Полезное

Интересные сайты


Никель-металл-гидридный аккумулятор (NiMH)



В никель-металл-гидридном аккумуляторе, в качестве анода является водородный металлогидридный электрод (обычно гидрид никель-лантан или никель-литий), катодом — оксид никеля и электролитом — гидроксид калия.

Описание аккумуляторов

Никель-металл-гидридные аккумуляторы держат постоянное  напряжение конца разряда, а затем, при исчерпании энегрии, напряжение быстро снижается. Этот тип аккумуляторов разработан как замена  никель-кадмиевых аккумуляторов. . Саморазряд примерно в 1,5-2 раза выше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов. Никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют на 30 % большую емкость при тех же габаритах, но к недостаткам можно отнести меньший срок службы — от 400 до 500 циклов заряда/разряда Данные аккумуляторы практически избавлены от «эффекта памяти». Это означает, что заряжать не полностью разряженный аккумулятор можно, если он не хранился больше нескольких дней в таком состоянии.

Эксплуатационные параметры


•    Рабочая температура: ?60…+55 °C.(-40… +55)
•    Срок службы: около 300—500 циклов заряда/разряда.
•    Теоретическая энергоёмкость (Вт•ч/кг): 300 Вт•ч/кг.
•    Удельная энергоплотность (Вт•ч/дм?): около — 150 Вт•ч/дм?.
•    Удельная энергоёмкость: около — 60-72 Вт•ч/кг.
•    ЭДС: 1,25 В.

Эксплуатация

Зарядка производится электрическим током при напряжении на элементе до 1,4 — 1,6 В. Напряжение на полностью заряженном элементе без нагрузки составляет 1,4 В. Напряжение при нагрузке меняется от 1,4 до 0,9 В. Напряжение без нагрузки на полностью разряженном аккумуляторе составляет 1,0 — 1,1 В (дальнейшая разрядка может испортить элемент). Наиболее оптимальный  режим работы: зарядка небольшим током, 10% от  номинальной ёмкости, время заряда — до 16 часов (Обычная рекомендация производителя). При зарядке элемента постоянным током большая часть электрической энергии преобразуется в химическую энергию. Когда аккумулятор полностью заряжен, то подводимая электрическая энергия будет преобразовываться в тепло. При достаточно большом зарядном токе можно определить окончание заряда по резкому увеличению температуры элемента, установив датчик температуры аккумулятора. Максимальная допустимая температура аккумулятора 60°С. При использовании никель-металл-гидридного аккумулятора ниже нуля градусов, NiMH подвержен ухудшению рабочих характеристик при температурах ниже –10 градусов С. Если же аккумулятор был частично разряжен, а затем не использовался в течение длительного времени (более 30 дней), то перед зарядом его необходимо разрядить.

Правила хранения

Аккумуляторы желательно хранить полностью заряженными в холодильнике, но не ниже 0 градусов . При хранении желательно регулярно (раз в 1-2 месяца) проверять напряжение. Оно не должно падать ниже 1,37 В. При падении  напряжения, необходимо зарядить аккумуляторы заново.
NiMH аккумуляторы с низким саморазрядом (LSD NiMH)

Никель-металл-гидридные аккумуляторы с низким саморазрядом (the low self-discharge nickel-metal hydride battery, LSD NiMH)

Данные аккумуляторы впервые были показаны  в ноябре 2005 фирмой «Sanyo» под торговой маркой Eneloop. Позднее многие мировые производители изготовили  свои  LSD NiMH аккумуляторы.

Преимущества NiMH аккумуляторов с низким саморазрядом (LSD NiMH)

Никель-металл-гидридные аккумуляторы с низким саморазрядом обычно имеют значительно более низкое внутреннее сопротивление чем обычные NiMH батареи. Это сказывается весьма положительно в приложениях с высоким токопотреблением:
•    Более стабильное напряжение
    Более высокая эффективность
•    Возможность продолжительной работы в устройствах с низким энергопотреблением (Пример: пульты ДУ, часы.)
•    Способность к высокой импульсной токоотдаче (Пример: зарядка вспышки фотоаппарата происходит быстрее)
    Уменьшенное тепловыделение особенно на режимах быстрого заряда/разряда


Этот вид аккумуляторов имеет сниженный саморазряд, а значит обладает более длительным сроком хранения по сравнению с обычными NiMH. Аккумуляторы продаются как «готовые к использованию» или «предварительно заряженный» и позиционируются как замена щелочным батарейкам.
По сравнению с обычными аккумуляторами NiMH, LSD NiMH являются наиболее полезными, когда между зарядкой и использованием аккумулятора может пройти более трех недель. Обычные NiMH аккумуляторы теряют до 10% емкости зарядом в течение первых 24 часов после заряда, зетем ток саморазряда стабилизируется на уровне до 0,5% емкости в день. Для LSD NiMH этот параметр как правило находится в диапазоне от 0,04% до 0,1% емкости в день. Производители утверждают, что улучшив электролит и электрод, удалось добиться следующих преимуществ LSD NiMH относительно классической технологии:

1.    Длительное сохранение заряда: по истечении 6 месяцев более 90 %, 12 месяцев 85 %, два года 80 % и после трех лет более 75 % заряда.[источник не указан 26 дней]
2.    Возможность работать с высокими токами разряда, которые могут на порядок превышать емкость аккумулятора. Из-за этой особенности LSD NiMH очень хорошо справляются с мощными фонарями, фотовспышками, радиоуправляемыми моделями и любыми другими мобильными устройствами, которые требуют отдачи большого тока.
3.    Высокий коэффициент устойчивости к морозам. При ?20 градусах — потеря номинальной мощности составляет не более 12 %, в то время как лучшие экземпляры обычных Ni-MH АКБ теряют порядка 20-30 %.
4.    Лучшее сохранение рабочего напряжения. Многие устройства не имеют драйверов питания и выключаются при падении напряжения, характерного для Ni-MH до 1.1 вольта, а предупреждение низкого питания наступает при 1.205 вольтах.
5.    Большее время жизни: по сути в 2-3 раза больше циклов заряда-разряда (до 1500 циклов) и лучше сохраняется емкость на протяжении жизни батареи.
Из недостатков следует отметить сравнительно чуть меньшую емкость. В настоящее время (2012 год) максимально достигнутая паспортная емкость LSD - 2700 mAh.


Выбор емкости аккумуляторов
При использовании NiMH аккумуляторов далеко не всегда следует гнаться за большой ёмкостью. Чем более ёмкий аккумулятор, тем выше (при прочих равных условиях) его ток саморазряда[1][2]. Для примера рассмотрим аккумуляторы ёмкостью 2500 мАч и 1900 мАч. Полностью заряженные и не используемые в течение, например, месячного срока аккумуляторы потеряют часть своей электрической ёмкости вследствие саморазряда. Более ёмкий аккумулятор будет терять заряд значительно быстрее, чем менее ёмкий. Таким образом по прошествии, например, месяца аккумуляторы будут иметь примерно равный заряд, а по прошествии ещё большего времени изначально более ёмкий аккумулятор будет содержать меньший заряд.
Замена стандартного гальванического элемента, электромобили, дефибрилляторы, ракетно-космическая техника, системы автономного энергоснабжения, радиоаппаратура, осветительная техника.
С практической точки зрения аккумуляторы высокой ёмкости (1500—3000 мАч для AA-батарей) есть смысл использовать в устройствах с высоким потреблением энергии в течение короткого времени и без предварительного хранения. Например:

Области применения

•    В плеерах;
•    В радиоуправляемых моделях; игрушках
•    В фотоаппарате — для увеличения количества снимков, сделанных в относительно короткий промежуток времени;
•    В прочих устройствах, в которых заряд будет выработан за относительно короткий срок.
Аккумуляторы же низкой ёмкости (300—1000 мАч для AA-батарей) скорее подойдут для следующих случаев:
•    Когда использование заряда начинается не сразу после зарядки, а по прошествии значительного времени;
•    Для периодического использования в устройствах (ручные фонари, GPS-навигаторы, игрушки, рации);
•    Для длительного использования в устройстве с умеренным энергопотреблением.

Аккумуляторы, батарейки, аккумуляторные батарейки и топливные элементы. Устройство аккумулятора, схема, заряд аккумулятора

Навигация

Яндекс.Метрика
Copyright 2012-2020