Для нормальной работы любого аккумулятора нужно всегда помнить «Правило «Трёх П»
:
- Не перегревать!
- Не перезаряжать!
- Не переразряжать!
Для вычисления времени зарядки никель-металл-гидридного аккумулятора или батареи из нескольких элементов можно использовать следующую формулу:
Время зарядки (ч) = Емкость аккумулятора (мАч) / Сила тока зарядного устройства (мА)
Пример: Мы имеем аккумулятор с ёмкостью 2000mAh. Ток заряда в нашем зарядном устройстве — 500mA. Делим ёмкость аккумулятора на ток заряда и получаем 2000/500=4. Это означает, что при токе в 500 миллиампер наш аккумулятор с ёмкостью 2000 миллиамперчасов будет заряжаться до полной ёмкости 4 часа!
А теперь более подробно про правила, которые нужно стараться соблюдать, для нормальной работы никель-металл-гидридного (Ni-MH) аккумулятора:
- Храните Ni-MH аккумуляторы с небольшим количеством заряда (30 — 50% от его номинальной ёмкости).
- Никель-металлогидридные аккумуляторы более чувствительны к нагреву, чем никель-кадмиевые (Ni-Cd), поэтому не перегружайте их. Перегрузка может отрицательно сказаться на токоотдаче аккумулятора (способности аккумулятора держать и выдавать накопленный заряд). Если у вас есть интелектуальное зарядное устройство с технологией «DeltaPeak
» (прерывание заряда аккумулятора по достижению пика напряжения), то вы можете заряжать аккумуляторы практически без риска перезарядки и разрушения оных. - Ni-MH (никель-металл-гидридные) аккумуляторы после покупки можно (но не обязательно!) подвергать «тренировке». 4-6 циклов заряда/разряда для аккумуляторов в качественном зарядном устройстве позволяет достичь придела ёмкости, которая была растеряна в процессе перевозки и хранения аккумуляторов в сомнительных условиях после выхода с конвейера завода-производителя. Количество подобных циклов может быть совершенно разным для аккумуляторов от разных производителей. Качественные аккумуляторы достигают предела ёмкости уже после 1-2 циклов, а аккумуляторы сомнительного качества с искусственно завышенной ёмкостью не могут достигнуть своего предела и после 50-100 циклов заряда/разряда.
- После разряда или заряда старайтесь дать остыть аккумулятору до комнатной температуры (~20 o C). Заряд аккумуляторов при температурах ниже 5 o C или выше 50 o C может значительно отразиться на сроке службы батареи.
- Если хотите разрядить Ni-MH аккумулятор, то не разряжайте его менее, чем до 0.9В для каждого элемента. Когда напряжение никелевых аккумуляторов падает ниже 0.9В на элемент, большинство зарядных устройств, обладающих «минимальным интеллектом», не могут активировать режим заряда. Если Ваше зарядное устройство не может опознать глубоко разряженный элемент (разряженный менее 0.9В), то стоит прибегнуть к помощи более «тупого» зарядника или подключить аккумулятор на короткое время к источнику питания с током 100-150мА до достижения напряжения на аккумуляторе 0.9В.
- Если вы постоянно используете одну и ту же сборку из аккумуляторов в электронном устройстве в режиме дозаряда, то иногда стоит разряжать каждый аккумулятор из сборки до напряжения 0,9В и производить его полный заряд во внешнем зарядном устройстве. Подобную процедуру полного циклирования стоит производить один раз на 5-10 циклов дозаряда аккумуляторов.
Таблица заряда типовых Ni-MH аккумуляторов
| Емкость элементов | Типоразмер | Стандартный режим зарядки | Пиковый ток заряда | Максимальный ток разряда |
| 2000 мА/ч | AA | 200 мА ~ 10 часов | 2000 мА | 10.0А |
| 2100 мА/ч | AA | 200 мА ~ 10-11 часов | 2000 мА | 15.0А |
| 2500 мА/ч | AA | 250 мА ~ 10-11 часов | 2500 мА | 20.0А |
| 2750 мА/ч | AA | 250 мА ~ 10-12 часов | 2000 мА | 10.0А |
| 800 мА/ч | AAA | 100 мА ~ 8-9 часов | 800 мА | 5.0 A |
| 1000 мА/ч | AAA | 100 мА ~ 10-12 часов | 1000 мА | 5.0 A |
| 160 мА/ч | 1/3 AAA | 16 мА ~ 14-16 часов | 160 мА | 480 мА |
| 400 мА/ч | 2/3 AAA | 50 мА ~ 7-8 часов | 400 мА | 1200 мА |
| 250 мА/ч | 1/3 AA | 25 мА ~ 14-16 часов | 250 мА | 750 мА |
| 700 мА/ч | 2/3 AA | 100 мА ~ 7-8 часов | 500 мА | 1.0 A |
| 850 мА/ч | FLAT | 100 мА ~ 10-11 часов | 500 мА | 3.0 A |
| 1100 мА/ч | 2/3 A | 100 мА ~ 12-13 часов | 500 мА | 3.0 A |
| 1200 мА/ч | 2/3 A | 100 мА ~ 13-14 часов | 500 мА | 3.0 A |
| 1300 мА/ч | 2/3 A | 100 мА ~ 13-14 часов | 500 мА | 3.0 A |
| 1500 мА/ч | 2/3 A | 100 мА ~ 16-17 часов | 1.0 A | 30.0 A |
| 2150 мА/ч | 4/5 A | 150 мА ~ 14-16 часов | 1.5 A | 10.0 A |
| 2700 мА/ч | A | 100 мА ~ 26-27 часов | 1.5 A | 10.0 A |
| 4200 мА/ч | Sub C | 420 мА ~ 11-13 часов | 3.0 A | 35.0 A |
| 4500 мА/ч | Sub C | 450 мА ~ 11-13 часов | 3.0 A | 35.0 A |
| 4000 мА/ч | 4/3 A | 500 мА ~ 9-10 часов | 2.0 A | 10.0 A |
| 5000 мА/ч | C | 500 мА ~ 11-12 часов | 3.0 A | 20.0 A |
| 10000 мА/ч | D | 600 мА ~ 14-16 часов | 3.0 A | 20.0 A |
Данные в таблице актуальны для полностью разряженных аккумуляторов
Невозможно правильно зарядить аккумуляторные источники тока, не понимая, как рассчитывается время заряда.
И сделать это можно двумя путями:
1. Воспользовавшись нашим онлайн-калькулятором. 2. Произвести самостоятельный расчет, воспользовавшись формулой.
Как хранить никелевые батареи
Заряжать никелевые батареи полностью необходимо накануне игры. Хранить их при полном заряде не рекомендуется. Но и оставлять полностью разряженными на продолжительное время тоже нельзя – так вы со стопроцентной вероятностью «убьете» аккумуляторы. После чего их придется восстанавливать. Процедура эта сложная, долгая и не всегда успешная.
Для продолжительного хранения заряжайте батареи примерно на 40-50% их емкости. Время заряда можно рассчитать по все той же формуле. Так как накопление емкости при зарядке постоянным микротоком происходит практически линейно, просто поделите общее время зарядки пополам.
При очень длительном хранении (от 6 месяцев и более) рекомендуется аккумуляторы периодически разряжать, а потом заряжать микротоком. Но не следует повторять эту процедуру слишком часто, так как с каждым циклом батарея постепенно изнашивается.
Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки
Продолжительность подзарядки можно определить путем деления емкости батарейки на ток зарядного устройства. При этом важно учесть коэффициенты преобразования электроэнергии в тепло, коэффициенты рассеивания энергии, принимающие значения от 1,2 до 1,6.
Коэффициент заряда можно брать из расчета соотношения тока заряда к емкости аккумулятора. Чем больше эта разница, тем больший коэффициент следует использовать.
Примечание: аналогичным образом работает online-калькулятор «сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки», расположенный выше данной статьи нашего сайта сайт.
Технические параметры
- сопротивление R5 в пределах сотен Ом;
- напряжение стабилизации 4,9В;
- стабильность напряжения, при изменении нагрузки от 20 мА до 1 А;
- верхний предел тока 0,5 А;
- нагрев транзистора не более 50-60oС;
- зарядный ток 200 мА.
Разновидности по типу зарядки
Выделяют два типа:
- Автоматические. Такие устройства сами выбирают ток и длительность, нужно только указать параметры аккумулятора.
- Реверсивные импульсные. Все настраивается вручную, что иногда может ускорить процесс, а иногда и сильно замедлить.
Для новичков и тех, кто не занимается профессионально, рекомендуется именно автоматические варианты.
Как пользоваться устройствами, инструкция
Стандартный алгоритм:
- Замерить мультиметром заряд аккумулятора.
- Если он ниже 20%, можно приступать к зарядке.
- Установить аккумулятор на позицию заряда.
- Выбрать режим, длительность, ток, сопротивление.
- Дождаться окончания зарядки.
- Протестировать, замерив мультиметром.
Некоторые аккумуляторы можно заряжать без вреда, даже если заряд выше 20%.
Особенности формулы
Вышеуказанная формула:
время заряда = (емкость аккумулятора / ток зарядки) * коэффициент
целесообразна при выполнении следующих условий:
1. Продолжительность заряда батарей находится в пределах 4-20 часов, не более и не менее того.
Если время зарядки меньше 4 часов: полноценное зарядное устройство, подающее аналогичные токи, обязано автоматически прекратить подачу электротока. После этого аккумулятор можно извлечь и использовать.
Если время зарядки больше 20 часов: нет смысла беспокоиться о вреде для батареек. Столь малые зарядные токи не причинят вреда аккумуляторам.
Более того, в маломощных зарядных устройствах батарейка может находиться практически целую неделю! (6-7 полных суток без видимого ущерба для аккумулятора).
2. Емкость аккумуляторной батарейки — указана на упаковке, на корпусе, в прилагаемой документации, в инструкции, на корпусе элемента питания. Единицы измерения — mAh (миллиампер-часы, ампер-часы).
3. Ток зарядки — указан на корпусе, в инструкции, в документации, выставляется в ручном режиме, отражается на дисплее (если есть) зарядного устройства. Единицы измерения — mA (миллиамперы, амперы).
Как часто надо производить разрядку
В отличие от свинцово-кислотных элементов, NiCad заряжаются с использованием источника постоянного тока. Их внутреннее сопротивление таково, что, если бы использовалось постоянное напряжение, они потребляли бы чрезмерно большие токи, которые могли бы повредить ячейки.
Обычно клетки заряжаются со скоростью около C / 10. Другими словами, если их емкость составляет 1 ампер-час, они будут заряжаться со скоростью 100 мА. Время зарядки обычно превышает десять часов, потому что не вся энергия, поступающая в элемент, преобразуется в накопленную электрическую энергию.
Обнаружено, что во время первой стадии зарядки, до примерно 70% полной зарядки, процесс зарядки эффективен почти на 100%. После этого он падает.
Примеры определения времени
Дано: Емкость аккумуляторной батарейки — 1000 мАч Ток зарядного устройства — 150 мАч Коэффициент — 1,2-1,6 (1,4 средний) Время зарядки – (1000/150)*1,4 = 9,3 часов (9 часов 15-20 минут).
Это и будет СРЕДНЕЕ время зарядки, т.к. мы брали средний коэффициент — 1,4 (аналогичное значение стоит в онлайн-калькуляторе)!
При этом скорость дозарядки аккумулятора может изменяться в зависимости от:
- температуры;
- химического состава батарей;
- начального заряда, хранящегося в аккумуляторе.
Характеристики заряда/разряда
Никель-металлогидридная ячейка имеет много характеристик, аналогичных NiCd, например, кривую разряда (с учетом дополнительной зарядки), которую может принять батарея. Она нетерпима к перезарядке, вызывающей снижение емкости, что представляет серьезную проблему для разработчиков зарядных устройств.
Характеристики тока, которые необходимы для того, чтобы правильно зарядить аккумулятор NiMH:
- Номинальное напряжение — 1.2V.
- Удельная энергия — 60-120 Вт-час/кг.
- Плотность энергии — 140-300 Вт-час/кг.
- Удельная мощность — 250-1000 Вт/кг.
- Эффективность зарядки / разрядки — 90%.
Эффективность зарядки никелевых батарей составляет в диапазоне от 100% до 70% от полной емкости. Вначале происходит небольшое повышение температуры, но позже, когда уровень заряда поднимается, КПД падает, выделяя тепло, что требуется учитывать перед тем как заряжать NiMH.
Когда аккумулятор NiCD разряжается до определенного минимума напряжения, а затем заряжается, необходимо принять меры, чтобы уменьшить эффект кондиционирования (примерно каждые 10 циклов зарядки/разрядки), иначе он начнет терять емкость. Для NiMH такое требование не требуется, поскольку эффект для него незначителен.
Тем не менее такой процесс восстановления удобен и для никель-металлогидридных устройств, его рекомендуют учитывать перед тем, как заряжать NiMH аккумуляторы. Процесс повторяют три-пять раз, прежде чем они достигнут полной емкости. Процесс кондиционирования перезаряжаемых батарей гарантирует, что они будут работать долгие годы.
Число циклов
Стоит помнить, что при каждой подзарядке аккумуляторной батарейки ухудшается ее рабочий ресурс. Так, для никель-кадмиевых аккумуляторов допускается не более 1000-1500 циклов «разряд/зарядов».
Для современных элементов питания эту цифру пытаются повысить, доводя ее до 4000 циклов.
И если новенькая аккумуляторная батарейка прошла 3-4 раза полный «тренировочный» курс, то считают, что она вышла на рабочие характеристики, которые будут сохраняться на протяжении всего срока эксплуатации.
О том, как правильно использовать батарейки-аккумуляторы, о мерах предосторожности и прочих хитростях можно узнать:
- в технической документации;
- в инструкции по эксплуатации;
- в статьях нашего сайта.
Время жизни среднестатистической аккумуляторной батарейки составляет 3 года.
Аккумуляторы типа АА являются самыми распространёнными и продаваемыми наряду с мизинчиковыми. Они относятся к типу пальчиковых элементов питания, их производят с 1907 года. Гальванические аккумуляторы имеют характеристики, которые оптимально подходят для многих современных устройств. Это обуславливает широкую сферу применения, большой выбор среди отечественных и зарубежных производителей.
Содрежание
Источники питания с маркировкой AA обладают различными характеристиками в зависимости от типа установленного электрода. Но у них есть и идентичные характеристики. В первую очередь — это размеры.
АКБ AA li-ion
Пальчиковые АКБ АА представляет собой цилиндр, диаметр которого составляет от 13,5 до 14,5 миллиметров. Длина вместе с контактным выступом (он занимает примерно четверть от основного диаметра) — 50,5 миллиметров. Цилиндрическая часть полностью покрыта изолированной оболочкой во избежание возможных замыкания или коррозии.
Выводы находятся на различных сторонах батарейки. На положительном выводе находится выступ, высота которого около 1 миллиметра. Отрицательный вывод — это плоская или слегка рельефная поверхность.
Вес источников питания различный. Солевые весят примерно 14-18 грамм, щелочные — от 22 до 24 грамм, а никелевые — 30 грамм. Последний вариант оснащен преобразователем напряжения, следовательно такие батарейки можно заряжать, то есть они выполняют функции аккумуляторов и по сути являются ими.
Устройство и принцип работы
Батарея — электрохимическое устройство, в котором электрическая энергия преобразуется и сохраняется в химической форме. Химическая энергия легко преобразуется в электрическую. NiMH работает по принципу, основанному на поглощении, высвобождении и переносе водорода внутри двух электродов.
Батареи NiMH состоят из двух металлических полос, которые выступают в качестве положительных и отрицательных электродов, а также изолирующего сепаратора из фольги между ними. Этот энергетический «бутерброд» наматывается и помещается в аккумуляторную батарею вместе с жидким электролитом. Положительный электрод обычно состоит из никеля, отрицательный — из гидрида металла. Отсюда и название «NiMH», или «никель-металл-гидрид».
Преимущества:
- Содержит меньше токсинов и являются экологически чистым, поддаются переработке.
- Эффект памяти выше, чем у Ni-Cad.
- Гораздо безопаснее, чем литиевые батареи.
Недостатки:
- Глубокая разрядка сокращает срок службы и вырабатывает тепло при быстрой зарядке и высокой нагрузке.
- Саморазряд больше по сравнению с другими батареями, его нужно учитывать перед тем как заряжать NiMH.
- Требуется высокий уровень технического обслуживания. Батарея должна быть полностью разряженной, чтобы предотвратить образование кристаллов в процессе зарядки.
- Более дорогостоящий, чем Ni-Cad аккумулятор.
Литий-ионные аккумулятор (li-ion)
Важная характеристика зарядного устройства- это ток заряда:
- со слабым током — щадящий режим, перегрева не будет, но зарядка может затянуться до суток;
- со средним током — не греются, практически не влияют на срок службы, зарядка длится около 6 часов;
- с сильным током — очень быстрая зарядка за несколько часов, но если батарея некачественная, она может быстро прийти в непригодность.
Также внимание обращают на возможность запоминания. Зарядные устройства с функцией интеллекта подбирают приемлемый режим и время.
Никаких особенных манипуляций производить не стоит. Большинство ЗУ питаются от сети переменного тока, поэтому нужно, чтоб напряжение было более-менее стабильным. Аккумуляторы можно заряжать на любом этапе, но желательно доводить цикл зарядки до конца (это уберегает начинку от быстрой порчи). Главное не перепутать полярность.
Особого различия между пальчиковыми аккумуляторами различных производителей нет. Главное — обращать внимание на тип источника питания и разницу в емкости. Хорошим соотношением качества и цены обладают устройства фирм Eneloop, Robiton, Varta, GP, Duracell, Xiaomi, Camelion.
АКБ AA NiСd
Обращать внимание в первую очередь необходимо на тип и расшифровку значений. В зависимости от того, для какого устройства подбираются пальчиковые аккумуляторные батарейки AA. Также внимание обратить стоит на:
- силу тока;
- напряжение (от 1,25 до 3,7 Вольт);
- емкость;
- мощность;
- срок службы;
- цикл заряда-разряда;
- температурный диапазон работы.
Правильно подобранное устройство служит до 20 лет. Конечно, этот срок зависит от интенсивности эксплуатации.
Часто мы упускаем хорошие кадры в лесу или на море, можем опоздать или споткнуться в темноте, потому что неожиданно разрядилась простая батарейка от фотоаппарата, часов или фонарика. Когда именно израсходуется заряд, сказать сложно, разве что это не модель Duracell с индикатором. Но не отчаивайтесь! Благодаря нескольким советам вы сможете избежать непредсказуемых ситуаций и сделать задуманные фотоснимки с цифровика, узнать точное время, осветить дорогу и т.д. В этой статье мы подскажем вам, как зарядить батарейки в домашних условиях без зарядного устройства, что значительно облегчит жизнь в непредсказуемых ситуациях.
Знайте, что для зарядки алкалиновых батареек можно воспользоваться специальным зарядным устройством, способным сравнительно быстро восстановить разрядившейся объект. Но каждый сеанс заряда будет сокращать срок ее работы приблизительно на 1/3. Вдобавок, возможно протекание.
Обратите внимание! В домашних условиях можно заряжать: щелочные (алкалиновые) пальчиковые батарейки. Нельзя: солевые. Не исключается возможность вытекания или даже взрыва!
Зарядка может осуществляться различными методами. Поэтому не стоит выкидывать элемент, как только он перестал служить. Несколько рекомендаций – и он опять в строю. Первый метод, применив который вы сможете самостоятельно зарядить пальчиковые батарейки без зарядного устройства. Подсоединяем блок питания к сети. Далее, воспользовавшись проводами для соединения, подключаем к блоку израсходованную батарейку. Не забываем про полярность: плюс подсоединяется к плюсу, и минус подсоединяется к минусу. Самому найти, где у разряженного объекта «-\+» довольно просто: они обозначены на корпусе.
Присоединив батарейку к источнику питания, ждём, пока она нагреется до пятидесяти градусов, и отключаем питание. Далее ожидаем несколько минут, чтобы нагретый объект охладился. В противном случае возможен его взрыв. Затем, пока АА еще тёплая, ее нужно зарядить иным способом. Заключается он в следующем: подсоединяем блок питания к электричеству и отсоединяем. Проделать это нужно около 120 секунд. Далее помещаем объект для зарядки в «морозилку» на 10 минут, потом достаем и ожидаем 2-3 минуты, что бы он нагрелся. Всё, заряд восстановлен прямо дома без зарядного устройства! Можете смело использовать её для той же компьютерной мышки.
Главные правила:
- Заряд неосуществим, если вы расположите + и – иным образом. Наоборот, батарейка еще быстрей разрядится.
- Зарядить объект в домашних условиях позволительно 1-2 раза.
- Способом, описанным выше, можно заряжать только простые пальчиковые алкалиновые батарейки.
- Заряд осуществим в любых температурных условиях окружающей среды.
Еще один метод зарядки – это метод обычного нагревания. Но он чреват последствиями (взрывом). Таким образом можно восстанавливать, опять же, маленькие алкалиновые батарейки в домашних условиях. Зарядить их также можно и более простым способом – поместить разряженные объекты в горячую воду, но не более чем на 20 секунд, иначе возможны печальные итоги. Еще один незамысловатый способ заключается в том, что бы сплющить или уменьшить объем элемента своими руками. Так можно зарядить различные пальчиковые батарейки. Имеется пример, когда человек по истечению заряда литейно-ионного аккумулятора просто доставал и топтал его, после чего показатели заряженности показывали сто процентов.
Восстановить заряд без зарядного устройства можно ещё и так: делаем 2 отверстия шилом около каждого угольного стержня глубиной три четвертых от высоты самого элемента. В них заливаем жидкость, и закупориваем их, замазывая с помощью смолы или пластилина. Заливать можно не просто жидкость, а восьми-десятипроцентный раствор соляной кислоты или же двойного уксуса. Заливаем раствор несколько раз для достаточного насыщения. Такой способ позволяет зарядить до семидесяти-восьмидесяти процентов от начальной емкости.
Видео инструкция по восстановлению Duracell с помощью телефонной зарядки
Ещё способ зарядить изделие: вскрываем ножиком крышку элемента. Если цилиндр из цинка, стержень объекта и угольный порошок невредимы, тогда погружаем объект в раствор соли. Соотношение его следующее: 2 ложки поваренной соли на несколько стаканов жидкости. Далее кипятим раствор вместе с элементом около десяти-пятнадцати минут. Потом возвращаем на место прокладки, отвечающие за герметизации, и замазывай воском или пластилином.
В современном мире существует множество устройств и аккумуляторные батарейки – это уже необходимость. Пока одни меняют одну батарейку за другой, другие попросту заряжают аккумуляторную. Чтобы изделие прослужило как можно дольше, требуется соблюдать рекомендации по зарядке, эксплуатации и подбирать их в соответствии с требованиями приборов.
Содрежание
Особенности и применение Ni-cd батарей
По сравнению с металлогидридными батареями, Ni-Cd имеют два главных недостатка:
- меньшая ёмкость;
- эффект памяти.
Эффектом памяти называют “запоминание” батареей нижнего предела разряда. Той есть, если такую батарею разрядить не полностью, длительность работы в следующем цикле будет меньше на эту самую величину от полного разряда до того предела, который “запомнил” аккумулятор. Чтобы “сбросить” память , нужно два-три раза полностью зарядить-разрядить такую батарею.
Казалось бы, при таких свойствах, этот тип батарей должен уйти в небытие. Но этого не происходит. Благодаря двум другим свойствам данного типа батарей:
- высокая токоотдача;
- способность хорошо работать при отрицательных температурах.
Приблизительно 90% Ni Cd на сегодняшний день, это аккумуляторные сборки для электроинструмента, детских игрушек, электробритв, автономных пылесосов, медицинского оборудования и т.д. Применение в бытовом сегменте (вместо обычных первичных батареек) практически сведено к нулю.
Некоторые страны законодательно ограничивают использование Ni-Cd элементов в связи с токсичностью кадмия. В новых устройствах их место занимают литий-ионные аккумуляторы с большой токоотдачей.
Какие батарейки можно заряжать
Заряжать можно только аккумуляторные батарейки, на корпусе которых это указано. Запрещено вставлять в ЗУ самые обычные модели и не важно какого они типа – AA или поменьше.
АКБ AA NiСd
Если нарушить правила безопасности, то будьте готовы к:
- Ничего не произойдет, тогда вас можно отнести к счастливчикам;
- Элемент питания зашипит и испортится;
- Возможен перегрев, возгорание и даже взрыв;
- Короткое замыкание в сети.
В зависимости от материалов, аккумуляторы бывают следующих типов:
- Никель-металлогидридный ;
- Никель-кадмиевый ;
- Никель-цинковый NiZn;
- Литий-ионный ;
- Литий-полимерный .
У никель-кадмиевого аккумулятора есть эффект памяти, поэтому его нужно полностью разряжать и заряжать. У никель-металлогидридного тоже есть эффект памяти, но он сведен к минимуму.
Аккумуляторные элементы питания имеют схожие с классическими моделями типоразмеры:
- Мизинчиковая (AAA)
- Пальчиковая (AA).
- Дюймовочка типа C.
- Бочонок или батарейка типа D.
- Крона или Корунд.
- 1/2 AA.
- Большая квадратная.
Таких типоразмеров могут быть, как батарейки, так и аккумуляторы из-за этого очень важно не перепутать. Стоит отметить, что не бывает аккумуляторов таблеточного типа, за исключением ограниченной серии для слуховых аппаратов.
Также существуют Li-Ion аккумуляторы следующих типоразмеров, и их можно заряжать:
| Обозначение | Высота, мм | Диаметр, мм | Напряжение, В |
| 10180 | 18 | 10 | 3,7 |
| 10280 | 28 | 10 | 3,7 |
| 10440 (AAA) | 44 | 10 | 3,7 |
| 14250 | 25 | 14 | 3,7 |
| 14500 (AA) | 50 | 14 | 3,7 |
| 15270 | 27 | 15 | 3,7 |
| 16340 | 34.5 | 17 | 3,7 |
| 17500 | 50 | 17 | 3,7 |
| 17670 | 67 | 17 | 3,7 |
| 18500 | 50 | 18 | 3,7 |
| 18650 | 65 | 18 | 3,7 |
| 22650 тип B | 65 | 22 | 3,7 |
| 25500 тип C | 50 | 25 | 3,7 |
| 26650 | 65 | 26 | 3,7 |
| 32600 тип D | 61 | 34 | 3,7 |
Тип элемента питания подбирается под конкретные устройства. Фотоаппаратам подходит AA, а вот для некоторых игрушек потребуется бочонок. Самыми популярными все же остаются 10440, и AAA.
Емкость аккумулятора может быть разной от 150 мАч до 6000 мАч. Чем больше емкость, тем дороже устройство. Величина емкости указывается на корпусе большими буквами. Чем больше емкость, тем дольше сможет проработать устройство.
«Тренируем» батареи
Из-за вышеупомянутого «эффекта памяти» никель-металлогидридные батареи сразу после покупки должны быть подвергнуты так называемой «тренировке». То есть первые 5-6 раз их необходимо полностью разрядить и зарядить. Только после этого они приобретают номинальную указанную емкость. Поэтому рекомендуется потратить определенное время, чтобы «подготовить» новые аккумуляторы к игре.
Но это касается только высококачественных недешевых аккумуляторов. Недорогим «нонейм» моделям нередко необходимо несколько десятков циклов зарядки, чтобы выйти на полную емкость.
Почему нельзя заряжать обычные батарейки
Одноразовые элементы имеют совершенно другой принцип работы – от электролита к электродам поступают ионы. Со временем их запас иссякает, тогда батарейка садится. Если пропустить ток через обычную модель, то восстановительного процесса просто не произойдет. Например, во время работы марганцево-цинковых батареек цинковый электрод растворится.
Аккумуляторы устроены так, что показатели электролитов и электродов можно вернуть к первоначальному варианту. Когда такую аккумулятор подключают к ЗУ, то из электролита преобразуются ионы кислорода и водорода. Начинается восстановительный процесс, где водород выступает катализатором преобразования катода в свинец, а кислород – анода в диоксид свинца.
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:
- Мягкий старт. Если температура выше 40 градусов или ниже нуля, начинают с зарядки C/10.
- Опция. Если напряжение разряженной батареи выше 1,0 В/элемент, разряжают батарею до 1,0 В/элемент, а затем переходят к быстрой зарядке.
- Быстрая зарядка. При 1 градусе, пока температура не достигнет 45 градусов или dT не указывает на полный заряд.
- После завершения быстрой зарядки заряжают при C/10 в течение 4 часов, чтобы обеспечить полную зарядку.
- Если напряжение заряженного NiMH аккумулятора поднимается до 1,78 В/элемент, прекращают работу.
- 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.
Как определить это батарейка или аккумулятор
Перед покупкой стоит знать несколько нюансов, которые позволят определить обычные батареи от заряжаемых:
- Обратите внимание на надпись на корпусе. Если есть емкость, то это АКБ, она указывается в mah (миллиамперах) за час. Чем больше этот показатель, тем дольше она прослужит.
- Если на корпусе имеется надпись rechargeable, то это заряжаемые. Если же надпись звучит как do not recharge, то проводить подзарядку запрещено.
- Обратите внимание на стоимость изделия. Обычные батарейки обойдутся дешевле аккумуляторов. Цена напрямую зависит от показателей мощности и циклов перезарядки.
- Перезаряжаемые батарейки имеют больший запас прочности. Служат долго, заряжаются постепенно, а вот обычные элементы питания перестают функционировать при подключении к более мощным приборам.
- Батарейка может похвастаться напряжением в ~1,5 В, а вот АКБ – ~1,2v, ~3,7v. У кроны в обоих случаях будет 9 вольт.
- Если в маркировке на корпусе есть буквы: R, CR, LR и FR, то это батарейка.
- Если на корпусе в маркировке присутствует: NiCd, Ni-MH, Ni-Zn, HR, ZR, KR, li-ion или li-pol, то это аккумулятор.
Следуя простым пунктам каждый может определить для себя необходимые элементы питания.
На картинке слева аккумулятор, так как на корпусе написано: 850 mAh, rechargeable и nickel metal hydride. Справа батарейка, так как на ней написано только Alkaline (Щелочная).
Правила использования никель-металлогидридных аккумуляторных батарей
Продолжительность эксплуатации ni mh аккумуляторов во многом зависит от того, не допускается ли перегрев или существенный перезаряд источника питания. Дополнительно мастера советуют учитывать следующие правила:
- Вне зависимости от того, сколько будут храниться источники питания, их обязательно заряжают. Процент заряда должен составлять не менее 50 от общей емкости. Только в этом случае проблем во время хранения и обслуживания не будет.
- Аккумуляторные батареи такого типа отличаются чувствительностью к перезарядке, к чрезмерному нагреву. Эти показатели пагубно сказываются на продолжительности использования, величине токоотдачи. Для этих источников питания требуются специальные зарядники.
- Проводить тренировочные циклы для никель-металлогидридных источников питания необязательно. При помощи проверенного зарядника потерянная емкость восстанавливается. Численность восстановительных циклов во многом зависит от того, в каком состоянии агрегат.
- Между циклами восстановления обязательно делают перерывы, а также изучают, как зарядить АКБ эксплуатируемое. Этот временной промежуток требуется, дабы агрегат остыл, уровень температуры опустился до требуемого показателя.
- Процедура подзарядки или тренировочного цикла проводится только в приемлемом температурном режиме: +5-+50 градусов. Если превышать этот показатель, то вероятность стремительного выхода из строя повышается.
- При подзарядке следят за тем, чтобы напряжение не опускалось ниже, чем 0,9 вольта. Ведь некоторые зарядники не осуществляют зарядку, если это значение минимальное. В таких случаях допускается подведение внешнего источника для восстановления питания.
- Циклическое восстановление проводят при условии, что есть определенный опыт. Ведь не все зарядные устройства можно использовать для разрядки аккумулятора.
- Процедура хранения включает ряд простых правил. Не допускается хранение источника питания на открытом воздухе или в помещениях, в которых уровень температуры снижается до 0 градусов. Это провоцирует застывание электролитического состава.
Если единовременно осуществляется зарядка не одного, а нескольких источников питания, то степень заряженности поддерживается на установленном уровне. Поэтому неопытные потребители осуществляют восстановление АКБ отдельно.
Nimh аккумуляторы – эффективные источники питания, которыми активно пользуются для комплектации различных устройств и агрегатов. Они выделяются определенными преимуществами, особенности. Перед их эксплуатацией обязателен учет основных правил использования.
Как правильно заряжать аккумуляторную батарейку
- Перед проведением зарядки в домашних условиях, ознакомьтесь с инструкцией к устройству и рекомендациями от производителя.
- Современные аккумуляторы не обладают эффектом памяти, поэтому заниматься раскачкой батареи не нужно. За исключением никель-кадмиевых (Ni-Cd) АКб.
- Соблюдайте температурные режим, не вставляйте в зарядное устройство при температуре ниже 5 градусов и выше 50 градусов Цельсия.
- Подберите зарядник специально под аккумуляторы, хорошо, если это было сделано сразу. Учтите, чем медленнее подаётся заряд энергии, тем лучше.
- Не оставляйте АКБ в ЗУ дольше, чем на сутки. Если они не зарядились, то продолжать не имеет смысла.
Важно! При зарядке аккумулятор будет греется, это нормально, но он не должен быть очень горячим, если Вам кажется, что он в ЗУ очень сильно перегревается то прекратить процедуру.
Виды зарядки никель─металлогидридных аккумуляторов
Теперь, давайте, рассмотрим особенности разных видов зарядки подробнее.
Капельная зарядка Ni─MH аккумуляторов
Здесь стоит сказать, что этот тип зарядки не способствует увеличению срока службы Ni─MH аккумуляторов. Поскольку капельная зарядка не отключается даже после полного заряда, ток выбирается очень маленьким. Это сделано для того, чтобы при длительной зарядке не происходило перегрева батареек. В случае Ni─MH батарей значение тока может быть даже снижено до 0,05С. Для никель─кадмиевых подойдёт 0,1С.
При капельной зарядке отсутствует характерный максимум напряжения и ограничением этого типа зарядки может выступать только время. Чтобы оценить необходимое время, потребуется знать ёмкость и начальный заряд батареи. Чтобы рассчитать время зарядки более точно, нужно разрядить батарею. Это исключит влияние начального заряда. КПД при капельной зарядке Ni─MH аккумуляторов находится на уровне 70 процентов, что ниже остальных видов. Многие производители никель─металлогидридных батарей не рекомендуют использовать капельную зарядку. Хотя в последнее время появляется всё больше информации о том, что современные модели Ni─MH аккумуляторов не деградируют в процессе капельного заряда.
Быстрая зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов
Производители Ni─MH аккумуляторов в своих рекомендациях приводят характеристики для заряда с величиной тока в интервале 0,75─1С. Ориентируйтесь на эти значения, когда будете выбирать, каким током заряжать Ni─MH аккумуляторы. Значения тока заряда выше этих значений не рекомендуются, поскольку это может привести к открытию аварийного клапана для сброса давления. Быструю зарядку никель─металлогидридных батарей рекомендуется проводить при температуре 0─40 градусов Цельсия и напряжении 0,8─,8 вольта.
КПД процесса быстрой зарядки значительно больше, чем капельной. Он составляет около 90 процентов. Однако к моменту окончания процесса КПД резко снижается, и энергия переходит в выделение тепла. Внутри батарейки резко растёт температура и давление. Ni-MH аккумуляторы имеют аварийный клапан, который может открыться при увеличении давления. В этом случае свойств аккумулятора будут безвозвратно потеряны. Да и сама высокая температура оказывает пагубное влияние на структуру электродов батарейки. Поэтому нужны чёткие критерии, по которым процесс заряда будет останавливаться.
Требования к зарядному устройству (ЗУ) для Ni─MH батарей мы представим ниже. Пока отметим, что такие ЗУ ведут заряд по определённому алгоритму. Стадии этого алгоритма в общем виде следующие:
- определение наличия аккумуляторной батареи;
- квалификация батареи;
- пред-зарядка;
- переход на быструю зарядку;
- быстрая зарядка;
- дозарядка;
- поддерживающая зарядка.
Рассмотрим эти стадии подробнее.
Определение наличия аккумуляторной батареи
На этом этапе подаётся ток 0,1С и выполняется проверка напряжения на полюсах. Для старта процесса заряда напряжение должно составлять не более 1,8 вольта. Иначе процесс не стартует.
Стоит отметить, что проверка наличия аккумулятора проводится и на других стадиях. Это необходимо на тот случай, если аккумулятор вынимается из зарядного устройства.
Если логика ЗУ определяет, что величина напряжения больше 1,8 вольта, то это воспринимается, как отсутствие аккумуляторной батареи или её повреждение.
Квалификация батареи
Здесь определяется примерная оценка заряженности аккумулятора. Если напряжение будет менее 0,8 вольта, то быстрый заряд аккумулятора запускать нельзя. В этом случае зарядное устройство включит режим пред-зарядки. При нормальной эксплуатации Ni─MH батарейки редко разряжают до напряжения ниже 1 вольт. Поэтому пред-зарядка включается только в случае глубоких разрядов и после длительного хранения батареек.
Пред-зарядка
Как уже говорилось выше, пред-зарядка включается при глубоком разряде Ni─MH аккумуляторов. Ток на этой стадии устанавливается на уровне 0,1─0,3С. По времени этот этап ограничен и составляет где-то около 30 минут. Если за это время аккумулятор не восстанавливает напряжения 0,8 вольта, то заряд прерывается. В этом случае батарейка, скорее всего, повреждена.
Переход к быстрой зарядке
На этом этапе происходит плавное увеличение зарядного тока. Наращивание тока происходит плавно в течение 2─5 минут. При этом, как и на других стадиях, ведётся контроль температуры и отключение заряда при критических значениях.
Быстрая зарядка
Ток заряда на этой стадии находится в интервале 0,5─1С. Самое главное на стадии быстрой зарядки является своевременного отключение тока. Для этого при зарядке Ni─MH аккумуляторов используется контроль по нескольким разным критериям.
Для тех, кто не в курсе, при зарядке Ni─Cd аккумуляторов используется метод контроля по дельте напряжения. В процессе зарядки оно постоянно растёт, а по окончании процесса начинает падать. Обычно окончание заряда определяется по падению напряжения на 30 мВ. Но этот способ контроля с никель─металлогидридными аккумуляторами работает не очень хорошо. В этом случае падение напряжение не так сильно выражено, как в случае Ni─Cd. Поэтому для срабатывания отключения нужно увеличивать чувствительность. А при повышенной чувствительности повышается вероятность ложного срабатывания из-за шумов аккумулятора. Кроме того, при зарядке нескольких батареек срабатывание происходит в разное время и весь процесс размазывается. Но всё равно остановка зарядки по падению напряжения является основной. При заряде током 1С падение напряжения для отключения составляет 2,5─12 мВ. Иногда производители устанавливают детектирование не по падению, а по отсутствию изменения напряжения в конце заряда.
При этом в период первых 5─10 минут зарядки контроль по дельте напряжения отключается. Это объясняется тем, что при старте быстрой зарядки напряжение аккумулятора может сильно меняться в результате процесса флуктуации. Поэтому на начальном этапе контроль отключается, чтобы исключить ложные срабатывания.
Из-за не слишком высокой надёжности отключения зарядки по дельте напряжения используется контроль и по другим критериям.
В конце процесса заряда Ni─MH аккумуляторной батареи её температура начинает расти. По этому параметру и делается отключение заряда. Чтобы исключить значение температуры ОС, мониторинг ведётся не по абсолютному значению, а по дельте. Обычно в качестве критерия прекращения заряда берётся рост температуры более чем на 1 градус за минуту. Но этот способ может не срабатывать при токах заряда менее 0,5С, когда температура растёт достаточно медленно. И в этом случае возможен перезаряд Ni-MH батареи. Ещё существует метод контроля процесса заряда по анализу производной напряжения. В этом случае ведётся мониторинг не дельты напряжения, а скорость его максимального роста. Метод позволяет прекращать быструю зарядку несколько раньше завершения заряда. Но такой контроль сопряжён с рядом сложностей, в частности, более точного измерения напряжения.
Некоторые зарядные устройства для Ni─MH аккумуляторов применяют для заряда не постоянный ток, а импульсный. Он подаётся продолжительностью 1 секунда с интервалами 20─30 миллисекунд. В качестве преимуществ такого заряда специалисты называют более равномерное распределение активных веществ по объёму аккумулятора и снижение образования крупных кристаллов. Кроме того, сообщается о более точном измерении напряжения в интервалах между подачей тока. Как развитие этого метода, был предложен Reflex Charging. В этом случае при подаче импульсного тока чередуется заряд (1 секунда) и разряд (5 секунд). Ток разряда ниже заряда в 1─2,5 раза. В качестве преимуществ можно выделить меньшую температуру при заряде и устранение крупных кристаллических образований.
При зарядке никель─металлогидридных аккумуляторов очень важным является контролировать окончание процесса зарядки по различным параметрам. Должны быть предусмотрены способы аварийного завершения заряда. Для этого может быть использовано абсолютное значение температуры. Часто таким значением бывает 45─50 градусов Цельсия. В этом случае заряд должен быть прерван и возобновлён после остывания. Способность принимать заряд у Ni─MH аккумуляторов при такой температуре снижается.
Важно устанавливать ограничение по времени заряда. Его можно прикинуть по ёмкости батареи, величине тока зарядки и КПД процесса. Ограничение устанавливается на уровне расчётное время плюс 5─10 процентов. В этом случае, если не сработает ни один из предыдущих методом контроля, заряд отключится по установленному времени.
Этап дозарядки
На этой стадии ток зарядки устанавливается 0,1─0,3С. Длительность около 30 минут. Более длительная дозарядка не рекомендуется, поскольку это сокращает срок службы батареи. Этап дозарядки помогает выровнять заряд элементов в батарее. Лучше всего, если после быстрой зарядки, аккумуляторы остынут до комнатной температуры, а потом запустится дозарядка. Тогда аккумулятор восстановит полную ёмкость.
Поддерживающая зарядка
Зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов часто после завершения процесса заряда переводят батареи в режим капельной зарядки. Для Ni─MH батарей это будет полезно только в случае подачи очень маленького тока (около 0,005С). Этого будет достаточно для компенсации саморазряда аккумулятора.
В идеале зарядка должна иметь функцию включения поддерживающей зарядки при падении напряжения на батарейке. Поддерживающая зарядка имеет смысл только в том случае, когда между зарядом батареек и их использованием проходит достаточно длительное время.
Сверхбыстрая зарядка Ni-MH аккумуляторов
И ещё стоит упомянуть о сверхбыстром заряде аккумуляторных батарей. Известно, что при заряде до 70 процентов своей ёмкости никель─металлогидридный аккумулятор имеет КПД зарядки близкий к 100 процентам. Поэтому на этом этапе имеет смысл увеличить ток для ускоренного его прохождения. Токи в таких случая ограничивают значением 10С. Основная проблема здесь в определении тех самых 70 процентов заряда, при которых следует понижать ток до обычной быстрой зарядки. Это сильно зависит от степени разряда, с которой началась зарядка батареи. Высокий ток легко может привести к перегреву аккумулятора и разрушению структуры его электродов. Поэтому использование сверхбыстрого заряда рекомендуется только при наличии соответствующих навыков и опыта.
Умные устройства iMax B6
Для того чтобы заряжать NiMH iMax, понадобится специальное зарядное устройство, так как использование неправильного метода может сделать батарею бесполезной. Многие пользователи считают iMax B6 лучшим выбором для зарядки NiMH. Он поддерживает процесс до 15 ячеистых батарей, а также множество настроек и конфигураций для разных типов аккумуляторов. Рекомендуемое время зарядки не должно превышать 20 часов.
Как правило, производитель гарантирует 2000 циклов зарядки / разрядки от стандартной батареи NiMH, хотя это количество может отличаться по условиям эксплуатации.
Алгоритм работы:
- Заряжаем NiMH iMax B6. Необходимо подключить шнур питания к розетке с левой стороны устройства, принимая во внимание форму на конце кабеля, чтобы убедиться, что выполнено правильное подсоединение. Вставляем его до упора и останавливаем нажатие, когда появится звуковой сигнал и приветственное сообщение на экране дисплея.
- Используют серебряную кнопку в крайнем левом углу, чтобы просмотреть первое меню и выбрать тип батареи, которую нужно зарядить. Нажатие крайней левой кнопки подтвердит выбор. Кнопка справа будет прокручивать опции: зарядка, разрядка, баланс, быстрая зарядка, хранение и другие.
- Две центральные кнопки управления помогут выбрать нужный номер. Нажав крайнюю правую кнопку для входа, можно перейти к настройке напряжения, снова прокручивая с помощью двух центральных кнопок и нажав ввод.
- Используют несколько кабелей для подключения аккумулятора. Первый набор выглядит как оборудование для лабораторных проводов. Он часто поставляется в комплекте с зажимами для крокодилов. Розетки для подключения находятся на правой стороне устройства рядом с нижней частью. Их достаточно легко обнаружить. Именно так можно зарядить NiMH с iMax B6.
- Затем нужно подключить свободный кабель аккумулятора к концу красного и черного зажимов, создавая замкнутый контур. Это может быть немного рискованно, особенно если пользователь в первый раз выполнит неправильные настройки. Нажимают и удерживают кнопку ввода в течение трех секунд. Затем экран должен информировать о том, что он проверяет батарею, после чего пользователя попросят подтвердить настройку режима.
- Во время зарядки аккумулятора можно прокручивать различные экраны дисплея с помощью двух центральных кнопок, которые сообщают информацию о процессе зарядки в различных режимах.
Настройка режима
Чтобы правильно зарядить Ni-Cd-аккумулятор, необходимо знать правила настройки оборудования (если они предусмотрены производителем). Номинальная емкость батареи должна иметь ток заряда до 2 С. Необходимо выбрать тип импульса. Он может быть Normal, Re-Flex или Flex. Порог чувствительности (понижение давления) должен составлять 7-10 мВ. Его еще называют Delta Peak. Его лучше выставлять на минимальном уровне. Ток подкачки требуется установить в диапазоне 50-100 мА-ч. Чтобы иметь возможность полноценно использовать мощность аккумулятора, нужно выполнять зарядку большим током. Если же требуется его максимальная мощность, аккумулятор заряжают малым током в нормальном режиме. Рассмотрев, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, каждый пользователь сможет выполнить этот процесс правильно.
Недостатки
Одним из недостатков представленных устройств является факт, что пользователь обязательно должен изучить, как правильно заряжать Ni-Cd-аккумуляторы. Представленным батареям, как уже говорилось выше, присущ «эффект памяти». Поэтому пользователь должен периодически проводить профилактические мероприятия по его устранению.
Энергетическая плотность представленных аккумуляторов будет несколько ниже, чем у других разновидностей автономных источников питания. К тому же при изготовлении этих приборов применяются токсичные, небезопасные для экологии и здоровья людей материалы. Утилизация подобных веществ требует дополнительных затрат. Поэтому в некоторых странах применение подобных аккумуляторов ограничено.
После длительного хранения Ni-Cd-батареи требуют проведения цикла заряда. Это связано с высокой скоростью саморазряда. Это также является недостатком их конструкции. Однако, зная, как правильно заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, правильно их эксплуатировать, можно обеспечить свою технику автономным источником питания на долгие годы.
