Как восстановить металл гидридный аккумулятор

NiMH аккумуляторы, их тренировка и восстановление

на страницах сайта

www.electrosad.ru

В Журнале «МИР ПК» №5 за 2006 год опубликована статья В.Логинова «Секреты омоложения батареи ноутбука». Здесь я хочу поделиться собственным опытом восстановления емкости NiMH элементов, для тех кому хочется повозиться и сэкономить.

Из опыта эксплуатации

NiMH элементы широко рекламируются, как элементы с высокой энергоемкостью, не боящиеся холода и не имеющие памяти. Купив цифровую фотокамеру Canon PowerShot A 610 , я естественно снабдил ее емкой памятью на 500 снимков высшего качества, а для увеличения продолжительности съемок купил 4 NiMH элемента емкостью 2500 ма * час фирмы Duracell .

Сравним характеристики выпускаемых промышленностью элементов:

Ионно-литиевые
Li-ion

Никель-кадмиевые NiCd

Никель-
металл-гидридные NiMH

Свинцово-кислотные
Pb Длительность службы, циклов зарядки/разрядки

1-1,5 года 500-1000

3 00-500 0 Энергетическая емкость, Вт*ч/кг

30 Ток разряда, мA*емкость аккумулятора

250 Напряжение одного элемента, В

6, 12 Скорость саморазряда

2-5% в месяц

10% за первые сутки,
10% за каждый последующий месяц

в 2 раз выше
NiCd

40% в год Диапазон допустимых температур, градусы Цельсия зарядки

0. +40 разрядки

-20. +60 -20. +65

-15. +50 Диапазон допустимых напряжений, В

2,5-4,3 (коксовые) , 3,0-4,3 (графитовые)

5,25-6,85 (для батарей 6 В),

10,5-13,7 (для батарей 12 В)

Из таблицы видим NiMH элементы обладают высокой энергетической емкостью, что делает их предпочтительными при выборе.

Для их зарядки было куплено интеллектуальное зарядное устройство DESAY Full-Power Harger обеспечивающее зарядку NiMH элементов с их тренировкой. Элементы оно заряжались качественно, но. Однако на шестой зарядке оно приказало долго жить. Выгорела электроника.

После замены зарядного устройства и нескольких циклов заряд-разряд, аккумуляторы стали садиться на втором — третьем десятке снимков.

Оказалось, что не смотря на заверения, NiMH элементы тоже обладают памятью.

А большинство современных портативных устройств их использующих, имеют встроенную защиту, отключающую питание при достижении некоторого минимального напряжения. Это не позволяет выполнить полную разрядку аккумулятора. Тут и начинает играть свою роль память элементов. Не полностью разряженные элементы получают неполный заряд и их емкость падает с каждой перезарядкой.

Качественные зарядные устройства позволяют выполнять зарядку без потери емкости. Но что-то я не смог найти в продаже такого для элементов емкостью 2500ма h . Остается периодически проводить их тренировку.

Тренировка NiMH элементов

Тренировка NiMH элементов заключается в нескольких (1-3) циклах разрядки — зарядки.

Разрядка выполняется до снижения напряжения на аккумуляторном элементе до 1В. Желательно разряжать элементы индивидуально. Причина в том, что способность принимать заряд может быть различна. И она усиливается при зарядке без тренировки. Поэтому происходит к преждевременное срабатывание защиты по напряжению вашего устройства (плеера, фотоаппарата, . ) и последующей зарядке неразряженного элемента. Результат этого нарастающая потеря емкости.

Разрядку необходимо выполнять в специальном устройстве (Рис.3), которое позволяет выполнять ее индивидуально для каждого элемента. Если нет контроля напряжения, то разрядка выполнялась до заметного снижения яркости лампочки.

А если Вы засечете время горения лампочки вы сможете определить емкость аккумулятора, она вычисляется по формуле:

Емкость = Ток разрядки х Время разрядки = I х t (А * час)

Аккумулятор емкостью 2500 ма час способен отдавать в нагрузку ток 0,75 А в течении 3,3 часа, если полученное в результате разрядки время меньше, соответственно и меньше остаточная емкость. И при уменьшении емкости Вам необходимой надо продолжить тренировку аккумулятора.

Сейчас для разрядки элементов аккумуляторов я применяю устройство изготовленное по схеме показанной на рис.3.

Оно изготовлено из старого зарядного устройства и выглядит так:

Только теперь лампочек 4 штуки, как в рис.3. О лампочках надо сказать отдельно. Если лампочка имеет ток разрядки равный номинальному для данного аккумулятора или несколько меньший ее можно использовать как нагрузку и индикатор, иначе лампочка только индикатор. Тогда резистор должен иметь такую величину, чтобы суммарное сопротивление El_1-4 и параллельного ей резистора R_1-4 было порядка 1,6 Ом. Замена лампочки на светодиод недопустима.

Пример лампочки которая может быть использована в качестве нагрузки — это криптоновая лампочка для карманного фонаря на 2,4 В.

Особый случай.

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

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

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

Зарядка предпочтительна индивидуальная для каждого элемента.

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

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

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

И они Вас не подведут.

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

Чтобы не казалось тупо

Существуют «умные» зарядники для NiMH элементов.

Такой зарядник работает с каждым аккумулятор отдельно.

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

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

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

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

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

Заключение

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

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

Источник

Как восстановить никель-металлгидридный (NiMH) аккумулятор после хранения?

Начнем с того, что никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют высокий саморозряд – примерно в два раза больше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов. Хранить Ni-MH аккумуляторы нужно только полностью заряженными. Разряженный ак. допускается хранить не более 5 дней! Результат такого хранения – уменьшение емкости. Повышенная температура хранения также сокращает срок службы.

При длительном хранении перед зарядом аккумулятор следует разрядить током 5 – 10А.

Заряжать нужно небольшим током — 0,1 от номинальной ёмкости на протяжении 15 – 16 часов. Следите за температурой аккумулятора, она не должна быть выше 60 градусов.

Эти аккумуляторы не имеют эффекта памяти, поэтому их лучше заряжать не дожидаясь полной разрядки.

Начну с того, что восстанавливаются они отдельно друг от другу, т.е. если есть комплект таких аккумуляторов, особенно если они пальчиковые, то работать необходимо с каждым АКБ в отдельности как при разрядке, так и при зарядке.

Начнём с того, что их надо разрядить после хранения, но не в полный ноль, а оставить на них напряжение в 1 Вольт. Такую разрядку выполняют в специальных устройствах, которые также и контролируют степень заряда АКБ. Если такового устройства нет, то можно подсоединить лампочку накаливания, с одним напряжением, что и АКБ, к аккумулятору и контролировать её накал, как только он станет достаточно тусклым, то АКБ разряжен. Нельзя разряжать АКБ в оборудовании, тем более несколько элементов сразу, так как там стоит функция отключения и один АКБ может быть полностью разряжен, а остальные ещё в норме.

Теперь о зарядке — она также должна осуществляться для каждого аккумулятора в отдельности с контролем зарядки. Зарядное устройство необходимо выбирать таким, чтобы ток был ниже, чем ёмкость АКБ. Не стоит применять приборы не соответствующие аккумуляторам, так как они не полностью заряжают АКБ.

Лучше всего использовать зарядные устройства для зарядки АКБ со специальной функцией регенерации.

Весь процесс разрядка-зарядка необходимо повторить минимум 3 раза, а если возникают проблемы в работе после расконсервации АКБ, тогда опробовать их на саморазряд и если в наборе АКБ будут плохие, то лучше их выкинуть, чтобы не загубить все остальные.

Источник

Как восстановить никель металлогидридный аккумулятор

Никель-металлогидридные батареи чувствительны к разряду и заряду, заряжать их нужно специальными устройствами. Со временем происходит саморазряд, поэтому нужно периодически выполнять восстановление Ni-Mh-аккумуляторов. Существует несколько способов увеличения емкости, продлевающих срок службы АКБ.

О чем нужно помнить при эксплуатации Ni-Mh-аккумуляторов

При использовании батареек никель-металлогидридного типа принимают во внимание такие моменты:

1. Увеличенная стоимость.
   Такие аккумуляторы в 1,5-2 раза дороже никель-кадмиевых. Внедрение новых технологий позволяет постепенно сравнять стоимости. Подобное характерно для стандартных источников питания типа АА или ААА.
2. Наличие эффекта памяти.
   При регулярном недозаряде батарея перестает полностью восстанавливать мощность. В никель-металлогидридных АКБ этот эффект менее выражен, чем в предыдущих моделях.
3. Чувствительность к частой зарядке.
   Рабочие качества изделий ухудшаются уже после 300 цикла.
4. Высокая степень саморазряда.
   Срок хранения батарейки никель-металлогидридного типа в 1,5 раза меньше такового у других видов.
5. Необходимость правильного выбора силы тока.
   Источник питания подает достаточно высокое напряжение. Однако мощность подаваемого заряда не должна превышать 0,5*С. Несоблюдение этого правила снижает срок эксплуатации никелевых источников электрической энергии. Никель-кадмиевые аккумуляторы менее чувствительны к подаче мощного тока.
6. Необходимость использования специального зарядного устройства.
   Прибор для Ni-MH-батарей можно использовать для зарядки кадмиевых АКБ, но не наоборот.

Зарядка никель-металлогидридных аккумуляторов

Никель-металлогидридные источники питания можно заряжать капельным или ускоренным методом. Первый способ использовать нежелательно, что объясняется сложностью определения времени прекращения подачи тока.

Аккумулятор может перезарядиться, что приведет к разрушению металлических пластин. Ускоренный метод зарядки обладает более высоким коэффициентом полезного действия. На выводы подается ток силой 0,5-1*С, где С — емкость источника питания.

Процесс восстановления мощности АКБ включает такие этапы:

• определение типа аккумулятора;
• предварительный этап;
• переходная стадия;
• быстрая зарядка;
• подача тока слабой силы, обеспечивающая дозарядку;
• поддержание заряда.

никель-кадмиевых элементов питания достаточно отслеживать кривую напряжения в конце зарядки. При восстановлении мощности металлогидридных элементов нужно контролировать температуру электролита и время подачи тока.

Восстановление Ni-Mh-аккумуляторов

Из-за эффекта памяти такие АКБ при неправильной эксплуатации утрачивают большую часть емкости. Подобное возникает при многократных неполных циклах зарядки.

Батарея запоминает степень разряда, что приводит к уменьшению емкости. Часть компонентов перестает участвовать в электрохимических реакциях.

Устранить эффект памяти помогает восстановление. Для этого АКБ разряжают до 1 В, подключая лампу или зарядное устройство. После этого элемент питания заряжают полностью. Если восстановление не выполнялось слишком долго, потребуется несколько циклов. Тренировку нужно проводить раз в месяц.

При этом учитывают такие моменты:

1. Эффект памяти способствует снижению емкости на 5-10%. Восстановление этого параметра возможно за 1 цикл разряда и заряда. Вычислить емкость можно, разрядив заряженную батарею. Для этого измеряют время потери заряда и умножают полученный показатель на мощность потребителя энергии. Результат сравнивают с заявленным в инструкции значением. Некоторые ЗУ измеряют все показатели автоматически.
2. Рекомендуется использовать зарядные устройства с функцией разряда. Прибор должен ограничивать минимальное напряжение. Это помогает избежать критического разряда элемента питания при восстановлении. Без такого устройства не обойтись при невозможности определения остаточной мощности АКБ и расчета предполагаемого времени разряда.
3. При неизвестной степени заряда разряжать источник питания лампой нужно, непрерывно контролируя напряжение. Иначе батарея станет непригодной к дальнейшей эксплуатации. При восстановлении системы, состоящей из нескольких аккумуляторов, перед началом тренировки выравнивают степени заряженности. Для этого элементы полностью заряжают.
4. Если аккумулятор функционирует не менее 5 лет, циклический метод восстановления может оказаться неэффективным. Тренировка считается профилактической мерой, направленной на поддержание работоспособности изделия. Вместе со снижением емкости изменяется состав и объем электролита. Поэтому периодически доливают очищенную воду или готовый кислотный раствор.

Процессы взаимодействия элементов в аккумуляторной батарее

Никель-металлогидридные аккумуляторы чаще всего состоят из нескольких элементов. Например, батарея шуруповерта состоит из 10 компонентов, соединяемых поочередно.

Элементы имеют разные характеристики, например большую или меньшую емкость.

Источники питания с небольшой мощностью заряжаются быстрее, что приводит к их разрушению. При коротком замыкании некоторых деталей происходит деградация остальных.

При использовании устройства нужно поддерживать одинаковую степень заряженности компонентов системы. При необходимости выполняется отдельное восстановление элементов. Для этого батарею разбирают, что нередко вызывает затруднения.

Более простым методом является применение зарядных устройств, оснащенных функцией балансировки. Такой режим подходит для новых и критически разряженных источников питания. В течение 4-5 часов ЗУ подает ток силой 0,1*С, далее параметр увеличивается до 0,3*С. При длительном хранении батареи проводят несколько таких циклов.

Источник