5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как восстановить NiMH аккумулятор: простые способы тренировки и восстановление металлогидридной батареи

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:

Никель-
металл-гидридные NiMH

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

в 2 раз выше
NiCd

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 El1-4 и параллельного ей резистора R1-4 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.

Читать еще:  Как восстановить историю браузера на мобильном или ПК

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!

Как нужно проводить восстановление Ni─MH аккумулятора и почему это важно?

Ni─MH аккумуляторы рекламируются производителями, как батареи с большой энергоёмкостью, устойчивые к холоду, и лишённые недостатков кадмиевых. Действительно, этот тип батарей не имеет в своём составе такого вредного вещества, как кадмий. Производство и переработка Ni─MH аккумуляторов не имеют тех сложностей, что для Ni─Cd. Но некоторые недостатки кадмиевых батарей у них остались. К примеру, сохранился «эффект памяти». Да и вообще, Ni─MH очень чувствительны к режимам зарядки и разрядки. Для заряда никель─металлогидридных аккумуляторов требуются продвинутые устройства. Кроме того, чтобы продлить срок службы таких элементов, нужно их периодически восстанавливать. Поговорим о том, как это можно сделать.

О чём нужно помнить при эксплуатации Ni─MH аккумуляторов?

Несмотря на преимущества никель─металлогидридных аккумуляторов перед никель─кадмиевыми, у них имеется ряд недостатков. И их нужно учитывать при эксплуатации.

Никель─металлогидридные аккумуляторные батареи имеют меньшее количество циклов заряд-разряд. Первые ухудшения их эксплуатационных характеристик наблюдаются уже после 200─300 циклов заряд-разряд. Этот тип аккумуляторов имеет больший саморазряд по сравнению с Ni─Cd батарейками (примерно в 1,5 раза).

Стоит отметить и ещё один момент. Никель─металлогидридные батарейки могут отдавать большой ток, но не рекомендуется при разряде устанавливать значения, больше 0,5*С. Это приводит к значительному сокращению числа циклов заряд-разряд и уменьшению срока службы. Пока там, где требуются высокие разрядные токи, по-прежнему используются Ni─Cd аккумуляторы.

Читать еще:  Как восстановить языковую панель в Windows XP, 7, 8

Не забывайте о том, что зарядное устройство для Ni─MH аккумуляторов будет без проблем работать с никель─кадмиевыми, но не наоборот.
Вернуться к содержанию

Зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов

Зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов бывает капельная и быстрая. Капельная зарядка не рекомендуется производителями из-за того, что при ней возникает сложность с определением прекращения подачи тока на аккумулятор. В результате может идти сильный перезаряд и деградация аккумуляторов. Как правило, заряд Ni─MH аккумуляторов выполняется при помощи быстрого или ускоренного варианта зарядки. При этом КПД зарядки выше, чем при капельной. Ток заряда в этом случае ставится 0,5─1С.

  • определение наличия батарейки;
  • квалификация аккумулятора;
  • предварительная зарядка;
  • переход к быстрой зарядке;
  • быстрая зарядка;
  • дозарядка;
  • поддерживающая зарядка.

В случае быстрой или ускоренной зарядки нужно иметь качественное ЗУ, которое может вести контроль окончания зарядки по нескольких независимым друг от друга критериям. В случае Ni─Cd аккумуляторов вполне достаточно контроля по дельте напряжения в конце заряда. В случае с никель─металлогидридными желательно, чтобы устройство вело контроль по температуре и её дельте, а также по общему времени заряда. Рекомендуем также прочитать статью о том, как заряжать Ni-MH аккумуляторы.
Вернуться к содержанию

Восстановление Ni─MH аккумуляторов

Из-за «эффект памяти» никель─металлогидридные элементы могут терять значительную часть своей ёмкости. Он проявляется меньше, чем в никель─кадмиевых, но все равно присутствует. Эффект памяти проявляется при многократных циклах неполного разряда и последующего заряда. В результате такой эксплуатации аккумулятор «запоминает» всё меньшую нижнюю границу разряда, из-за чего уменьшается ёмкость. Часть активной массы аккумуляторной батареи выпадает из процесса.

Процесс деградации Ni─MH аккумуляторов

Производители Ni─MH аккумуляторов заявляют, что «эффект памяти» отнимает около 5 процентов ёмкости. Восстановление такого количества ёмкости в результате тренировки вполне реально. В принципе, это можно измерить, разрядив полностью заряженный аккумулятор. Для этого нужно будет засечь время разрядки и умножить его на ток разряда. Это и будет ёмкость, которую нужно сравнить с номиналом. Некоторые устройства, например, iMAX B6, проводят измерения в автоматическом режиме.

Важным моментом при восстановлении Ni─MH аккумуляторов является наличие у зарядного устройства функции разряда батареи с контролем по минимальному напряжению. Это нужно для того, чтобы не допустить глубокого разряда аккумулятора при восстановлении (ниже 0,8─1 вольта). Это незаменимо для тех случаев, когда вам неизвестна начальная степень заряда батарейки, и прикинуть примерное время разряда не представляется возможным.

Когда вы не знаете степень заряженности аккумуляторной батареи, разряжать лампочкой или другим сопротивлением его нужно под постоянным контролем напряжения. Иначе такое восстановление аккумуляторной батареи кончится её глубоким разрядом. Если вы делаете восстановление целой батареи, последовательно соединённых элементов, то сначала лучше провести их полную зарядку для выравнивания степени заряженности.

Вообще, по восстановлению никель─металлогидридных аккумуляторных батарей нужно отметить следующий момент. Если батарейка уже отработала несколько лет, то подобное восстановление полным разрядом и зарядом может оказаться бесполезным. Такое восстановление полезно в качестве периодической профилактики в процессе эксплуатации батареи. Дело в том, что в процессе эксплуатации Ni─MH аккумуляторов параллельно с возникновением «эффекта памяти» происходит изменение состава и объёма электролита. Для никель─кадмиевых батарей есть примеры восстановления с помощью доливки в элементы дистиллированной воды. Об этом говорилось в статье о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Также хотелось бы отметить, что лучше всего проводить восстановление элементов по отдельности, а не всей аккумуляторной батареи целиком.
Вернуться к содержанию

Процессы взаимодействия элементов в аккумуляторной батарее

В заключение стоит рассмотреть состояние элементов в аккумуляторной батарее. Вы, наверняка, знаете, что никель─металлогидридные аккумуляторные батареи редко используются по одному элементу. Чаще они используются в наборе какой-нибудь аккумуляторной батареи. Например, аккумулятор для шуруповёрта с рабочим напряжением 14,4 вольта может набираться из 10─12 отдельных элементов, соединяемых последовательно.

Аккумуляторная батарея шуруповёрта Bosch

Батарейки с меньшей ёмкостью будут деградировать и при разрядке. Они разряжаются раньше, чем остальные элементы. Дальнейшая разрядка приводит к их глубокому разряду, а иногда переполюсовке. Поэтому, ремонт аккумулятора шуруповёрта часто делается простым набором исправных элементов из основной и запасной батареи.

При эксплуатации по возможности нужно стремиться к тому, чтобы степень заряженности отдельных батареек была одинаковой. Так, что при периодическом восстановлении можно проводить тренировку элементов по отдельности. Поскольку для этого требуется разбирать сборку, могут возникнуть сложности. Поэтому продвинутые зарядные устройства оснащаются режимом балансировки или выравнивания. Её можно рекомендуется проводить для новых и глубоко разряженных щелочных аккумуляторов.

При балансировке, если аккумуляторная батарея сильно разряжена (менее 0,8 вольта), проводится зарядка до напряжения 1 вольт током 0,1*С. Далее ведётся зарядка током 0,3*С, ограниченная по времени 4─5 часов. Несколько циклов заряд-разряд рекомендуется делать в случае длительного хранения аккумулятора перед тем, как его использовать.

Читать еще:  Удаление гугл аккаунта после сброса настроек на телефоне Huawei Honor 9 (STF-L09) версия Андроид 8.0

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.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector