Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Сегодня Ni─Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий─ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель─кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni─Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель─кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы, зарядные устройства, параметры. Как правильно заряжать ni cd аккумулятор
как заряжать, параметры и зарядные устройства
Содержание статьи
Особенности Ni-Cd эксплуатации аккумуляторов
Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.
Ni─Cd аккумуляторные батареи имеют ярко выраженный эффект памяти. Если разрядка в процессе эксплуатации будет неполной, то эффективная площадь электродов аккумулятора будет постоянно снижаться.
Никель─кадмиевые батареи запоминают нижнюю отметку разряда. В результате при разряде до этой отметки они перестают работать, хотя возможность для этого есть. Это явление получило название «эффект памяти».Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9─1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni─Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.
Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni─Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора. Стоит отметить ещё один момент. Если вы не собираетесь использовать никель─кадмиевые батарейки, то не нужно их заряжать. Этот тип батарей может вполне нормально храниться в разряженном состоянии. В заряженном состоянии никель─кадмиевый аккумулятор постепенно теряет первоначальные характеристики.
Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni─Cd аккумуляторов.Вернуться к содержанию
Разновидности зарядных устройств для никель─кадмиевых аккумуляторов
Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:
- Автоматические ЗУ;
- Реверсивные импульсные ЗУ.
Автоматические зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей. Это простые и доступные по цене устройства. Они менее сложные и выпускаются в конструкции, которая позволяет заряжать по два или 4 батарейки одновременно. Чтобы запустить заряд никель кадмиевых аккумуляторов, вставьте в батарейки в зарядное устройство. Переключателем ЗУ нужно установить количество заряжаемых батареек и подключить устройство к сети.
Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.
Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов
Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni─Cd аккумулятора для шуруповерта.
В данном случае речь идёт о заряде никель─кадмиевых батареек по отдельности. Если это аккумуляторы для шуруповёрта или другого электроинструмента, то с ними в комплекте идёт штатное зарядное устройство, которое позволяет заряжать всю батарею сразу от бытовой электросети.Реверсивное импульсное ЗУ. Эти устройства более сложные и стоят дороже, чем модели первого типа. Обычно производители позиционируют их как профессиональные. Такое зарядное устройство для Ni─Cd аккумуляторов циклически проводит разряд-заряд с разным временным интервалом.
Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель─кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6.
Никель─кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.
Вернуться к содержанию
Процесс разряда и заряда Ni─Cd аккумуляторов
Процесс разряда никель─кадмиевых батарей
Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:
- толщина сепаратора и его структура;
- плотность сборки;
- объём электролита;
- некоторые характеристики конструкции.
При работе в условиях продолжительного разряда используются дисковые батарейки с прессованными электродами большой толщины. Для них разрядная кривая показывает постоянное медленное снижение напряжения до величины 1,1 вольта. Разрядная ёмкость в случае дальнейшего разряда до 1 вольта равна от 5 до 10 процентов от номинального значения. Особенностью этого типа батарей является существенно падение разрядной ёмкости и напряжения при увеличении тока до 0,2*С. Объяснение этому достаточно простое ─ невозможность разряда активной массы равномерно по всей электрода.
Дисковые Ni-Cd аккумуляторы
Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С.
Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3─5*С.
Ni─Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7─10*С.
Цилиндрические Ni─Cd аккумуляторы
На изображениях ниже можно видеть влияние тока разряда и температуры на значение разрядной ёмкости.
Разрядная характеристика никель─кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда
Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС
Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах
Наибольшее значение ёмкости достигается при температуре 20 градусов Цельсия. Ёмкость практически не снижается, если увеличивать температуру. А вот при температуре ОС ниже ноля значение разрядной ёмкости падает пропорционально увеличению разрядного тока. Уменьшение ёмкости при низких температурах объясняется уменьшением разрядного напряжения щелочной аккумуляторной батареи из-за увеличения сопротивления.Увеличение сопротивления объясняется ограниченным объёмом электролита в герметичной батарейке. Состав и концентрация электролита сильно отражаются на характеристиках. От них напрямую зависит температура образования твёрдой фазы. Это могут кристаллогидраты, лёд, соли и т. п. При замёрзшем электролите разряд вообще отсутствует. Работоспособность Ni─Cd в большинстве случае ограничена температурой минус 20 градусов Цельсия. В некоторых случаях при корректировке состава электролита и его концентрации производители выпускают модели Ni─Cd батарей работоспособных при минус 40.
Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.Вернуться к содержанию
Процесс заряда никель─кадмиевых батарей
В процессе зарядки никель─кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель─кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.
Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки
Чтобы аккумулятор полностью зарядился, ему требуется сообщить до 160 процентов от номинальной ёмкости. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов должна вестись в интервале температур 0─40 С. Рекомендуемый интервал 10─30 С. При понижении температуры на отрицательном электроде снижается поглощение кислорода и растёт давление. В результате при сильном перезаряде из-за увеличения давления может открыться аварийный клапан. При увеличении температуры потенциал растёт и на положительном электроде очень рано выделяется кислород, что сокращает процесс зарядки в штатном режиме.
Если температура поддерживается стабильной, то на процесс заряда сильно влияет ток. Его увеличение вызывает рост скорости выделения кислорода. А скорость его поглощения при этом не меняется, поскольку зависит от особенностей конструкции аккумуляторной батареи. Влияние на газопоглощение оказывает компоновка, структура, толщина электродов, материал сепаратора, объем электролита.
В частности, чем плотность компоновки электродов больше и их толщина меньше, тем зарядка идёт с большей скоростью. Поэтому цилиндрические батареи заряжаются с большой скоростью. На кривых заряда можно заметить, что у таких моделей Ni─Cd аккумуляторов при токе 0,1─1С эффективность зарядки почти не меняется. Снижение тока заряда вызывает существенное уменьшение ёмкости, которую батарея отдаст при разряде.Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель─кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14─16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С.
Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель─кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель─кадмиевых аккумуляторов.
Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6─7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3─4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120─140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni─Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель─кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления.
После того, как заряд прекращается давление внутри аккумуляторной батареи ещё продолжает расти, поскольку окисление гидроксильных ионов на оксидно─никелевых электродах продолжается. Постепенно скорость выделения кислорода на положительном электроде сравнивается с поглощением на отрицательном (кадмиевом) электроде. Поэтому давление в батарее постепенно понижается. Если был существенный перезаряд, то давление будет снижаться медленнее. Рекомендуем также прочитать о том, как заряжать Ni─MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию
Режим заряда Ni─Cd аккумулятора
Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni─Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель─кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда.
Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7─10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50─100 мА-ч.
Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni─Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.
Для полноценного использования мощности аккумулятора его следует заряжать большим током зарядки. Если важно использовать его мощность по максимуму, то нужно заряжать в нормальном режиме малым током. Величина тока около 0,1С. При этом время заряда составит 14─16 часов. С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni─Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.
Теперь вы знаете, как зарядить никель─кадмиевый аккумулятор в различных режимах. Главное, не допускать сильного переразряда и вести контроль и отключение зарядки по ряду параметров. Если у вас есть дополнения к статье или вопросы, пишите их в комментариях ниже. Также предлагаем проголосовать в опросе и оценить материал.Вернуться к содержаниюakbinfo.ru
Как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы: описание процесса
Благодаря совершенствованию производства Ni-Cd-батареи сегодня применяются в большинстве портативных электронных устройств. Приемлемая стоимость и высокие эксплуатационные показатели сделали представленную разновидность аккумуляторов популярной. Такие устройства сегодня широко применяются в инструментах, фотоаппаратах, плеерах и т. д. Чтобы батарея прослужила долго, необходимо узнать, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы. Придерживаясь правил эксплуатации подобных устройств, можно значительно продлить срок их службы.
Основные характеристики
Чтобы понять, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, необходимо ознакомиться с особенностями подобных приборов. Их изобрел В. Юнгнер еще в далеком 1899 году. Однако их производство было тогда слишком затратным. Технологии совершенствовались. Сегодня в продаже представлены простые в эксплуатации и относительно недорогие батареи никель-кадмиевого типа.
Представленные устройства требуют, чтобы заряд происходил быстро, а разряд медленно. Причем опустошение емкости батареи необходимо выполнять полностью. Подзарядка производится импульсными токами. Этих параметров следует придерживаться на протяжении всего срока эксплуатации устройства. Зная, каким током заряжать аккумулятор Ni-Cd, можно продлить срок его службы на несколько лет. При этом подобные батареи эксплуатируются даже в самых тяжелых условиях. Особенностью представленных аккумуляторов является «эффект памяти». Если периодически не разряжать батарею полностью, на пластинах ее элементов будут формироваться крупные кристаллы. Они снижают емкость аккумулятора.
Преимущества
Чтобы понять, как правильно заряжать Ni-Cd-аккумуляторы шуруповерта, фотоаппарата, камеры и прочих портативных приборов, необходимо ознакомиться с технологией этого процесса. Она простая и не требует особых знаний и умений от пользователя. Даже после длительного хранения батареи ее можно быстро зарядить снова. Это одно из преимуществ представленных устройств, которые делают их востребованными.
Никель-кадмиевые батареи обладают большим количеством циклов заряда и разряда. В зависимости от производителя и условий эксплуатации этот показатель может достигать более 1 тысячи циклов. Преимуществом Ni-Cd-батареи является ее выносливость и возможность работы в нагруженных условиях. Даже при эксплуатации ее на морозе оборудование будет работать исправно. Его емкость в таких условиях не меняется. При любой степени зарядки аккумулятор можно будет хранить длительное время. Немаловажным преимуществом его является низкая стоимость.
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.
Разновидности зарядных устройств
Чтобы правильно заряжать аккумулятор никель-кадмиевого типа, нужно применять специальное оборудование. Чаще всего оно поставляется в комплекте с батареей. Если же зарядного устройства по каким-то причинам нет, можно приобрести его отдельно. В продаже сегодня представлены автоматические и реверсивные импульсные разновидности. Применяя первый тип устройств, пользователю не обязательно знать, до какого напряжения заряжать Ni-Cd-аккумуляторы. Процесс выполняется в автоматическом режиме. При этом одновременно можно заряжать или разряжать до 4 батареек.
При помощи специального переключателя устройство устанавливается в режим разрядки. При этом цветовой индикатор будет светиться желтым цветом. Когда эта процедура будет выполнена, прибор самостоятельно переключается в режим зарядки. Загорится красный индикатор. Когда аккумулятор наберет требуемую емкость, устройство перестанет подавать на батарею ток. При этом индикатор загорится зеленым светом. Реверсивные зарядные устройства относятся к группе профессионального оборудования. Они способны выполнять несколько циклов зарядки и разрядки с разной длительностью .
Специальные и универсальные зарядные устройства
Многих пользователей интересует вопрос о том, как заряжать аккумулятор шуруповерта Ni-Cd типа. В этом случае не подойдет обычный прибор, рассчитанный на пальчиковые батарейки. В комплекте с шуруповертом чаще всего поставляется специальное зарядное устройство. Именно его следует применять при обслуживании батареи. Если же зарядного устройства нет, следует приобрести оборудование для аккумуляторов представленного типа. При этом можно будет зарядить только батарею шуруповерта. Если в эксплуатации имеются батареи различного типа, стоит приобрести универсальное оборудование. Оно позволит обслуживать автономные источники энергии практически для всех устройств (камеры, шуруповерта и даже АКБ). Например, сможет заряжать Ni-Cd-аккумуляторы iMAX B6. Это простой и полезный в хозяйстве прибор.
Разрядка прессованной батареи
Особой конструкцией характеризуются прессованные Ni-Cd-аккумуляторы. Как заряжать и выполнять разрядку представленных устройств, зависит от их внутреннего сопротивления. На этот показатель влияют некоторые конструкционные особенности. Для длительной работы оборудования применяются аккумуляторы дискового типа. Они имеют плоские электроды достаточной толщины. В процессе разрядки их напряжение медленно падает до 1,1 В. Это можно проверить при помощи построения графика кривой.
Если батарею продолжить разряжать до показателя 1 В, ее разрядная емкость составит 5-10% от первоначального значения. Если ток увеличить до 0,2 С, существенно снижается напряжение. Также это касается и емкости батареи. Это объясняется невозможностью разрядить массу по всей поверхности электрода равномерно. Поэтому сегодня толщину их снижают. При этом в конструкции дисковой батареи присутствует 4 электрода. Их можно в этом случае разряжать током 0,6 С.
Цилиндрические батареи
Сегодня широко применяются батареи с металлокерамическими электродами. Они обладают малым сопротивлением и обеспечивают высокие энергетические показатели устройства. Напряжение заряженного Ni-Cd-аккумулятора этого типа удерживается на уровне 1,2 В до потери 90% заданной емкости. Около 3% ее теряется при последующем разряде с 1,1 до 1 В. Представленный тип батарей допускается разряжать током 3-5 С.
Электроды рулонного типа установлены в цилиндрических аккумуляторах. Их можно разряжать током с более высокими показателями, который находится на уровне 7-10 С. Показатель емкости будет максимальным при температуре +20 ºС. При ее увеличении это значение несущественно меняется. Если температура снизится до 0 ºС и ниже, разрядная емкость уменьшается прямопропорционально приросту разрядного тока. Как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, разновидности которых представлены в продаже, необходимо рассмотреть подробно.
Общие правила зарядки
При совершении зарядки никель-кадмиевого аккумулятора крайне важно ограничивать излишний ток, поступающий на электроды. Это необходимо из-за роста внутри устройства при таком процессе давления. При зарядке будет выделяться кислород. Это влияет на коэффициент использования тока, который будет снижаться. Существуют определенные требования, которые объясняют, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы. Парамерты процесса учитывают производители специального оборудования. Зарядные устройства в процессе своей работы сообщают батарее 160% от номинального значения емкости. Интервал температур на протяжении всего процесса должен оставаться в рамках от 0 до +40 ºС.
Режим стандартной зарядки
Производители обязательно указывают в инструкции, сколько заряжать Ni-Cd-аккумулятор и каким током это нужно делать. Чаще всего режим выполнения этого процесса стандартный для большинства разновидностей батарей. Если аккумулятор имеет напряжение 1 В, его зарядка должна выполняться в течение 14-16 часов. При этом ток должен быть 0,1 С.
В некоторых случаях характеристики процесса могут немного отличаться. На это влияют конструкционные особенности устройства, а также увеличенная закладка активной массы. Это необходимо для наращивания емкости батареи.
Пользователя также может интересовать, каким током заряжать аккумулятор Ni-Cd. В этом случае есть два варианта. В первом случае ток будет постоянным в течение всего процесса. Второй вариант позволяет длительно заряжать аккумулятор без риска его повреждения. Схема предполагает применение ступенчатого или плавного снижения тока. На первой стадии он будет значительно превышать показатель 0,1 С.
Ускоренная зарядка
Существуют и другие способы, которые приемлют Ni-Cd-аккумуляторы. Как заряжать батарею этого тип в ускоренном режиме? Здесь существует целая система. Производители увеличивают скорость этого процесса благодаря выпуску особых устройств. Они могут заряжаться при повышенных показателях тока. В этом случае прибор обладает особой системой контроля. Она предупреждает сильный перезаряд аккумулятора. Такую систему может иметь либо сама батарея, либо ее зарядное устройство.
Цилиндрические разновидности устройств заряжают током постоянного типа, величина которого составляет 0,2 С. Процесс при этом будет длиться всего 6-7 часов. В некоторых случаях допускается заряжать батарею током 0,3 С в течение 3-4 часов. В этом случае контроль процесса крайне необходим. При ускоренном выполнении процедуры показатель перезаряда должен составлять не более 120-140% емкости. Существуют даже такие аккумуляторы, которые можно будет зарядить полностью всего за 1 час.
Прекращение зарядки
Изучая вопрос того, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, необходимо рассмотреть завершение процесса. После того как ток перестает поступать на электроды, внутри батареи давление все еще продолжает расти. Этот процесс происходит из-за окисления на электродах гидроксильных ионов.
В течение некоторого времени происходит постепенное уравнение скорости выделения кислорода и поглощения на обоих электродах. Это приводит к постепенному понижению давления внутри аккумулятора. Если перезаряд был существенным, этот процесс будет выполняться медленнее.
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.
fb.ru
Правила зарядки/разрядки никель-кадмиевых аккумуляторных батареек (Ni-Cd)
Для того чтобы определить вручную время зарядки аккумуляторных батареек типа Ni-Cd, необходимо емкость аккумулятора (мАч) поделить на ток зарядного устройства (мА) и умножить полученное число на коэффициент 1,4.
Но лучше всего доверить такие процессы качественному и надежному зарядному устройству. Обзор зарядных устройств можно найти на страницах нашего сайта.
Правила зарядки/разрядки никель-кадмиевых аккумуляторных батареек (Ni-Cd)
1. Перед тем, как заряжать аккумуляторы, необходимо подвергнуть их полной разрядке до значения 0,9 Вольт на элемент.
Эта хитрость позволяет продлить срок службы батареек, исключает возникновение «эффекта памяти», сохраняет ее изначальные характеристики и свойства.
Ниже порогового значения производить разрядку крайне не рекомендуется.
2. Никель-кадмиевые аккумуляторные батарейки нельзя оставлять в зарядном устройстве более чем на пару дней.
При этом режим зарядки не играет значения. То есть, даже медленный режим не желателен для сверхдолгого воздействия на Ni-Cd источники питания.
При длительных процессах заряда в аккумуляторах образуются кристаллы, начинаются процессы образования «эффекта памяти».
3. Даже не используемые батарейки нуждаются в периодической разрядке до предельного значения 0,9 В на каждую батарейку.
Производить процедуру полной разрядки необходимо каждый месяц.
4. Все никелевые батарейки, только вышедшие с завода, нуждаются в предварительной «тренировке».
Для того, что активировать нормальную работу батареек достаточно 4-6 циклов полного разряда/заряда.
Только так аккумуляторные батарейки смогут работать «на полную», выдавая заявленные характеристики.
Перейдя в рабочий режим, такие источники питания менее подвержены «эффекту памяти», справляются с большими нагрузками.
Стоит отметить, что низкокачественные батарейки потребуют большей «тренировки», которая может достигать 50-100 циклов. Все зависит от технологии производства и фирмы-изготовителя.
5. Перед зарядкой батарейки должны остыть до комнатной температуры.
Заряжая Ni-Cd аккумуляторы при внешней температуре минус 5 – плюс 50 градусов Цельсия, вы снижаете их заявленный срок службы.
6. Лучше не заряжать батарейки, которые не будете использовать.
Заряженный аккумулятор на основе никель-кадмия постепенно утрачивает свои первоначальные свойства.
Не исключено, что наступит момент, когда никакое зарядное устройство будет не в состоянии вернуть заряд испорченной батарейке.
7. Процесс циклирования (имеющийся в современных зарядных устройствах), инициализации, рекомендуется использовать для «оживления» старых батареек, после полугодичного хранения.
Данный процесс чем-то напоминает «тренировку», но имеет свои особенности.
Большое число циклирований повышает износ аккумуляторной батарейки.
смотреть шальные деньги 2010
xn--80aabsug3boo.xn--p1ai
Ni-MH аккумуляторы: как заряжать их правильно
Не секрет, что в любой момент можно оказаться в таких условиях, когда возникнет необходимость подзарядки «севших» батареек. К примеру, широко используемые в быту и на производстве Ni-MH аккумуляторы — как заряжать их правильно? Безусловно, можно воспользоваться простейшим зарядным устройством, входящим в комплектацию к предмету любой бытовой техники. Однако сила у них весьма невысока, поэтому такой заряд будет «держаться» очень недолго. Использование более сложных по типу подзарядников помогает добиться того, чтобы АКБ не только работала «на полную мощность», но и использовала при этом все свои возможные ресурсы. К тому же, батареи бывают разные. Их названия и принцип работы напрямую зависят от того, из какого состава они сделаны.
Распространенные виды никелевых АКБ, их сходства и различия
Существует много видов аккмуляторов, в состав которых входят различные химические соединения. В бытовом потреблении оптимально использовать никель-металлогидридные, кадмиевые и никель-цинковые элементы. Безусловно, любой батарее нужен определенный уход, поэтому всегда важно соблюдать правила эксплуатации и зарядки.
Ni-MH
Никель-металлогидридные аккумуляторы — это вторичные химические источники тока с гораздо большей емкостью, чем их предшественники — кадмиевые, однако срок службы их меньше. Одна из популярных сфер применения никелевых элементов — моделестроение (кроме авиации, по причине того, что батарея довольно тяжела по весу).
Первые разработки этих элементов начались в 70-х годах ХХ века с целью усовершенствовать Сd аккумуляторы. Спустя 10 лет, в конце 80-х, удалось добиться того, что химические соединения, используемые при создании Ni-MH аккумуляторов, стали более стабильными. К тому же, они гораздо меньше подвержены «эффекту памяти», чем Ni-Cd: не сразу «запоминают» ток заряда, оставшийся внутри в случае, если элемент до использования не был разряжен полностью. Поэтому полный разряд им требуется не так часто.
Ni-Cd
Несмотря на то, что Ni-MH имеют ряд очевидных преимуществ перед Ni-Cd, стоит отметить, что последние не теряют своей популярности. Главным образом потому, что не так сильно нагреваются при зарядке засчет большего сохранения энергии внутри элемента. Как известно, есть различные типы химических процессов, протекающих между веществами.
Если заряжать Ni-MH, реакции будут экзотермическими, а если кадмиевые аккумуляторы — эндотермическими, что и обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия. Таким образом, Cd можно зарядить более высоким током, не опасаясь перегрева.
Ni-Zn
В последнее время большое внимание обсуждению в Интернете уделяется батарейкам, в состав которых входит цинк. Они не настолько известны потребителям, как предыдущие, но идеально подходят для использования в качестве элементов питания к цифровым фотоаппаратам.
Главная их особенность — это высокое напряжение и сопротивление, благодаря чему даже к концу цикла «заряд-разряд» не наблюдается резкого падения напряжения, как у заряда Ni. Если в фотоаппарате находятся металлогидридные аккумуляторы, он будет выключаться даже в том случае, если батарея не разряжена до конца, а у Ni-Zn такого нет даже в конце разряда.
В связи со спецификой этих батареек, для них может потребоваться индивидуальное зарядное устройство, либо их можно заряжать на любом универсальном «умном» подзаряднике, например, ImaxB6. Ni-Zn аккумуляторы также прекрасно подходят для применения в электрических детских игрушках и тонометрах.
Быстрая зарядка никель-металлогидридных аккумуляторов и других источников питания
Лучше проводить зарядку АКБ с помощью более сложных моделей соответствующих устройств. Их алгоритмы токов имеют более сложную последовательность. Конечно, сделать это немного сложнее, чем просто вставить батарею в базовый подзарядник, входящий в комплектацию. Но и качество зарядки при использовании «умного» устройства будет на порядок выше. Итак, как заряжать Ni-MH аккумуляторы?
Вначале включается ток и осуществляется проверка напряжения на выводах батареи (параметры тока — 0,1 емкости аккумулятора, или С). Если напряжение превышает 1,8 В, это означает либо отсутствие аккумулятора, либо его повреждение. В данном случае, процесс начинать нельзя. Нужно либо сменить поврежденный элемент на целый, либо вставить в устройство новый.
После проверки напряжения оценивается начальный разряд АКБ. Если U у нее меньше 0,8 В, то нельзя сразу переходить к быстрой зарядке, а если U=0,8 В или больше, то можно. Это так называемая «фаза предзарядки», используемая для подготовки элементов, которые очень сильно разряжены. Значение тока здесь 0,1-0,3 С, а длительность по времени — полчаса, не меньше. Сразу следует отметить, что на всех этапах важно постоянно контролировать температуру. Особенно, если речь идет о том, каким током и как правильно заряжать Ni-MH АКБ. Такие аккумуляторы нагреваются гораздо быстрее, особенно, ближе к концу процесса. Их температура не должна превышать 50°С.
Быстрая зарядка проводится только в том случае, если предыдущие проверки были выполнены правильно. Как зарядить батарею правильно? Итак, изначальное напряжение — 0,8 В или чуть больше. Начинается подача тока. Она осуществляется плавно и осторожно в течение 2-4 минут — до достижения нужного уровня. Оптимальный уровень тока для Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторов — 0,5-1,0 С, но иногда рекомендуется не превышать больше 0,75.
Важно определить вовремя момент окончания быстрой фазы во избежание выведения батареи из строя. Самым надежным, в данном случае, является dv-метод, который применяется по-разному при заряде никель-кадмиевых и Ni-MH аккумуляторов. У Ni-Cd напряжение становится все больше и падает к концу зарядки, поэтому сигналом для ее окончания служит момент, когда U снижается до уровня 30 мВ.
Поскольку у Ni-MH падение U заряжаемых элементов гораздо менее выражено, в данном случае, применяется метод dv=0. Засекается период времени в 10 минут, в течение которого U батареи остается стабильным — то есть, с установленным нулевым порогом колебаний напряжения.
В заключении следует небольшая фаза дозарядки. Ток — в пределах 0,1-0,3 С, длительность — до получаса. Это необходимо для того, чтобы батарея зарядилась полностью, а также для выравнивая потенциала заряда в ней.
Важный момент (к нему относится и зарядка Ni-Cd аккумуляторов): если она проводится сразу после быстрой, следует обязательно остудить аккумулятор в течение нескольких минут: нагретый элемент неспособен принимать заряд должным образом.
Кроме быстрой, существует еще и капельная зарядка, которая производится токами малой величины. Некоторые считают, что она «продлевает жизнь» элементам питания, но это не так. По сути, капельная зарядка ничем не отличается от эффекта стандартного зарядного устройства без «серьезной» регулировки показателей тока. Любой элемент питания, если он не используется, рано или поздно теряет накопившуюся энергию, и ему все равно понадобится полноценный процесс зарядки, невзирая на его длительность и «трудоемкость». Такой процесс зарядки для многих привлекателен еще и тем, что показатели тока здесь можно не фиксировать ввиду их малости. Однако «продлить жизнь» элементам питания может только серьезный подход к использованию «умных» зарядных устройств. А также правильное их хранение, с учетом особенностей того или иного вида АКБ.
Температурный фактор и условия хранения
Современные зарядные устройства бывают снабжены специальной системой «оценивания» условий окружающей среды, в том числе и температурных факторов. Такой «зарядник» может сам определить, проводить зарядку в тех или иных условиях, или нет. Уже упоминалось о том, что уровень КПД внутри батареи бывает самым высоким именно в начале процесса, когда аккумуляторы гидридного плана нагреваются не так сильно. В конце процесса зарядки либо ближе к нему КПД резко падает, и вся энергия, превращаясь в тепло вследствие экзотермических химических реакций, выделяется наружу. Важно вовремя прекратить заряжать Ni-MH батарею. И, если есть возможность, обзавестись самым новым зарядным устройством, которое будет точно контролировать этот процесс.
В настоящее время все зарядные устройства, в том числе и Сd аккумуляторы, могут заряжаться током до 1С с установлением норм воздушного охлаждения. Оптимальная температура помещения, в котором проводится зарядка — 20°С. Не рекомендуется начинать процесс при температуре меньше +5 и больше 50°С.
Уникальность Ni-Cd состоит в том, что это единственный вид элементов, которые не пострадают в случае, если их хранить полностью разряженными, в отличие от Ni-MH. Для лучшей отдачи тока заряд никель-кадмиевых аккумуляторов рекомендуется проводить непосредственно перед использованием. Также после длительного хранения им требуется «раскачка»: следует полностью зарядить и разрядить Ni-Cd АКБ за сутки для оптимальной работы.
Никель-металлогидридные элементы, в отличие от своих предшественников, могут легко выйти из строя при глубоком разряде. Поэтому хранить их нужно только заряженными. При этом раз в два месяца следует регулярно проверять напряжение. Минимальный его уровень должен всегда оставаться 1 В, а если оно падает, необходима подзарядка.
Новый Ni-MH аккумулятор нужно перед применением полностью зарядить и разрядить три раза, затем сразу поставить на «базу» в течение 8-12 часов. Позже не будет необходимости долго держать его на зарядке — снимать сразу после указания специального индикатора на зарядном устройстве.
Хотя на смену всем этим элементам питания уже давно пришли более емкие, на основе лития, они активно используются и сейчас. Это и привычнее, и намного дешевле. К тому же, литиевые батареи при низких температурах работают намного хуже.
batteryk.com
Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы, зарядные устройства, параметры
Написано 4 января 2018от generator-prosto.
Сегодня Ni-Cd аккумуляторы используются в большинстве портативных инструментов и различных электронных устройствах (фотоаппараты, плееры и т. п.). Правда, в последнее время наблюдается тенденция замещения их литий-ионными аккумуляторами. Для того чтобы аккумулятор вашей аппаратуры служил долго, никель-кадмиевые батареи нужно правильно эксплуатировать, вовремя и своевременно заряжать и время от времени проводить циклы разряда-заряда. Тогда Ni-Cd аккумулятор будет служить вам долго. Сегодня мы поговорим о том, как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы по всем правилам.
Содержание статьи:
Особенности Ni-Cd эксплуатации аккумуляторов
Для того чтобы никель-кадмиевые аккумуляторы работали продолжительное время, нужно их полностью разряжать.
Ni-Cd аккумуляторные батареи имеют ярко выраженный эффект памяти. Если разрядка в процессе эксплуатации будет неполной, то эффективная площадь электродов аккумулятора будет постоянно снижаться.
Никель-кадмиевые батареи запоминают нижнюю отметку разряда. В результате при разряде до этой отметки они перестают работать, хотя возможность для этого есть. Это явление получило название «эффект памяти».
Поэтому, перед тем как зарядить никель кадмиевый аккумулятор нужно полностью разрядить элементы батареи до напряжения 0,9-1 вольт. Это позволить как можно дольше сохранить параметры батареи и увеличить срок службы Ni-Cd аккумуляторных батарей. Стоит отметить, что слишком сильный разряд, ниже порогового значения также не рекомендуется.
Нужно также сказать, что новые никель-кадмиевые батарейки необходимо предварительно потренировать. Эта тренировка подразумевает активацию работы аккумулятора. При этом делается 3-5 циклов разряд-заряд. Такой разряд и заряд Ni-Cd аккумуляторов «разгоняет» их и они начинают работать на заявленных параметрах. После выполнения тренировки никель-кадмиевые батарейки хорошо держат нагрузки и имеют менее выраженный «эффект памяти». Иногда можно встретить рекомендации о том, что Ni-Cd батареи низкого качества требуют тренировки до 70-80 циклов разряд-заряд. Здесь стоит придерживаться рекомендаций производителя и зависит это в основном от технологии изготовления батареек.
Процесс «тренировки» или циклирования также нужно выполнять после длительного (более 6 месяцев) хранения Ni-Cd аккумуляторов. Но сильно усердствовать также не стоит, поскольку излишнее циклирование снижает ресурс аккумулятора. Стоит отметить ещё один момент. Если вы не собираетесь использовать никель-кадмиевые батарейки, то не нужно их заряжать. Этот тип батарей может вполне нормально храниться в разряженном состоянии. В заряженном состоянии никель-кадмиевый аккумулятор постепенно теряет первоначальные характеристики.
Теперь несколько слов о том, какие есть зарядные устройства для Ni-Cd аккумуляторов.
Разновидности зарядных устройств для никель-кадмиевых аккумуляторов
Сегодня на рынке можно выделить две основные группы устройств, предназначенных для заряда никель кадмиевых аккумуляторов:
- Автоматические ЗУ;
- Реверсивные импульсные ЗУ.
Автоматические зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторных батарей. Это простые и доступные по цене устройства. Они менее сложные и выпускаются в конструкции, которая позволяет заряжать по два или 4 батарейки одновременно. Чтобы запустить заряд никель кадмиевых аккумуляторов, вставьте в батарейки в зарядное устройство. Переключателем ЗУ нужно установить количество заряжаемых батареек и подключить устройство к сети.
Как правило, автоматическое зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов имеет следующую цветовую индикацию. Красный цвет индикатора показывает, что идёт процесс заряда батареек. Чтобы сделать разряд аккумуляторов, на устройстве имеется переключатель «разряд». В процессе разряда индикатор будет иметь жёлтый цвет. После того, как пройдёт разряд, зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторов само запустит зарядку. Зелёный цвет индикатора говорит о том, что цикл разряд-заряд закончен.
Пример зарядного устройства для Ni-Cd аккумуляторов
Дополнительно можете прочитать отдельную статью о про восстановление Ni-Cd аккумулятора для шуруповерта.В данном случае речь идёт о заряде никель-кадмиевых батареек по отдельности. Если это аккумуляторы для шуруповёрта или другого электроинструмента, то с ними в комплекте идёт штатное зарядное устройство, которое позволяет заряжать всю батарею сразу от бытовой электросети.
Реверсивное импульсное ЗУ. Эти устройства более сложные и стоят дороже, чем модели первого типа. Обычно производители позиционируют их как профессиональные. Такое зарядное устройство для Ni-Cd аккумуляторов циклически проводит разряд-заряд с разным временным интервалом.
Устанавливается аккумулятор, выставляется режим и запускается работа. Индикатор даст сигнал об окончании зарядки. С помощью таких ЗУ можно не только выполнять заряд никель-кадмиевых аккумуляторов, но и поддерживать их в рабочем состоянии. В качестве примера можно привести широко распространённое универсальное зарядное устройство iMAX B6.
Никель-кадмиевые АКБ менее требовательны к характеристикам зарядного устройства, чем Ni-MH аккумуляторы. Но экономить на нём нельзя, поскольку дешевые устройства сокращают срок эксплуатации батарей. Теперь, давайте, разберёмся, как зарядить никель кадмиевый аккумулятор.
Процесс разряда и заряда Ni-Cd аккумуляторов
Процесс разряда никель-кадмиевых батарей
Для этого типа батарей (как впрочем, и для других) разрядные характеристики зависят от особенностей аккумуляторов, которые определяют его внутреннее сопротивление. Среди таких особенностей можно отметить структуру и толщину электродов. На разрядные характеристики влияют:
- толщина сепаратора и его структура;
- плотность сборки;
- объём электролита;
- некоторые характеристики конструкции.
При работе в условиях продолжительного разряда используются дисковые батарейки с прессованными электродами большой толщины. Для них разрядная кривая показывает постоянное медленное снижение напряжения до величины 1,1 вольта. Разрядная ёмкость в случае дальнейшего разряда до 1 вольта равна от 5 до 10 процентов от номинального значения. Особенностью этого типа батарей является существенно падение разрядной ёмкости и напряжения при увеличении тока до 0,2*С. Объяснение этому достаточно простое — невозможность разряда активной массы равномерно по всей электрода.
Дисковые Ni-Cd аккумуляторы
Если уменьшить толщину электродов и увеличить их количество до четырёх, то ток разряда для дискового аккумулятора может быть увеличен до величины 0,6*С.
Аккумуляторные батареи с электродами из металлокерамики имеют малое внутреннее сопротивление и высокие энергетические характеристики. На их разрядных характеристиках заметно меньшее падение напряжения. У этого типа аккумуляторов величина напряжения держится выше 1,2 вольта до отдачи 0,9 от номинальной ёмкости. При дальнейшем разряде и падении напряжения с 1,1 до 1 вольта отдаётся около 3 процентов номинальной ёмкости. Допускается разряжать этот тип аккумуляторов разрядными токами величиной до 3-5*С.
Ni-Cd аккумуляторы цилиндрической формы можно разряжать более высокими токами. В них используются рулонные электроды, что позволяет разряжать их максимальным током 7-10*С.
Цилиндрические Ni-Cd аккумуляторы
На изображениях ниже можно видеть влияние тока разряда и температуры на значение разрядной ёмкости.
Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда
Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от температуры ОС
Разрядная характеристика никель-кадмиевого аккумулятора в зависимости от тока разряда при различных температурах
Наибольшее значение ёмкости достигается при температуре 20 градусов Цельсия. Ёмкость практически не снижается, если увеличивать температуру. А вот при температуре ОС ниже ноля значение разрядной ёмкости падает пропорционально увеличению разрядного тока. Уменьшение ёмкости при низких температурах объясняется уменьшением разрядного напряжения щелочной аккумуляторной батареи из-за увеличения сопротивления.
Увеличение сопротивления объясняется ограниченным объёмом электролита в герметичной батарейке. Состав и концентрация электролита сильно отражаются на характеристиках. От них напрямую зависит температура образования твёрдой фазы. Это могут кристаллогидраты, лёд, соли и т. п. При замёрзшем электролите разряд вообще отсутствует. Работоспособность Ni-Cd в большинстве случае ограничена температурой минус 20 градусов Цельсия. В некоторых случаях при корректировке состава электролита и его концентрации производители выпускают модели Ni-Cd батарей работоспособных при минус 40.
Если у вас электроинструмент или электронный гаджет работает на металлогидридных батарейках, вам будет интересно прочитать о том, как восстановить Ni-MH аккумуляторы.
Процесс заряда никель-кадмиевых батарей
В процессе зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов важным моментом является ограничение излишнего заряда. Это важный момент, поскольку при заряде никель-кадмиевых аккумуляторов внутри них растёт давление. В процессе зарядки выделяется кислород и постепенно снижается коэффициент использования тока. На графике ниже можно видеть зависимость разрядной ёмкости от скорости заряда. Данные приводятся для цилиндрических батарей.
Эффективность заряда никель-кадмиевого аккумулятора при различной скорости зарядки
Чтобы аккумулятор полностью зарядился, ему требуется сообщить до 160 процентов от номинальной ёмкости. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов должна вестись в интервале температур 0-40 С. Рекомендуемый интервал 10-30 С. При понижении температуры на отрицательном электроде снижается поглощение кислорода и растёт давление. В результате при сильном перезаряде из-за увеличения давления может открыться аварийный клапан. При увеличении температуры потенциал растёт и на положительном электроде очень рано выделяется кислород, что сокращает процесс зарядки в штатном режиме.
Если температура поддерживается стабильной, то на процесс заряда сильно влияет ток. Его увеличение вызывает рост скорости выделения кислорода. А скорость его поглощения при этом не меняется, поскольку зависит от особенностей конструкции аккумуляторной батареи. Влияние на газопоглощение оказывает компоновка, структура, толщина электродов, материал сепаратора, объем электролита.
В частности, чем плотность компоновки электродов больше и их толщина меньше, тем зарядка идёт с большей скоростью. Поэтому цилиндрические батареи заряжаются с большой скоростью. На кривых заряда можно заметить, что у таких моделей Ni-Cd аккумуляторов при токе 0,1-1С эффективность зарядки почти не меняется. Снижение тока заряда вызывает существенное уменьшение ёмкости, которую батарея отдаст при разряде.
Стандартный режим зарядки считается следующий. Никель-кадмиевый аккумулятор с напряжением 1 вольт заряжается примерно 14-16 часов током 0,1С. Детали процесса зарядки оговариваются производителями аккумуляторов. Они могут отличаться из-за особенностей конструкции или увеличенной закладки активной массы (это делается для наращивания ёмкости). Для Ni-Cd аккумуляторов может использоваться зарядка постоянным током в течение всего времени. А может использоваться схема ступенчатого или плавного снижения тока зарядки во время процесса. Это позволяет проводить длительную зарядку без риска повредить аккумулятор. При таких режимах ток зарядки на первой стадии может значительно превышать значение 0,1*С.
Часто есть необходимость в увеличении скорости зарядки. Производители решают эту проблему выпуском батарей, которые способны эффективно заряжаться большими токами. При этом используются различные системы контроля, охраняющие никель-кадмиевый аккумулятор от сильного перезаряда. Эти системы контроля могут содержать, как сами аккумуляторы, так и зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов.
Для цилиндрических Ni-Cd аккумуляторов рекомендуется выполнять зарядку постоянным током величиной 0,2 С в течение 6-7 часов. Также используется режим током 0,3 С в течение 3-4 часов. В последнем случае контроль по времени заряда обязателен. Если ведётся ускоренный заряд, то перезаряд должен составлять до 120-140 процентов от ёмкости и не более. В этом случае Ni-Cd аккумулятор набирает разрядную ёмкость не меньше номинальной. Для работы в ускоренных режимах производители даже предлагают аккумуляторы, которые могут заряжаться за один час. В таком режиме используются различные средства контроля за температурой и напряжением, чтобы никель-кадмиевые батарейки не деградировали в результате резкого роста давления.
После того, как заряд прекращается давление внутри аккумуляторной батареи ещё продолжает расти, поскольку окисление гидроксильных ионов на оксидно-никелевых электродах продолжается. Постепенно скорость выделения кислорода на положительном электроде сравнивается с поглощением на отрицательном (кадмиевом) электроде. Поэтому давление в батарее постепенно понижается. Если был существенный перезаряд, то давление будет снижаться медленнее. Рекомендуем также прочитать о том, как заряжать Ni-MH аккумуляторы.
Режим заряда Ni-Cd аккумулятора
Давайте, суммируем, что нужно знать о режиме зарядки Ni-Cd аккумуляторов. Речь, естественно, о тех случаях, когда у вас есть возможность выставить параметры. Как вы уже поняли, при заряде никель-кадмиевого аккумулятора его напряжение растёт до определённого значения, а затем стабилизируется. Когда батарея полностью заряжается, то напряжение понижается. По этому падению зарядные устройства чаще всего отслеживают окончание заряда. Это падение напряжения ещё называется Delta Peak. Чем точнее отслеживается эта дельта, тем батарейка заряжается более качественно и не будет перезаряда.
Итак, рекомендуется следующий режим. Ток заряда до 2С (номинальная ёмкость батарейки). Если доступен, то выбирается вид импульса (Re-Flex, Flex, Normal). Delta Peak должна составлять 7-10 мВ на один элемент батареи. Ток подкачки (ещё называемый trickle) составляет 50-100 мА-ч.
Следует помнить, что нельзя допускать перегрев аккумулятора выше 50 градусов Цельсия. Для того, чтобы продлить срок службы Ni-Cd аккумулятора, то выставляйте Delta Peak по минимуму. Недозарядка составит примерно 50 мА-ч. Стоит отметить и ещё ряд деталей процесса зарядки. Советуем также прочитать материал о восстановлении и ремонте Ni-Cd аккумуляторов.
Для полноценного использования мощности аккумулятора его следует заряжать большим током зарядки. Если важно использовать его мощность по максимуму, то нужно заряжать в нормальном режиме малым током. Величина тока около 0,1С. При этом время заряда составит 14-16 часов. С помощью ступенчатой подачи тока можно зарядить Ni-Cd аккумуляторную батарею в ускоренном режиме. Для этого 10 процентов ёмкости батареи набирается током 1С, затем до 80 процентов током 1,5С, а остаток добивается током 0,5С.
Теперь вы знаете, как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор в различных режимах. Главное, не допускать сильного переразряда и вести контроль и отключение зарядки по ряду параметров. Если у вас есть дополнения к статье или вопросы, пишите их в комментариях ниже. Также предлагаем проголосовать в опросе и оценить материал.
Популярные статьи:
Опубликовано в Аккумуляторыgenerator-prosto.ru
Как правильно заряжать аккумулятор шуруповёрта
Шуруповерт является одним из самых востребованных инструментов, используемых профессионалами и любителями. Использование сетевых шуруповертов не всегда удобно, особенно если вы находитесь вдали от 220 В. С аккумуляторным инструментом эта проблема решена, с ним можно свободно перемещаться, не таская шнур за собой.
Одним из главных элементов любого аккумуляторного инструмента – это батарея, которая обеспечивает автономное функционирование. Но как правильно нужно заряжать АКБ, чтобы он прослужил максимально долго? Далее подробно в статье.
Содержание статьи:
Виды аккумуляторов
Чтобы АКБ прослужил долгое время «как часы», нужно предварительно ознакомиться с инструкцией, прилагаемой к устройству. Нужно отметить, что шуруповерты отличаются не только ценой, мощностью, производителем, но и делятся на профессиональные и полупрофессиональные. Соответственно, аккумуляторы также будут иметь разную цену, качество и вместимость заряда. Профессиональные виды оснащены более емкими источниками питания, которые будут стоить на уровень дороже, но и работать будут дольше, чем обычные. Производители используют при изготовлении своих приборов различные аккумуляторы, каждый из которых наделен определенными параметрами и особенностями, которые следует учитывать в ходе подзарядки. Аккумуляторы для шуруповертов можно классифицировать на такие виды:
1. Литиевый Li-Ion
Считаются наиболее мощными аккумуляторами. Они достаточно быстро заряжаются, а также в них полное отсутствие эффекта памяти. Подзарядить подобный вид батареи проще простого. Нет необходимости подзаряжать его после полной разрядки, подпитывать разрешается по мере надобности. Высокая стоимость и непереносимость пониженной температуры отбивает желание покупки у многих людей, поэтому они не слишком востребованы. Заряжать батареи следует при температуре от 10 до 40°С. Если аккумулятор нагревается во время заряда, его надо охладить, чтобы избежать дальнейших поломок.
2. Никелево-кадмиевый Ni-Cd
Никель кадмиевый аккумулятор наделен компактными габаритами и большой вместимостью. Следуя прилагаемой инструкции, их можно подпитывать более 1000 раз. Присутствует эффект памяти, если заряжать его раньше, чем произойдет полный разряд, это может понизить энергоемкость. Перед первым применением, нужно не менее трех раз заряжать и разряжать аккумуляторную батарею. В дальнейшем также рекомендовано полностью разряжать и заряжать устройство, это даст возможность довести емкость до требуемого рабочего состояния. Это же правило применимо во время хранения инструмента.
3. Никелево-металлгидридный Ni-MH
Принадлежат к новейшему поколению аккумуляторов, по этой причине, эффект памяти несколько слабее, чем предыдущая разновидность, что является несомненным плюсом. Недочет НМГБ – высочайший ток саморазряда. Чтобы АКБ длительное время функционировал, его нужно держать заряженным. В случае длительного неиспользования шуруповерта (около месяца), его нужно полностью перезарядить.
Как вы видите, каждая аккумуляторная батарея наделена характерными особенностями, учитывая которые, удастся правильно заряжать шуруповерт.
Особенности зарядки того или иного вида + (Видео)
Весьма значимым фактором считается первоначальная зарядка шуруповерта, поскольку именно от нее зависит, станет ли активной полная вместимость заряда или нет. Любой тип АКБ обладает своими характерными чертами первичной подзарядки. Процесс подзарядки никель-кадмиевой батареи несколько усложнен. Изначально его нужно подзарядить три раз подряд, и так, чтобы емкость заряда оставалась заполненной.
Никель-металлгидридный вид в первый раз рекомендуется целиком разрядить, и также полностью зарядить. Круг полноценной зарядки/разрядки повторяется 4-5 раз, затем можно смело заряжать и разряжать АКБ независимо от наполненности емкости.
Для литий-ионных особых правил не существует, емкость остается неизменной долгое время.
Совет! Нельзя допускать перегрева источник питания свыше 50 градусов.
Какое количество времени оптимально для зарядки?
Период подзарядки обычно указан в инструкции устройства. В большинстве случаев прибор имеет специальный индикатор, который помогает понять, как долго нужно еще заряжать. После того, как зарядка завершилась, отключите ее, чтобы не повредить батареи. Среднее значение зарядки для шуруповерта составит от 30 минут до семи часов. Наиболее продолжительный период у Ni-Cd с напряжением 1,2 В, подпитка током 250 мА приблизительно семь часов.
Также различают два типа зарядных приборов для АКБ: обыкновенный и импульсный. Стандартной зарядкой чаще всего комплектуют непрофессиональные инструменты, заряд длится около 3-7 часов. Импульсный прибор предназначен для профессиональных моделей и способен запитать батарею максимум за 1 час.
Совет: Шуруповерт «Интерскол» отличается своей универсальностью, кроме главной функции, он еще может использоваться как дрель.
Стоит ли заряжать перед длительным хранением?
Долгое время не используете аккумулятор от шуруповерта? Специалисты дают следующие рекомендации.
- Никель-кадмиевые АКБ, перед тем как хранить, нужно разрядить до состояния, когда шуруповерт перестает функционировать на полную силу. Для продолжительного хранения надо провести 3-5 полноценных кругов зарядки/разрядки.
- Никель-металлогидридные предусмотрены большей величиной саморазряда, в отличие от предыдущих элементов. Эксперты советуют держать их заряженными, а после долгого перерыва поставить на сутки подзарядиться. Емкость понижается спустя 200-300 циклов зарядки-разрядки. Допускается частичный разряд для данного вида.
- Литий-ионные отличаются полным отсутствием «эффекта памяти». Батарею можно заряжать когда угодно. Не рекомендовано, полностью разряжать их, в результате можно отключить защитную схему. Снабжены специальными контроллерами, которые при высокой температуре отключают элемент для предотвращения перегрузки. Хранить элемент заряженным можно всего лишь на 50%.
Что предпринять, если не подзаряжается аккумулятор? + (2 Видео)
Причина может крыться как в изношенности, так и в поломке устройства. Часто случается, что между клеммами зарядного прибора и батареи нарушаются контакты. Тогда можно самостоятельно разобрать «зарядку» и подогнуть клеммы.
Как известно, все контакты со временем окисляются и загрязняются, для шуруповерта с зарядным устройством – это не исключение. Обычно выражается в существенном уменьшении времени заряда, а также продолжительности активности электроинструмента. Для устранения окиси нужно аккуратно протереть контакты специальным веществом или на крайний случай, спиртом.
Очень часто никель-кадмиевые батареи теряют свою емкость, особенно когда дело касается непрофессиональных моделей. Опытные пользователи предпочитают разгонять такие АКБ. Сначала разбирается блок аккумулятора, и обнаруживаются проблемные области. Далее требуется их подзарядка. Лучше сразу воспользоваться более высоким током, чем положено, а потом разрядить повторно. Если в Ni-Cd все еще не исчез электролит, процедура может возобновить источник питания.
А некоторые знатоки даже используют автомобильную зарядку для подпитки АКБ.
instrument-blog.ru
Правила, как правильно зарядить аккумулятор шуруповёрта
Одним из самых универсальных электроинструментов в наше время является шуруповерт. Разнообразие насадок, переходников и дополнительных приспособлений делает его незаменимым помощником в любом ремонте.
Но основное преимущество шуруповерта – это его мобильность. Использование аккумулятора для шуруповерта позволяет работать быстро и не думать об удлинителях и розетках. На выездных объектах или же просто на улице. Однако аккумуляторы имеют ограниченный срок службы. Для того чтобы продлить жизнь батареи, её надо правильно заряжать.
Как правильно заряжать аккумулятор
Правила зарядки аккумулятора каждой конкретной модели шуруповерта вы можете узнать в инструкции по эксплуатации. Это необходимо сделать, перед тем как начинать им пользоваться. Давайте рассмотрим преимущества и недостатки разных видов батарей. У каждого свои особенности зарядки, разрядки и хранения в течение длительного времени.
По составу самыми популярными разновидностями являются:
- Li-Ion литий-ионные
- Ni-Cd Никель-кадмиевые
- Ni-MH Никель-металл-гидридные
Самым распространенным и доступным аккумулятором остается никель-кадмиевый (Ni-Cd). Все производители предоставляют широкую линейку моделей именно с такими батареями. На их примере и рассмотрим базовые правила зарядки.
При зарядке нового аккумулятора или после долгого простоя без работы может отсутствовать полная зарядка. Это нормальная ситуация, хотя может показаться, что есть какой-нибудь дефект. Батарея будет заряжаться полностью после нескольких полных разрядок. Такая аккумуляторная батарея имеет так называемый эффект памяти. То есть способность приобретать емкость, которая будет равна емкости первых циклов заряда и разряда.
Чтобы использовать по максимуму емкость батареи, рекомендуется первые пять циклов заряда и разряда делать полностью. То есть полностью заряжать после полной разрядки устройства. Аккумулятор рекомендуют заряжать перед первым использованием, или когда он не выдает необходимое напряжение питания.
В процессе зарядки батарея может немного нагреваться. Это нормально и не указывает на наличие проблем. Заряжать необходимо в отапливаемом помещении. Температура может варьироваться от +4 до +35 градусов. Хранить следует в помещении с нормальной влажностью при температуре не ниже +5 градусов. Аккумулятор необходимо заряжать не реже, чем раз в 3 месяца.
Литий-ионные модели стремительно занимают свою нишу на рынке. Это происходит потому, что у них отсутствует эффект памяти, а скорость заряда значительно выше, чем у никель-кадмиевых. Можно дозарядить в любой момент и не опасаться за емкость аккумулятора. Основным недостатком литий-иона является цена. Но для профессионального инструмента цена – приоритетный показатель.
Никель-металл-гидридные встречаются, но сильно уступают в популярности. Преимущество этих моделей состоит в отсутствии «эффекта памяти». Зато есть большой недостаток: высокий саморазряд. Это явление, при котором аккумулятор сам по себе разряжается с течением времени.
По времени скорость зарядки каждого отдельного устройства индивидуальна для каждой отдельной модели шуруповерта. Эту информацию можно посмотреть в инструкции. К примеру, если это 18 V аккумулятор с емкостью 1.5 А/ч, то он заряжается 1 час. При этом 14.4 V емкостью 2 А/ч заряжается 3–5 часов. Но не следует слишком долго держать аккумулятор на зарядке. При очень длительном заряде аккумуляторная батарея может сильно нагреться и начать терять свои свойства.
Если вам необходимо зарядить шуруповерт, а зарядного при этом нет (сломалось, потерялось, украли – случаи могут быть разные), тогда можно прибегнуть к использованию универсального зарядного устройства. При таком методе заряда нужно строго придерживаться инструкции, чтобы ничего не испортить.
Важно! Если задать напряжение или силу тока, превышающую максимально допустимую для аккумулятора, он будет слишком сильно греться, и возможно самовозгорание.
Универсальные автоматические зарядные устройства с напряжением от 7 до 20 вольт сами определяют необходимую силу тока и напряжение аккумулятора. Удобно, если у вас есть разный аккумуляторный инструмент с разной емкостью. Это позволяет не носить с собой все зарядные устройства.
Важно понимать, что от силы тока (указывается на зарядном устройстве) напрямую зависит время зарядки. Так, при силе тока в 400 mA аккумулятор в 2 А/ч будет заряжаться 5 часов. Если сила тока 2000 mA, этот же аккумулятор зарядится за 1 час. Более слабый и постепенный заряд увеличивает срок службы аккумулятора. Большой ток заряда экономит время, но при этом батарея греется больше.
В некоторых случаях можно зарядить аккумулятор от шуруповерта при помощи автомобильного зарядного устройства. Следует помнить, что автомобильная зарядка дает напряжение в 12 вольт. Следовательно, и заряжать им можно только 12-вольтовые шуруповерты. В редких случаях 14.4 вольта, но не больше. И обязательно помнить, что сила тока не должна превышать 1–2 А.
Как разрядить аккумулятор
Разряжать аккумулятор шуруповерта можно естественным путем. А именно: просто дать ему поработать вхолостую или с небольшой нагрузкой. Потеря мощности или крутящего момента уже говорит о полном разряде батареи. Дальнейшая разрядка может только навредить аккумулятору, а полная разрядка существенно снизит его характеристики. В литий-ионных моделях стоит простейшая схемотехника, которая не позволит полностью разрядить аккумулятор или его перегреть.
Если перегревается аккумулятор
Сильный нагрев аккумулятора говорит либо о плохом контакте между элементами, либо о выходе из строя одного аккумулирующего элемента. Но паниковать нужно только в том случае, если температура очень высокая (свыше 40 градусов), потому что зарядка батареи всегда сопровождается выделением тепла. Почти все устройства снабжены температурным датчиком, который и не допускает перегрева.
Если же наблюдается нагрев батареи свыше 40 градусов, это говорит о неполадках или в температурном датчике, или в других элементах аккумулятора. Лучше всего отнести устройство в ремонт для диагностики и замены неисправных деталей.
Если устройство слишком быстро заряжается
Быстрая зарядка (как и разрядка) может говорить о том, что емкостные свойства батареи уже снижены. Это происходит со временем. В среднем это 2–4 года и зависит от интенсивности использования инструмента. Ресурс измеряется в циклах разряд-заряд. По-видимому, батарея устарела и нуждается в полной замене.
- Ni-Cd никель-кадмиевых это 2000 циклов
- Li-Ion литий-ион – примерно 3000 циклов
- Ni-MH никель-металл-гидрид – 1000 циклов
Снижение времени работы может зависеть от механических повреждений.
В заключение хочется отметить, что при выборе аккумуляторного шуруповерта очень важно знать отличия и особенности установленного источника питания. Есть профессиональные и бытовые инструменты. Для бытового использования достаточно будет и никель-кадмиевого. Но его лучше заряжать раз в 3 месяца, если он не используется. Для постоянного использования лучше подойдут агрегаты Li-Ion. Цена будет выше, но удобство и надежность будут на уровень выше.
pro-instrument.com
