (39  кг за первый и 28  кг за секунду). Эти аккумуляторы рассчитаны на весь срок службы автомобиля (гарантия 8 лет).

До 2010 года дефектные батареи возвращаются в Японию в компанию Panasonic, которая несет ответственность за переработку. Сегодня это должно быть выполнено во Франции компанией SNAM в соответствии с подписанным соглашением о переработке никель-металлгидридных (Ni-MH) аккумуляторов для гибридных автомобилей группы Toyota.24 июня 2010 г.с Toyota France по сбору и переработке никель-металлогидридных аккумуляторов гибридных автомобилей марок Toyota и Lexus во Франции. С месяцаиюнь 2011, договор продлен на все страны Евросоюза. Отработавшие аккумуляторы собираются в гаражах, а затем перерабатываются на предприятиях, расположенных в Сен-Кантен-Фальявье ( Изер ) и Вивье ( Аверон ).

У Honda Motor Europe есть аналогичная программа по сбору в любой точке продажи в Европе и утилизации NiMH и литий-ионных аккумуляторов в рамках программы, предоставленной SNAM.

Что общего у Li-Ion и Ni-Cd аккумуляторов

Формы и некоторые параметры данных классов батареек определяются ГОСТ 26692-85. В частности. данный стандарт устанавливает для обоих видов:

  1. Габаритные размеры.
  2. Порядок приёмки и испытания.
  3. Условия безопасного применения.
  4. Комплектность поставки.
  5. Маркировку, упаковку и транспортировку потребителям.
  6. Перечень указаний по безопасной эксплуатации.
  7. Гарантии производителя.


Ni-Cd 1.2v Общими являются также диапазоны ёмкостей батареек: и те, и другие могут производиться с показателями от 1,2 до 3,6 А·ч и более. Общим свойством можно назвать и эффективность циклов зарядки/разрядки, которая, в зависимости от конкретного производителя, находится в пределах 70…90%.

Ni Mh (Никель металл гидридный аккумулятор)

Появились после Ni – CD, избавлены от токсичных материалов, разрабатывались с учетом недостатков nicd

  • Разряжена 0.9 — 1v
  • Стандартное напряжение 1.2v
  • Полностью заряжена 1.5 – 1.8v
  • Устойчивость к перезаряду — слабая

Могут сохранять работоспособность от – 40 до + 50 градусов по цельсию Возможна зарядка, при отрицательных температурах

Количество циклов перезарядки от 300 — 500, до 1000, в зависимости от используемой технологии и компонентов

Емкость больше до 20% процентов

Эффект памяти, как у кадмиевых отсутствует

Уровень саморазряда больше до 2 раз

При низких температурах скорость заряда необходимо снижать

Спецификации адаптера

Важной проблемой является срок службы батарей или общая стоимость периода службы системы. В этом случае производители предлагают устройства с микропроцессорным управлением

Алгоритм для идеального зарядного устройства:

  1. Мягкий старт. Если температура выше 40 градусов или ниже нуля, начинают с зарядки C/10.
  2. Опция. Если напряжение разряженной батареи выше 1,0 В/элемент, разряжают батарею до 1,0 В/элемент, а затем переходят к быстрой зарядке.
  3. Быстрая зарядка. При 1 градусе, пока температура не достигнет 45 градусов или dT не указывает на полный заряд.
  4. После завершения быстрой зарядки заряжают при C/10 в течение 4 часов, чтобы обеспечить полную зарядку.
  5. Если напряжение заряженного NiMH аккумулятора поднимается до 1,78 В/элемент, прекращают работу.
  6. Если время быстрой зарядки превышает 1,5 часа без перерыва, ее останавливают.

Теоретически подзарядка — это скорость заряда, которая достаточно высока, чтобы держать аккумулятор полностью заряженным, но достаточно низкая, чтобы избежать перезарядки. Определение оптимальной скорости подзарядки для конкретной батареи немного сложно описать, но общепризнанно, что она составляет около десяти процентов от емкости батареи, например, для Sanyo 2500 мАч AA NiMH оптимальная скорость подзарядки — 250 мА или ниже. Ее нужно учитывать, чтобы правильно заряжать NiMH аккумуляторы.

Зарядка аккумулятора никель металлгидридного

Процесс зарядки никель металлогидридных аккумуляторов связан с определенными химическими реакциями. Для их нормального протекания требуется часть энергии, которая подается зарядником, от сети.

КПД зарядного процесса представляет собой часть получаемой источником питания энергии, которая запасается. Величина этого показателя может разниться. Но при этом получить 100-процентное КПД невозможно.

Перед тем как заряжать металлогидридные аккумуляторы, изучают основные виды, которые зависят от величины тока.

Капельный тип зарядки

Применять этот вид зарядки для аккумуляторов необходимо осторожно, поскольку он приводит к уменьшению периода эксплуатации. Так как отключение зарядника этого типа осуществляется вручную, процесс нуждается в постоянном контроле, регулировании

В этом случае устанавливается минимальный показатель тока (0,1 от общей емкости).

Поскольку при такой зарядке ni mh аккумуляторов максимальное напряжение не устанавливается, ориентируются только на временной показатель. Для оценки временного промежутка используют параметры емкости, которые имеет разряженный источник питания.

КПД заряженного таким способом источника питания составляет около 65–70 процентов. Поэтому компании-изготовители не советуют пользоваться такими зарядниками, поскольку они влияют на эксплуатационные параметры аккумуляторной батареи.

Быстрая подзарядка

Определяя, каким током можно заряжать ni mh батарейки в быстром режиме, учитываются рекомендации производителей. Величина тока – от 0,75 до 1 от общей емкости. Превышать установленный интервал не рекомендуется, так как аварийные клапана включаются.

КПД быстрой зарядки ni mh источников питания достигает 90 процентов. Но этот параметр уменьшается, как только время зарядки заканчивается. Если своевременно не отключить зарядник, то внутри батарейки начнет увеличиваться давление, возрастет температурный показатель.

Дабы зарядить ni mh акб, выполняют такие действия:

Предварительная зарядка

Этот режим вводят в том случае, если батарейка полностью разряжена. На этом этапе ток составляет от 0,1 до 0,3 от емкости. Пользоваться большими токами запрещено. Временной промежуток – около получаса. Как только параметр напряжения достигает 0,8 вольт, то процесс прекращается.

Переход на ускоренный режим

Процесс наращивания тока осуществляется в течение 3–5 минут. В течение всего временного промежутка контролируется температура. Если этот параметр достигает критического значения, то зарядник отключается.

При быстрой зарядке никель металлогидридные батареек ток устанавливается на уровне 1 от общей емкости

При этом очень важно быстро отключить заряжающее устройство, дабы не нанести вред аккумулятору

Для контроля напряжения используют мультиметр или вольтметр. Это способствует исключению ложных срабатываний, которые пагубно влияют на работоспособность устройства.

Часть зарядных устройств для ni mh аккумуляторов работают не при постоянном, а при импульсном токе. Подача тока осуществляется с установленной периодичностью. Подача импульсного тока способствует равномерному распределению электролитического состава, активных веществ.

Дополнительная и поддерживающая зарядка

Для восполнения полного заряда ni mh аккумулятора на последнем этапе показатель тока снижается до 0,3 от емкости. Продолжительность – около 25–30 минут. Увеличивать этот временной промежуток запрещено, поскольку это способствует минимизации периода эксплуатации АКБ.

Ускоренная зарядка

Некоторые модели зарядных устройств для никель кадмиевых аккумуляторов оснащены режимом ускоренной зарядки. Для этого ток зарядки ограничивают, устанавливая параметры на уровне 9–10 от емкости. Снижать ток заряда нужно, как только батарея будет заряжена до 70 процентов.

Если аккумуляторная батарея заряжается в ускоренном режиме более получаса, то структура токопроводящих выводов постепенно разрушается. Специалисты рекомендуют пользоваться такой зарядкой, если вы обладаете определенным опытом.

Рекомендации по разрядке и зарядке АКБ

Как правильно заряжать источники питания, а также исключить вероятность перезарядки? Для этого следует соблюдать такие правила:

  1. Контроль температурного режима ni mh аккумуляторов. Прекращать зарядку nimh аккумуляторов необходимо, как только уровень температуры стремительно повышается.
  2. Для nimh источников питания установлены временные ограничения, которые позволяют контролировать процесс.
  3. Разряжать ni mh аккумуляторные батареи и заряжать их необходимо при напряжении, которое равно 0,98. Если этот параметр существенно снижается, то выполняется отключение зарядников.

Никель-металлгидридные аккмуляторные батареи (Ni-MH)

Никель-металлгидридные аккумуляторы пришли на смену никель-кадмиевым и никель-водородным батареям.

В Ni-MH аккумуляторах положительный электрод, как и в никель-кадмиевом аккумуляторе, изготавливается из оксидно-никелевого сплава, а отрицательный – из сплава никеля с редкоземельными металлами, поглощающий водород.

Главным материалом, определяющим характеристики Ni-MH аккумулятора, является именно водород-абсорбирующий сплав, который может поглощать объем водорода, в 1000 раз превышающий свой собственный объем.

Эти сплавы состоят из двух или нескольких металлов, один из которых абсорбирует водород, а другой является катализатором, способствующим диффузии атомов водорода в решетку металла.

Применение этих материалов для изготовления отрицательного электрода позволило повысить в 1,3-2 раза закладку активных масс положительного электрода, который и определяет емкость аккумулятора.

Поэтому никель-металлгидридные аккумуляторные батареи отличает высокая энергетическая плотность по сравнению с предшественниками.

Так как при их производстве используются нетоксичные материалы, то легче решается и проблема утилизации отработанных аккумуляторов.

У Ni-MH аккумуляторов, в отличие от Ni-Cd, нет “эффекта памяти”.

Технические характеристики

Наработка (число разрядно-зарядных циклов) и срок службы Ni-MH аккумулятора в значительной мере определяются условиями эксплуатации. Наработка понижается с увеличением глубины и скорости разряда и зависит от скорости заряда.

Ускоренный (за 4 – 5 часов) и быстрый (за 1 час) заряды возможны для Ni-MH аккумуляторов, имеющих высокоактивные электроды.

С повышением нагрузки (уменьшение времени разряда) и при понижении температуры емкость Ni-MH аккумулятора уменьшается. Особенно заметно действие снижения температуры на емкость при больших скоростях разряда.

Условия эксплуатации и хранения

При хранении происходит саморазряд Ni-MH аккумулятора. За месяц при комнатной температуре потеря емкости составляет 20-30%, а при дальнейшем хранении потери уменьшаются до 3-7% в месяц. Скорость саморазряда повышается при увеличении температуры. Ni-MH аккумуляторы чувствительны к перезаряду.

В течение заряда Ni-MH аккумуляторов выделяется теплота, поэтому в целях предупреждения перегрева батареи из Ni-MH аккумуляторов в процессе быстрого заряда и/или значительного перезаряда в них устанавливают термопредохранители или термореле.

Ni-MH аккумуляторы имеют сравнительно узкий температурный диапазон эксплуатации: большая их часть неработоспособна при температуре ниже -10 градусов и выше +40 градусов.

Применение в гибридных автомобилях

Ni-MH аккумулятор

В гибридных автомобилях применяются Ni-MH аккумуляторы прямоугольной конструкции. В них положительные и отрицательные электроды размещены поочередно, а между ними размещается сепаратор. Блок электродов вставлен в металлический или пластмассовый корпус и закрыт герметизирующей крышкой. В Ni-MH аккумуляторах используется щелочной электролит, состоящий из КОН с добавкой LiOH. Хотя большинство специалистов уверены, что будущее за литий-ионными батареями, на многих гибридных автомобилях используются никель-металлгидридные аккумуляторы. Они существенно дешевле, а их производство технологически отработано. Проигрывают же они в весовом качестве (отношении запасенной энергии к массе) и диапазоне зарядки (от 40 до 60%) – всего 20% общей емкости.

История создания

Первые работы по созданию никель-кадмиевых аккумуляторов начались еще в 50-х годах. Однако только к середине 70-х был созданы сплавы, позволяющие абсорбировать водород в достаточно больших объемах. Правда, аккумуляторы, созданные на их основе, имели недостаточную емкость по сравнению с никель-кадмиевыми.

Однако исследования не прекращались, в результате чего был создан сплав La-Ni-Co, позволяющий электрохимически обратимо абсорбировать водород на протяжении более 100 циклов. В промышленное производство Ni-MH аккумуляторы поступили в середине 80-х годов.

С тех пор их конструкция постоянно совершенствуется путем применения новых сплавов. Сплавы никеля с металлами редкоземельной группы могут обеспечить до 2000 циклов заряда-разряда аккумулятора при понижении емкости отрицательного электрода не более чем на 30 %.

Особый случай.

Внимание!
Производители не гарантируют нормальную работу аккумуляторов 
при зарядных токах превышающих ток ускоренной зарядки
Iзар должен быть меньше емкости
аккумулятора. Так для аккумуляторов емкостью 2500ма*час он должен
быть ниже 2,5А

Бывает, что NiMH элементы после
разрядки имеют напряжение менее 1,1 В. В этом случае необходимо
применить прием описанный в приведенной выше статье в журнале МИР
ПК. Элемент или последовательная группа элементов подключается к
источнику питания через автомобильную лампочку 21 Вт.

Еще раз обращаю Ваше внимание! У таких
элементов обязательно надо проверить саморазряд! В большинстве
случаев именно элементы с пониженным напряжением имеют
повышенный
саморазряд. Эти элементы проще выкинуть

Зарядка предпочтительна индивидуальная для каждого элемента.

Для двух элементов напряжением 1,2 В зарядное напряжение
не должно превышать 5-6В. При форсированной зарядке лампочка
одновременно является индикатором. При снижении яркости лампочки
можно проверить напряжение на NiMH
элементе. Оно будет больше 1,1 В. Обычно, эта начальная, форсированная зарядка
занимает от 1 до 10 минут.

Если NiMH элемент, при форсированной
зарядке в течении нескольких минут не увеличивает напряжение,
греется — это повод снять его с зарядки и отбраковать.

ВЫВОДЫ:

Рекомендую применять зарядные устройства только с возможностью
тренировки (регенерации) элементов при перезарядке. Если нет таких,
то через 5-6 рабочих циклов в аппаратуре, не дожидаясь
полной потери емкости, производить их тренировку и
отбраковывать
элементы имеющие сильный саморазряд.

 И они Вас не
подведут.

В одном из форумов прокомментировали эту статью
«
написано тупо, но больше ничего нет
«. Так Вот это не»тупо», а просто и
доступно для выполнения на кухне каждому кто нуждается в
помощи.
Т.е. максимально просто. Продвинутые могут поставить
контроллер, подключить компьютер, …… , но это уже
другая история.

Чтобы не казалось тупо

Существуют «умные» зарядники для
NiMH элементов.

Такой зарядник работает с  каждым аккумулятор
отдельно.

Рис. 5

Он умеет:

  1. индивидуально работать с каждым
    аккумулятором в разных режимах,
  2. заряжать аккумуляторы в быстром и медленном
    режиме,
  3. индивидуальный ЖК дисплей для каздого
    аккумуляторного отсека,
  4. независимо заряжать каждый из аккумуляторов,
  5. заряжать от одного до четырех аккумуляторов
    разной емкости и типоразмера (АА или ААА),
  6. защищать аккумулятор от перегрева,
  7. защищать каждый аккумулятор от перезарядки,
  8. определение окончание зарядки по падению
    напряжения,
  9. определять неисправные аккумуляторы,
  10. предварительно разряжать аккумулятор до
    остаточного напряжения,
  11. восстанавливать старые аккумуляторы
    (тренировка заряд-разряд),
  12. проверять емкость аккумуляторов,
  13. отображать на ЖК дисплее: — ток заряда,
    напряжение, отражать текущую емкость.

Самое главное, ПОДЧЕРКИВАЮ,
данного типа устройства позволяют работать индивидуально
с каждым аккумулятором.

По отзывам пользователей такое зарядное устройство
позволяет восстановить большинство запущенных
аккумуляторов, а исправные эксплуатировать весь
гарантированный срок эксплуатации.

К сожалению я таким зарядником не пользовался,
поскольку в провинции его купить просто невозможно, но в
форумах Вы можете найти много отзывов.

Главное не заряжайте на больших токах, не смотря на
заявленный режим с токами 0,7 — 1А, это все же
малогабаритное устройство и может рассеять мощность 2-5
Вт.

Заключение

Любое восстановление NiMh
аккумуляторов строго индивидуальная (с каждым отдельным
элементом) работа. С постоянным контролем и отбраковкой
элементов не принимающих зарядку.

И лучше всего заниматься их восстановлением с помощью
интеллектуальных зарядных устройств, которые позволяют
индивидуально выполнять отбраковку и цикл заряд — разряд
с каждым элементом. А поскольку таких устройств
автоматически работающих с аккумуляторами любой емкости
не существует, то они предназначены для элементов строго
определенной емкости или должны иметь управляемые токи
зарядки, разрядки!

И я бы не рекомендовал заниматься восстановлением
Li-ion аккумуляторов.
В критических ситуациях они склонны к разрушению с выделением большого количества энергии и
опасных химических компонентов!

Другие статьи на эту тему:

  1. Тестирование Ni-MH аккумуляторов АА
    форм-фактора.
    Автор данной статьи  Propretor.

  2. Секреты
    «омоложения» батареи ноутбука, Вадим Логинов, Журнал «Мир ПК», #05, 2006
    год.

А.Сорокин

2011 г.


<<назад>> <<
в начало>>
<<на главную
>>

Что представляет собой Ni-MH аккумулятор

Металлогидридные модели аккумуляторные батареи обладают специфическими особенностями и свойствами. У них своя конструкция, в которой присутствуют важные характеристики. Как и все разновидности аккумуляторов они имеют свои положительные и отрицательные особенности, черты и свойства. В основе своей они имеют малые отличия от своих предков, никель-кадмиевых аккумуляторных источников питания.

Чувствуете разницу?

И так знаю Теперь да

Устройство изделий и принцип работы никель-металлогидридных аккумуляторов

Если разобраться в составе металлогидридных источников питания, то это поможет понять их принцип работы:

Компоненты Ni-Mh:

  • минусовой электрод имеет в составе металлогидрид;
  • плюсовой электрод основан из никиля, а точнее, из его оксида;
  • электролитический раствор основан из гидрооксида металла калия;
  • в основу анода ложится фольговая разработка;
  • при разработке катода применяются никилиевые порошки.

Характеристики Ni-MH аккумуляторов

Ni-MH аккумуляторы характеристики. Все виды являются перезаряжаемыми аккумуляторами. Имеют разные габариты, вес, свой набор электрических характеристик, энергетическую ёмкость.

Электрические характеристики

Никель-металлогидридные батареи способны выдавать напряжение от 1,2 до 1,5 Вольт. Если соединять аккумуляторы последовательным методом, то можно добиться параметра напряжения в 15 Вольт. Средняя энергоплотность находится в диапазоне от 60 до 120 Вт-ч/кг. Параметр сопротивления составляет от 200 до 300 мОм. Данные модели имеют хорошую защиту от перезаряда. Это означает, что при долгом нахождении нахождении на зарядке, устройство не будет перегреваться и потреблять лишнюю энергию. Саморазрядка у данных АКБ присутствует и она является даже выше чем у никель-кадмиевых видов. Саморазрядка — это процесс при котором происходит потеря энергии, в режиме ожидания. Это приводит к уменьшению срока эксплуатации аккумуляторной батареи. За год батарейка может терять до 30 процентов электроэнергии. Номинальное напряжение составляет 1,5 Вольт. Приемлемая нагрузка тока составляет 0,5 С.

Ёмкость аккумулятора

Металлогидридные разновидности изделий имеют маленькое число циклических повторений подзарядки в диапазоне от 350-550. После этого происходит потеря ёмкости в 20 процентов. Более новые гибридные модели имеют большую энергетическую ёмкость, она может доходить до 3000 циклов. Если говорить про никель-кадмиевые источники питания их количество циклов не превышает 1600 штук.

Типоразмеры

Основной тип у металлогидридных источников питания цилиндрические. Они полностью копируют обычные одноразовые батарейки, некоторые отличия могут быть в весе или незначительном размере. Также на них имеется своя маркировка.

Достоинства и недостатки

Каждый вид любого источника питания имеет свои особенности и недостатки. Металлогидридные аккумуляторные батареи не стали исключением.

Преимущества никель-металлогидридных моделей:

  • практически нет эффекта памяти. Это означает, что батарейки не запоминают прошедшие циклы зарядки и их ёмкость не меняются до окончания циклов. Не потребуется проводить полные зарядку и разрядку как в прошлых разновидностях аккумуляторов. Отсутствие этого эффекта обусловлено тем, что в отрицательных электродах присутствует специальное вещество, блокирующее процесс;
  • наличие безопасности для всего окружающего мира за счёт отсутствия опасных химических продуктов и кадмия;
  • увеличение энергетической ёмкости. Если кадмиевые и металлогидридные аккумуляторные батареи будут одного размера, то вторые смогут проработать в 1,5 или даже в 2 раза дольше.

Недостатки никель-металлогидридных моделей:

  • невысокий срок эксплуатации. Некоторые модели после 300 циклов уже могут потерять порядка 20 процентов от былой энергетической ёмкости;
  • металлогидридные батарейки могут воспламениться или даже взорваться если будут иметь постоянное снабжение электроэнергией;
  • высокая саморазрядка. По этому параметру металлогидридные батарейки ненамного уступают кадмиевым.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *