Ni-MH 배터리 충전 기능, 충전기 요구 사항 및 기본 매개변수. NiMH 배터리를 올바르게 충전하는 방법 Nimh 배터리를 올바르게 방전하는 방법

니켈-금속 수소화물 배터리(ni mh)는 알카라인 그룹에 속합니다. 이러한 화학적 유형의 장치는 전류를 생성하며 여기서 산화니켈은 음극으로 작용하고 금속 수소화물의 수소 전극은 양극으로 작용합니다. 이들 소자는 니켈-수소 소자와 구조가 비슷하지만 용량 면에서는 금속 수소화물 소자보다 몇 배 이상 우수하다.

창조와 발전의 역사

니켈-수소 배터리는 1960년대부터 제조되었습니다. 그리고 이전 제품인 니켈 카드뮴 장치의 중대한 단점으로 인해 생산이 시작되었습니다. 금속 수 소화물 배터리는 다른 금속 세트를 사용할 수 있습니다. 대량 생산을 위한 특수 합금 개발실온에서 작동할 수 있습니다.

본격적인 대량 생산은 1980년대에 시작되었습니다. 이러한 장치의 개선은 오늘날에도 계속됩니다. 현대의 니켈-금속 수소화물 배터리는 최대 500회의 충전 및 방전 주기를 제공할 수 있습니다.니켈 및 기타 희토류 금속의 합금 사용을 통해.

이러한 Krona 유형 장치에서 전압은 초기에 8.2V입니다. 시간이 지남에 따라 점차적으로 7.4V로 감소합니다. 장기간 사용하면 후속 감소가 훨씬 빨라집니다. 금속 수소화물 배터리는 카드뮴 장치보다 용량이 더 크지만(약 20% 더 높음) 수명이 더 짧습니다(200-500회 충전/방전 주기). 또한 자체 방전율이 약 1.5~2배 더 높습니다.

"메모리 효과"와 같은 요소에 대해 이야기하면 여기에서 거의 보이지 않습니다. 만약에 배터리는 지속적으로 사용되므로 이미 절반이 충전된 경우에도 충전할 수 있습니다., 그러나 일정 시간 동안 사용하지 않은 경우 완전 방전 후 충전하여 예방할 필요가 있습니다.

이러한 전원 공급 장치는 자율 작동이 필요한 다양한 장비에 자주 사용됩니다. 일반적으로 이러한 기술은 AAA 또는 AA 배터리에 사용되지만 산업용 배터리와 같은 다른 옵션도 있습니다. 이러한 전원 공급 장치의 사용 영역은 이전 제품보다 훨씬 넓습니다. Ni Mh 배터리에는 독성 성분이 없습니다.이로 인해 그들은 많은 작업에 사용됩니다.

현재까지 이러한 장치에는 두 가지 유형이 있습니다.

1. 시간당 1500-3000mA. 이 그룹은 단기간에 에너지 소비가 증가한 장치에 사용됩니다. 캠코더 및 카메라, 원격 제어 장치 및 많은 에너지를 필요로 하는 기타 장치.
2. 시간당 300-1000mA. 이러한 배터리는 워키토키 손전등이나 장난감과 같이 일정 시간이 지나면 전기를 사용하는 장치에 사용됩니다. 그들은 에너지를 아주 천천히 사용합니다.

드립 방식으로 빠르게 충전할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 지침에서 제조업체는 장치에 대한 전류 공급이 중단되는 순간을 결정하기 어려울 수 있으므로 첫 번째 방법으로 충전하지 않는 것이 좋습니다.

이런 식으로 충전하면 강한 과충전이 발생할 수 있으며 이로 인해 장치가 부분적으로 고장 나거나 용량이 감소합니다. 빠른 방법을 사용하여 ni mh 배터리를 충전해야 합니다. 이 경우 효율은 드립 버전보다 약간 더 높습니다.

배터리 충전 프로세스는 여러 지점으로 나눌 수 있습니다.

• 충전기에 배터리 설치;
• 배터리 유형;
• 초기 충전;
• 빠른 충전;
• 충전재;
• 충전을 지원합니다.

급속 충전이 끝났다면 배터리 공급이 잘 되는 것이 바람직하다. 니켈-카드뮴 배터리에서는 델타 제어로 충분합니다. Ni mh 배터리에는 최소한 온도 및 델타 제어 기능이 있어야 합니다.

ni mh 충전식 배터리의 긴 수명을 보장하려면 몇 가지 요령을 알고 따라야 하며 정기적으로 사용하면 장기간 사용을 보장할 수 있습니다. 이렇게 하려면 몇 가지만 알아야 합니다.

처음에는 배터리가 과열되거나 심하게 방전되거나 재충전되어서는 안된다는 사실에 대비해야합니다. 이러한 조건에서 작업 기간을 여러 번 늘릴 수 있습니다.

장기 작업의 경우 다음 방법이 사용됩니다.

ni mh 배터리 충전 공식을 올바르게 계산하려면 다음 공식을 적용해야 합니다. 충전 시간은 용량을 충전기 전류로 나눈 값과 같습니다. 예를 들어 시간당 4000mA 용량의 배터리가 있습니다. 충전기의 전류는 시간당 1000mA(4000 / 1000 = 4)입니다.

배터리 작동 중 준수해야 하는 필수 규칙:

1. 이러한 장치는 과열에 매우 민감하며 작동에 매우 나쁜 영향을 미칩니다. 그들은 전류 출력과 사용 가능한 전하를 제공하는 능력을 잃습니다.
2. 배터리 셀의 활성 작동 전에 최상의 성능을 위해 장치를 여러 번 방전 및 충전할 수 있습니다. 이렇게 하면 생산 후 운송 및 보관 중에 손실된 최대 용량을 얻을 수 있습니다.
3. 작동 중 사용하지 않고 장기간 보관하는 동안 배터리는 최대 용량의 30-40% 이하로 충전된 상태로 두어야 합니다.
4. 배터리를 충전 또는 방전한 후에는 식히십시오.
5. 때때로(8-10회 충전 주기마다) 배터리를 0.98로 방전하고 완전히 충전하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 작동 시간이 연장됩니다.
6. 이러한 배터리는 최대 0.98까지 방전해야 합니다. 이 수치가 적으면 장치가 단순히 충전을 중지할 수 있습니다.

"메모리 효과" 현상으로 인해 배터리는 때때로 일부 시동 성능과 특성을 잃습니다. 불완전한 충전 및 방전의 여러 주기의 결과로 이러한 효과가 있습니다.

동시에 배터리는 더 작은(상한 및 하한) 한계를 기억하고 용량을 크게 줄입니다.

하지만 이미 문제가 발생했다면 문제를 해결하기 위해 배터리를 적절하게 훈련하고 복원해야 합니다. 이러한 작업은 다음과 같이 수행됩니다.

• 충전기 또는 전구를 사용하여 배터리를 0.801V로 방전해야 합니다.
• 완전히 충전되었습니다.

특정 배터리가 오랫동안 이러한 예방 조치를 거치지 않은 경우 몇 가지 절차를 수행해야 합니다. 3~4주에 한 번씩 충전과 방전을 반복하며 훈련하는 것이 좋습니다.

Ni Mh 배터리 제조업체는 이러한 효과가 용량의 5% 이상을 차지할 수 없다고 주장합니다. 훈련 시에는 설정된 최소 임계값으로 방전할 수 있는 충전기를 사용하는 것이 여전히 중요합니다. 이후에 전혀 충전되지 않을 수 있으므로 배터리가 완전히 방전되지 않도록 하기 위해 필요합니다. 이러한 충전기는 배터리의 충전 상태를 알 수 없고 추정할 수 없을 때 매우 유용합니다.

충전 수준을 알 수 없는 경우 충전기의 주의 깊은 감독하에 방전을 수행해야 합니다. 이로 인해 과방전이 발생할 수 있습니다. 전체 배터리의 유지 보수를 수행할 때 용량을 균등화하기 위해 먼저 완전히 충전해야 합니다.

배터리가 이미 오랫동안(2~3년) 작동한 경우 이러한 방식으로 배터리를 복원해도 소용이 없을 수 있습니다. 이러한 조치는 배터리 작동 과정에서만 도움이 될 수 있습니다. 배터리 작동 중에는 메모리 효과 외에도 채워지는 전해질의 양도 감소합니다. 한 번에 전체 배터리보다 각 요소를 별도로 방지하는 것이 더 낫다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 이것은 효과를 향상시킬 것입니다. 이러한 배터리는 1~5년 동안 사용할 수 있습니다. 특정 제조업체 및 모델에 따라 다릅니다.

금속 수소화물 장치의 장단점

니켈-금속 수 소화물 배터리와 카드뮴 배터리를 비교하면 전자의 전기 공급에서 중요한 이점은 장점 중 하나가 아닙니다. 배터리 제조업체는 카드뮴 사용을 거부함으로써 환경 친화적인 재료 사용을 향한 큰 발걸음을 내디뎠습니다.

이렇게 하면 사용한 제품의 처리가 훨씬 쉬워집니다.

내구성, 친환경성, 고성능, 니켈 등의 소재 사용 등의 장점으로 인해 Ni Mh 배터리가 나날이 인기를 얻고 있습니다. 잦은 충방전으로 3~4주 간격으로 용량 회복을 위한 예방 조치를 해줘야 한다는 점도 좋다.

또한 다음과 같은 단점도 있습니다.

1. 이러한 배터리 제조업체는 장치의 역극성 가능성이 시간이 지남에 따라 증가한다는 사실 때문에 한 세트를 10셀로 제한했습니다.
2. 이러한 배터리는 더 좁은 온도 조건에서 작동합니다. 이미 -10 °С 또는 +40 °С에서 효율성을 잃습니다.
3. 이러한 배터리는 충전 시 많은 열을 발생시키므로 과열을 방지하기 위해 특수 퓨즈가 필요합니다.
4. 종종 불필요하게 자체 방전됩니다. 이것은 니켈 전극과 전해질의 수소 반응으로 인해 발생합니다.

충전/방전 주기 동안 결정 격자의 양은 시간이 지남에 따라 감소합니다. 이것은 전해질과 상호 작용하는 동안 녹과 균열의 출현에 기여합니다.

대용량과 소용량의 장점

이러한 배터리를 구입할 때 항상 용량을 확인할 필요는 없습니다. 배터리 용량이 증가하면 자체 방전도 증가합니다. 예를 들어 2400mAh 및 1500mAh 용량의 배터리가 있습니다. 몇 달 동안 사용하면 더 강한 배터리가 약한 배터리보다 더 많은 용량을 잃습니다. 몇 달 안에 2400mAh 배터리는 용량면에서 1500mAh 장치와 비슷할 것이며 잠시 후 더 약한 배터리보다 충전량이 더 낮아질 것입니다.

이러한 장치를 사용하는 관행을 고려하면 단시간에 높은 전력 소비가 필요한 장치에 사용됩니다. 예를 들어 플레이어, 무선 제어 모델 또는 VCR이 될 수 있습니다.

니켈 수소(Ni-MH) 배터리에 대한 이 기사는 오랫동안 러시아 인터넷에서 고전이었습니다. 체크 아웃하는 것이 좋습니다…

니켈-수소 배터리(Ni-MH) 배터리는 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리와 디자인이 유사하고 전기화학 프로세스(니켈-수소 배터리)에서 유사합니다. Ni-MH 배터리의 비에너지는 Ni-Cd 및 수소 배터리(Ni-H2)의 비에너지보다 훨씬 높습니다.

동영상: 니켈 수소(Nickel Metal Hydride) 배터리(NiMH)

배터리의 비교 특성

*** 표의 일부 매개변수는 배터리의 다른 목적(설계)으로 인해 크게 퍼졌습니다. 또한 이 표는 자체 방전이 낮은 최신 배터리에 대한 데이터를 고려하지 않습니다.

Ni-MH 배터리의 역사

Ni-MH(Nickel-Metal Hydride) 배터리의 개발은 지난 세기의 50-70년대에 시작되었습니다. 그 결과 우주선에 사용되는 니켈-수소 배터리에 수소를 저장하는 새로운 방법이 탄생했습니다. 새로운 원소에서는 특정 금속의 합금에 수소가 축적되었습니다. 자체 부피의 1,000배에 달하는 수소를 흡수하는 합금이 1960년대에 발견되었습니다. 이 합금은 둘 이상의 금속으로 구성되며, 그 중 하나는 수소를 흡수하고 다른 하나는 금속 격자로 수소 원자의 확산을 촉진하는 촉매입니다. 사용 가능한 금속 조합의 수는 실질적으로 무제한이므로 합금의 특성을 최적화할 수 있습니다. Ni-MH 배터리를 만들기 위해서는 낮은 수소 압력과 실온에서 작동할 수 있는 합금을 만들어야 했습니다. 현재 새로운 합금 및 가공 기술을 만드는 작업은 전 세계적으로 계속되고 있습니다. 희토류 그룹의 금속과 니켈의 합금은 음극의 용량을 30% 이하로 감소시키면서 배터리의 최대 2000회 충전-방전 주기를 제공할 수 있습니다. LaNi5 합금을 금속 수소화물 전극의 주요 활성 물질로 사용하는 최초의 Ni-MH 배터리는 1975년 Bill에 의해 특허를 받았습니다. 금속 수소화물 합금에 대한 초기 실험에서 니켈-금속 수소화물 배터리는 불안정했으며 필요한 배터리 용량은 달성불가. 따라서 Ni-MH 배터리의 산업적 사용은 100 사이클 이상 동안 수소를 전기화학적으로 가역적으로 흡수할 수 있는 La-Ni-Co 합금을 만든 후인 80년대 중반에야 시작되었습니다. 그 이후로 Ni-MH 배터리의 설계는 에너지 밀도를 높이는 방향으로 지속적으로 개선되었습니다. 음극의 교체로 양극의 활성물질 부하를 1.3~2배 증가시킬 수 있어 배터리 용량을 결정짓는다. 따라서 Ni-MH 배터리는 Ni-Cd 배터리에 비해 비에너지 특성이 훨씬 높습니다. 니켈-금속 수 소화물 배터리의 보급 성공은 생산에 사용되는 재료의 높은 에너지 밀도와 무독성으로 보장되었습니다.

Ni-MH 배터리의 기본 프로세스

Ni-MH 배터리는 니켈-카드뮴 배터리와 같이 양극으로 니켈-산화물 전극을 사용하고 음극 카드뮴 전극 대신 수소를 흡수하는 니켈-희토류 합금 전극을 사용합니다. Ni-MH 배터리의 양극 니켈 산화물 전극에서 반응이 진행됩니다.

Ni(OH) 2 + OH- → NiOOH + H 2 O + e - (충전) NiOOH + H 2 O + e - → Ni(OH) 2 + OH - (방전)

음극에서 수소를 흡수한 금속은 금속 수소화물로 변환됩니다.

M + H 2 O + e - → MH + OH- (충전) MH + OH - → M + H 2 O + e - (방전)

Ni-MH 배터리의 전체 반응은 다음과 같이 작성됩니다.

Ni(OH) 2 + M → NiOOH + MH(충전) NiOOH + MH → Ni(OH) 2 + M(방전)

전해질은 주요 전류 형성 반응에 참여하지 않습니다. 용량의 70~80%를 보고한 후 재충전하는 동안 산화물-니켈 전극에서 산소가 방출되기 시작하며,

2OH- → 1/2O 2 + H2O + 2e - (재충전)

이는 음극에서 복원됩니다.

1/2O 2 + H 2 O + 2e - → 2OH - (재충전)

마지막 두 반응은 닫힌 산소 순환을 제공합니다. 산소가 감소하면 OH- 그룹의 형성으로 인해 금속 수 소화물 전극의 정전 용량이 추가로 증가합니다.

Ni-MH 전지 전극의 구성

금속 수소 전극

Ni-MH 배터리의 성능을 결정하는 주요 소재는 자체 부피의 1,000배에 달하는 수소를 흡수할 수 있는 수소 흡수 합금입니다. 가장 널리 사용되는 합금은 LaNi5로 니켈의 일부를 망간, 코발트 및 알루미늄으로 대체하여 합금의 안정성과 활성을 높입니다. 비용을 줄이기 위해 일부 제조업체는 란타넘 (희토류 원소의 혼합물 인 Mm, 혼합물의 비율은 천연 광석의 비율에 가깝습니다) 대신 미쉬 메탈을 사용합니다. 란타넘 외에도 세륨도 포함됩니다. , 프라세오디뮴 및 네오디뮴. 충전-방전 주기 동안 수소의 흡수 및 탈착으로 인해 수소 흡수 합금의 결정 격자의 15-25%의 팽창 및 수축이 있습니다. 이러한 변화는 내부 응력의 증가로 인해 합금에 균열이 형성됩니다. 균열의 형성은 표면적의 증가를 야기하며, 이는 알칼리성 전해질과 상호 작용할 때 부식됩니다. 이러한 이유로 음극의 방전 용량은 점차 감소한다. 전해액 양이 제한된 배터리에서는 전해액 재분배 문제가 발생합니다. 합금의 부식은 내부식성 산화물 및 수산화물 형성으로 인해 표면의 화학적 수동성을 유발하여 금속 수소화물 전극의 주요 전류 생성 반응의 과전압을 증가시킵니다. 부식 생성물의 형성은 전해질 용액에서 산소와 수소의 소비로 발생하며, 이는 차례로 배터리의 전해질 양을 감소시키고 내부 저항을 증가시킵니다. Ni-MH 배터리의 수명을 결정하는 합금의 바람직하지 않은 분산 및 부식 과정을 늦추기 위해 두 가지 주요 방법이 사용됩니다(합금의 구성 및 생산 모드 최적화 외에도). 첫 번째 방법은 합금 입자의 마이크로캡슐화입니다. 니켈 또는 구리 중량의 얇은 다공성 층(5-10%)으로 표면을 덮습니다. 현재 가장 널리 사용되는 두 번째 방법은 수소 투과성 보호막을 형성하여 알칼리성 용액에서 합금 입자의 표면을 처리하는 것입니다.

산화니켈 전극

대량 생산 중인 산화니켈 전극은 라멜라, 라멜라 없는 소결(금속-세라믹) 및 프레스(펠렛 포함)와 같은 설계 수정으로 제조됩니다. 최근에는 라멜라가 없는 펠트 및 폴리머 폼 전극이 사용되기 시작했습니다.

라멜라 전극

라멜라 전극은 얇은(두께 0.1mm) 니켈 도금 강철 테이프로 만들어진 상호 연결된 천공 상자(라멜라) 세트입니다.

소결(서멧) 전극

이 유형의 전극은 활성 물질이 위치한 기공에 다공성(기공률이 70% 이상)인 서멧 베이스로 구성됩니다. 베이스는 탄산암모늄 또는 카바마이드(60-65% 니켈, 나머지는 충전재임)와 혼합된 카보닐 니켈 미세 분말로 만들어지며 강철 또는 니켈 메쉬에 압착, 압연 또는 분무됩니다. 그런 다음 분말이 있는 그리드는 800-960 ° C의 온도에서 환원 분위기 (일반적으로 수소 분위기)에서 열처리되며 탄산 암모늄 또는 카바마이드가 분해 및 휘발되고 니켈이 소결됩니다. 이렇게 얻어진 기판은 1-2.3mm의 두께, 80-85%의 공극률 및 5-20㎛의 기공 반경을 갖는다. 염기는 질산 니켈 또는 황산 니켈의 농축 용액과 60-90 ° C로 가열 된 알칼리 용액으로 번갈아 함침되어 산화 니켈 및 수산화 니켈의 침전을 유도합니다. 현재는 전극을 질산니켈 용액에서 음극 처리하는 전기화학적 함침법도 사용되고 있다. 수소 형성으로 인해 플레이트 기공의 용액이 알칼리화되어 플레이트 기공에 니켈의 산화물 및 수산화물이 침착됩니다. 호일 전극은 다양한 소결 전극으로 분류됩니다. 전극은 얇은(0.05mm) 구멍이 뚫린 니켈 테이프를 양면에 도포하고, 바인더를 함유한 니켈 카르보닐 분말의 알코올 에멀젼을 분무하고, 소결하고, 시약을 추가로 화학적 또는 전기화학적 함침하여 생성됩니다. 전극의 두께는 0.4-0.6mm입니다.

압착 전극

압착 전극은 35-60MPa의 활성 물질 압력으로 메쉬 또는 강철 천공 테이프에 압착하여 만듭니다. 활성 물질은 수산화니켈, 수산화코발트, 흑연 및 바인더로 구성됩니다.

금속 펠트 전극

금속 펠트 전극은 니켈 또는 탄소 섬유로 만들어진 매우 다공성인 베이스를 가지고 있습니다. 이러한 기초의 다공성은 95% 이상입니다. 펠트 전극은 니켈 도금 폴리머 또는 흑연 펠트를 기반으로 만들어집니다. 전극의 두께는 목적에 따라 0.8-10mm 범위입니다. 활성 물질은 밀도에 따라 다양한 방법으로 펠트에 도입됩니다. 펠트 대용으로 사용 가능 니켈 폼폴리우레탄 폼을 니켈 도금한 후 환원 환경에서 어닐링하여 얻습니다. 수산화니켈과 결합제를 포함하는 페이스트는 일반적으로 퍼짐에 의해 다공성이 높은 매질에 도입됩니다. 그 후 페이스트가있는베이스를 건조하고 굴립니다. 펠트 및 폼 폴리머 전극은 높은 비용량과 긴 수명이 특징입니다.

Ni-MH 배터리 구조

원통형 Ni-MH 배터리

분리막으로 분리된 양극과 음극은 롤 형태로 감겨 하우징에 삽입되고 개스킷이 있는 밀봉 캡으로 닫힙니다(그림 1). 덮개에는 배터리 작동 실패시 2-4MPa의 압력에서 작동하는 안전 밸브가 있습니다.

그림 1. 니켈수소(Ni-MH) 배터리 설계 분리기, 9-양극, 10-절연체.

Ni-MH 각형 배터리

각형 Ni-MH 전지에서는 양극과 음극이 교대로 배치되고 그 사이에 분리막이 배치됩니다. 전극 블록은 금속 또는 플라스틱 케이스에 삽입되고 밀봉 덮개로 닫힙니다. 밸브 또는 압력 센서는 일반적으로 덮개에 설치됩니다(그림 2).

그림 2. Ni-MH 배터리 구조: 1-바디, 2-캡, 3-밸브 캡, 4-밸브, 5-절연 개스킷, 6-절연체, 7-음극, 8-분리막, 9-양극.

Ni-MH 배터리는 LiOH가 추가된 KOH로 구성된 알칼리성 전해질을 사용합니다. Ni-MH 배터리의 분리막으로 부직포 폴리프로필렌과 습윤제로 처리된 0.12-0.25mm 두께의 폴리아미드가 사용됩니다.

양극

Ni-MH 배터리는 Ni-Cd 배터리에 사용되는 것과 유사한 양의 니켈 산화물 전극을 사용합니다. Ni-MH 배터리에는 세라믹-금속 전극이 주로 사용되며 최근에는 펠트 및 폴리머 폼 전극이 사용됩니다(위 참조).

음극

음극 금속 수소화물 전극의 5가지 디자인(위 참조)은 Ni-MH 배터리에서 실용적인 적용을 발견했습니다. - 니켈 폼, 합금과 바인더가 포함된 페이스트를 니켈 폼 베이스의 기공에 도입한 다음 건조 및 압축(압연)하는 경우; - 호일, 합금과 결합제를 함유한 페이스트를 천공 니켈 또는 니켈 도금 강박에 도포한 후 건조 및 압착한 경우; - 합금과 바인더로 구성된 활성 물질의 분말을 인장 니켈 그리드 또는 구리 그리드에 압연(압연)하여 적용할 때 압연; - 합금 분말을 니켈 그리드에 압착한 다음 수소 분위기에서 소결할 때 소결됩니다. 서로 다른 디자인의 금속 수 소화물 전극의 비정전 용량은 값이 비슷하며 주로 사용되는 합금의 정전 용량에 의해 결정됩니다.

Ni-MH 배터리의 특성. 전기적 특성

개방 회로 전압

개방 회로 전압 값 Ur.c. Ni-MH 시스템은 니켈 산화도에 대한 산화니켈 전극의 평형 전위의 의존성 및 수소 포화도에 대한 금속 수소화물 전극의 평형 전위의 의존성 때문에 정확하게 결정하기 어렵다. 배터리가 충전된 후 24시간이 지나면 충전된 Ni-MH 배터리의 개방 회로 전압은 1.30-1.35V 범위에 있습니다.

정격 방전 전압

25 ° C에서 정규화 된 방전 전류 Ir = 0.1-0.2C (C는 배터리의 공칭 용량)에서 Ur은 1.2-1.25V이고 일반적인 최종 전압은 1V입니다. 부하가 증가하면 전압이 감소합니다(그림 3 참조).

그림 3. 20°C의 온도 및 다양한 정규화된 부하 전류에서 Ni-MH 배터리의 방전 특성: 1-0.2C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

배터리 용량

부하가 증가하고(방전 시간 감소) 온도가 감소하면 Ni-MH 배터리의 용량이 감소합니다(그림 4). 커패시턴스에 대한 온도 감소 효과는 높은 방전율과 0°C 미만의 온도에서 특히 두드러집니다.

그림 4. 다양한 방전 전류에서 온도에 따른 Ni-MH 배터리의 방전 용량 의존성: 1-0.2C; 2-1C; 3-3C

Ni-MH 배터리의 안전 및 수명

Ni-MH 배터리는 보관 중에 자체 방전됩니다. 실온에서 한 달 후 용량 손실은 20-30%이며 추가 보관 시 손실은 월 3-7%로 감소합니다. 자체 방전율은 온도가 증가함에 따라 증가합니다(그림 5 참조).

그림 5. 다양한 온도에서 저장 시간에 대한 Ni-MH 배터리의 방전 용량 의존성: 1-0°С; 2-20℃; 3-40°C

Ni-MH 배터리 충전

Ni-MH 배터리의 작동 시간(방전-충전 사이클 수) 및 수명은 주로 작동 조건에 따라 결정됩니다. 작동 시간은 방전 깊이와 속도가 증가함에 따라 감소합니다. 작동 시간은 충전 속도와 완료 제어 방법에 따라 다릅니다. Ni-MH 배터리의 유형, 작동 모드 및 작동 조건에 따라 배터리는 80%의 방전 심도에서 500~1800회의 방전-충전 사이클을 제공하고 서비스 수명(평균)은 3~5년입니다.

보증 기간 동안 Ni-MH 배터리의 안정적인 작동을 보장하려면 제조업체의 권장 사항 및 지침을 따라야 합니다. 가장 큰 관심을 기울여야 할 온도 체계. 과방전(1V 이하) 및 단락을 피하는 것이 바람직합니다. Ni-MH 배터리는 용도에 맞게 사용하고 사용한 배터리와 사용하지 않은 배터리를 혼용하지 말고 전선이나 기타 부품을 배터리에 직접 납땜하지 마십시오. Ni-MH 배터리는 Ni-Cd보다 과충전에 더 민감합니다. 과충전은 열 폭주로 이어질 수 있습니다. 충전은 일반적으로 Iz \u003d 0.1C의 전류로 15시간 동안 수행됩니다. 보상 충전은 30시간 이상 동안 전류 Iz = 0.01-0.03C로 수행됩니다. 고활성 전극을 사용하는 Ni-MH 배터리의 경우 가속(4 - 5시간) 및 고속(1시간) 충전이 가능합니다. 이러한 충전으로 프로세스는 온도 ΔТ, 전압 ΔU 및 기타 매개변수의 변화에 ​​의해 제어됩니다. 예를 들어 랩탑, 휴대폰, 전기 도구에 전원을 공급하는 Ni-MH 배터리에 급속 충전이 사용됩니다. 휴대폰현재 리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리가 주로 사용됩니다. 3단계 충전 방법도 권장됩니다: 1단계 고속 충전(1C 이상), 최종 재충전을 위해 0.5-1시간 동안 0.1C의 속도로 충전, 0.05-1시간 동안 충전 보상 요금으로 0.02C. Ni-MH 배터리 충전 방법에 대한 정보는 일반적으로 제조업체의 지침에 포함되어 있으며 권장 충전 전류는 배터리 케이스에 표시되어 있습니다. Iz=0.3-1C에서 충전 전압 Uz는 1.4-1.5V 범위에 있다. 양극에서 산소의 방출로 인해 충전 시 전달되는 전기량(Qz)이 방전 용량(Cp)보다 큽니다. 동시에 용량 회수율(100 Ср/Qз)은 디스크 및 원통형 Ni-MH 배터리의 경우 각각 75-80% 및 85-90%입니다.

충전 및 방전 제어

Ni-MH 배터리의 과충전을 방지하기 위해 배터리에 설치된 적절한 센서와 함께 다음과 같은 충전 제어 방법을 사용할 수 있습니다. 충전 장치:

• 절대 온도 Tmax에 의한 충전 종료 방법. 배터리 온도는 충전 과정에서 지속적으로 모니터링되며 최대값에 도달하면 고속 충전이 중단됩니다.
• 온도 변화율 ΔT/Δt에 의한 충전 종료 방법. 이 방법을 사용하면 온도 곡선의 기울기가 배터리충전 과정에서 지속적으로 모니터링되며 이 매개변수가 특정 설정 값보다 높아지면 충전이 중단됩니다.
• 음의 전압 델타 -ΔU에 의한 충전 종료 방법. 배터리 충전이 끝나면 산소 사이클 동안 온도가 상승하기 시작하여 전압이 감소합니다.
• 최대 충전 시간 t에 따른 충전 종료 방법;
• 충전 종료 방법 최대 압력피맥스. 일반적으로 크기와 용량이 큰 각형 전지에 사용됩니다. 프리즘 어큐뮬레이터의 허용 압력 수준은 설계에 따라 다르며 0.05-0.8MPa 범위에 있습니다.
• 최대 전압 Umax에 의한 충전 종료 방법. 전해액 부족이나 저온으로 인해 수명이 다할 때 나타나는 내부 저항이 높은 배터리의 충전을 차단하는 데 사용됩니다.

Tmax 방식을 사용할 때 온도가 낮아지면 배터리가 과충전될 수 있습니다. 환경감소하거나 주변 온도가 크게 상승하면 배터리가 충분히 충전되지 않을 수 있습니다. ΔT/Δt 방법은 낮은 주변 온도에서 충전을 종료하는 데 매우 효과적으로 사용할 수 있습니다. 그러나 이 방법만 더 높은 온도에서 사용하는 경우 배터리 내부의 배터리는 셧다운을 위한 ΔT/Δt 값에 도달하기 전에 바람직하지 않은 높은 온도에 노출됩니다. ΔT/Δt의 특정 값에 대해 높은 입력 정전용량보다 낮은 주변 온도에서 더 큰 입력 커패시턴스를 얻을 수 있습니다. 높은 온도. 배터리 충전 시작 시(및 충전 종료 시) 급격한 온도 상승이 있어 ΔT/Δt 방법을 사용할 때 조기 충전 종료로 이어질 수 있습니다. 이를 제거하기 위해 충전기 개발자는 ΔT/Δt 방법으로 초기 센서 응답 지연을 위한 타이머를 사용합니다. -ΔU 방법은 높은 온도보다는 낮은 주변 온도에서 충전을 종료하는 데 효과적입니다. 이런 의미에서 방법은 ΔT/Δt 방법과 유사합니다. 예상치 못한 상황으로 인해 충전이 정상적으로 중단되지 않는 경우 충전이 종료되도록 하려면 충전 작동 시간을 조절하는 타이머 제어를 사용하는 것이 좋습니다(방법 t). 따라서 0-50 °C의 온도에서 0.5-1C의 정격 전류로 배터리를 빠르게 충전하려면 Tmax 방법을 동시에 적용하는 것이 좋습니다(차단 온도는 50-60 °C, 배터리 설계에 따라 다름). 및 배터리), -ΔU(배터리당 5-15mV), t(일반적으로 정격 용량의 120%를 얻기 위해) 및 Umax(배터리당 1.6-1.8V). -ΔU 방법 대신 초기 지연 타이머(5-10분)가 있는 ΔT/Δt 방법(1-2°C/min)을 사용할 수 있습니다. 충전 제어에 대해서는 해당 기사도 참조하십시오.배터리를 빠르게 충전한 후 충전기는 일정 시간 동안 0.1C - 0.2C의 정격 전류로 충전하도록 전환하도록 제공합니다. 배터리의 "열 고장"이 발생할 수 있으므로 Ni-MH 배터리에는 정전압 충전을 권장하지 않습니다. 이는 충전이 끝나면 전원 전압과 배터리 전압의 차이에 비례하는 전류가 증가하고 온도 상승으로 인해 충전 종료 시의 배터리 전압이 감소하기 때문입니다. 저온에서는 충전 속도를 줄여야 합니다. 그렇지 않으면 산소가 재결합할 시간이 없어 어큐뮬레이터의 압력이 증가합니다. 이러한 조건에서 작동하려면 다공성 전극이 있는 Ni-MH 배터리를 권장합니다.

Ni-MH 배터리의 장단점

특정 에너지 매개변수의 상당한 증가는 Ni-Cd 배터리에 비해 Ni-MH 배터리의 유일한 이점이 아닙니다. 카드뮴에서 멀어진다는 것은 또한 더 깨끗한 생산으로 나아가는 것을 의미합니다. 고장난 배터리를 재활용하는 문제도 해결하기가 더 쉽습니다. Ni-MH 배터리의 이러한 장점은 Ni-Cd 배터리에 비해 세계 유수의 모든 배터리 회사에서 생산량의 빠른 성장을 결정했습니다.

Ni-MH 배터리에는 음극 카드뮴 전극에 니켈산염이 형성되어 Ni-Cd 배터리가 갖는 "메모리 효과"가 없습니다. 그러나 니켈 산화물 전극의 과충전과 관련된 영향은 그대로 남아 있습니다. Ni-Cd 배터리와 같은 방식으로 빈번하고 긴 재충전으로 관찰되는 방전 전압의 감소는 최대 1V - 0.9V까지 주기적으로 여러 번 방전하여 제거할 수 있습니다. 이러한 방전은 한 달에 한 번 수행하는 것으로 충분합니다. 그러나 니켈-금속 수 소화물 배터리는 일부 성능 특성에서 대체하도록 설계된 니켈-카드뮴 배터리보다 열등합니다.

• Ni-MH 배터리는 더 좁은 범위의 작동 전류에서 효과적으로 작동하며, 이는 매우 높은 방전 속도에서 금속 수 소화물 전극에서 제한된 수소 탈착과 관련됩니다.
• Ni-MH 배터리는 작동 온도 범위가 더 좁습니다. 대부분 -10°C 미만 및 +40°C 초과 온도에서 작동하지 않습니다.
• Ni-MH 배터리를 충전하는 동안 Ni-Cd 배터리를 충전할 때보다 더 많은 열이 방출되므로 급속 충전 및/또는 상당한 과충전 중에 Ni-MH 배터리의 배터리 과열을 방지하기 위해 온도 퓨즈 또는 열 릴레이 배터리 중앙 부분에있는 배터리 중 하나의 벽에있는 배터리에 설치됩니다 (이는 산업용 배터리 어셈블리에 적용됨).
• Ni-MH 배터리는 자체 방전이 증가하는데, 이는 전해질에 용해된 수소와 양극 산화물-니켈 전극의 반응의 불가피성에 의해 결정됩니다(그러나 특수 음극 합금을 사용하여 Ni-Cd 배터리에 가까운 값으로 자체 방전율을 감소시킵니다. )
• 배터리의 Ni-MH 배터리 중 하나를 충전할 때 과열의 위험은 물론 배터리가 방전될 때 더 낮은 용량의 배터리 역전은 긴 사이클링의 결과로 배터리 매개변수의 불일치로 인해 증가합니다. 모든 제조업체에서 10개 이상의 배터리로 배터리를 생성하는 것을 권장하지 않습니다.
• 0V 미만으로 방전할 때 Ni-MH 배터리에서 발생하는 음극의 용량 손실은 돌이킬 수 없으므로 배터리의 배터리 선택 및 방전 프로세스 제어에 대한 요구 사항이 더 엄격합니다. Ni-Cd 배터리를 사용하면 일반적으로 저전압 배터리의 경우 1V/ac까지, 7-10개 배터리의 경우 최대 1.1V/ac까지 방전됩니다.

앞서 언급한 바와 같이 Ni-MH 배터리의 열화는 주로 사이클링 동안 음극의 흡착 용량 감소에 의해 결정됩니다. 충방전 사이클에서 합금의 결정 격자의 부피가 변하여 전해질과 반응하여 균열 및 후속 부식이 형성됩니다. 부식 생성물의 형성은 산소와 수소의 흡수로 발생하며 그 결과 총 전해질 양이 감소하고 배터리의 내부 저항이 증가합니다. Ni-MH 배터리의 특성은 음극의 합금과 조성 및 구조의 안정성을 향상시키기 위한 합금의 가공 기술에 크게 의존한다는 점에 유의해야 합니다. 이로 인해 배터리 제조업체는 합금 공급업체를 신중하게 선택해야 하고 배터리 소비자는 제조업체를 선택하는 데 신중해야 합니다.

사이트 powerinfo.ru, "Chip and Dip"의 자료를 기반으로 함

Ni-Cd 배터리와 Ni-Mh 배터리의 주요 차이점은 구성입니다. 배터리의 기본은 동일합니다. 니켈, 음극, 양극이 다릅니다. Ni-Cd 배터리의 경우 양극은 금속 카드뮴이고 Ni-Mh 배터리의 경우 양극은 수소 금속 수소화물 전극입니다.

각 유형의 배터리에는 장단점이 있으므로 필요한 배터리를 보다 정확하게 선택할 수 있습니다.

Ni-Cd를 Ni-Mh 배터리로 또는 그 반대로 변경하면 기존 충전기가 새 배터리와 함께 작동합니까?

두 배터리의 충전 원리는 정확히 동일하므로 충전기는 이전 배터리에서 사용할 수 있습니다. 이러한 배터리를 충전하는 기본 규칙은 완전히 방전된 후에만 충전할 수 있다는 것입니다. 이 요구 사항은 Ni-Mh 배터리를 사용하면 이 문제가 최소화되지만 두 가지 유형의 배터리 모두 "메모리 효과"의 영향을 받기 때문입니다.

Ni-Cd 및 Ni-Mh 배터리를 올바르게 보관하는 방법은 무엇입니까?

배터리를 보관하기에 가장 좋은 장소는 서늘하고 건조한 장소입니다. 보관 온도가 높을수록 배터리 자체 방전이 빨라집니다. 배터리는 완전 방전 또는 완전 충전 이외의 상태로 보관할 수 있습니다. 최적의 요금은 40-60%%입니다. 2~3개월에 한 번씩 추가 충전(자기 방전 존재로 인한)을 실시하여 방전하고 다시 용량의 40~60%까지 충전해야 합니다. 최대 5년 동안 보관할 수 있습니다. 보관 후에는 배터리를 방전, 충전한 다음 정상적으로 사용해야 합니다.

원래 키트의 배터리보다 용량이 크거나 작은 배터리를 사용할 수 있습니까?

배터리 용량은 전동 공구가 배터리 전원으로 작동할 수 있는 시간입니다. 따라서 전동 공구의 경우 배터리 용량에는 전혀 차이가 없습니다. 실제 차이는 배터리 충전 시간과 전동 공구의 배터리 수명에만 있습니다. 배터리 용량을 선택할 때 하나의 배터리를 사용하여 더 오래 작업해야 하는 경우 요구 사항부터 시작해야 합니다. 더 많은 용량의 배터리를 선택하고 전체 배터리가 완전히 만족되면 동일하거나 유사한 배터리에서 중지해야 합니다. 용량.

NiMH는 Nickel Metal Hydride의 약자입니다. 적절한 충전은 성능과 수명을 유지하는 데 중요합니다. NiMH를 충전하려면 이 기술을 알아야 합니다. NiMH 셀의 복구는 전압 피크와 후속 강하가 더 작아 지표를 결정하기가 더 어렵기 때문에 다소 복잡한 프로세스입니다. 과충전은 과열 및 셀 손상으로 이어지며, 그 후에는 용량이 손실되고 기능 손실이 발생합니다.

배터리는 전기 에너지가 변환되어 화학적 형태로 저장되는 전기 화학 장치입니다. 화학 에너지전기로 쉽게 변환됩니다. NiMH는 두 개의 전극 내에서 수소를 흡수, 방출 및 운반하는 원리로 작동합니다.

NiMH 배터리는 양극 및 음극 역할을 하는 두 개의 금속 스트립과 그 사이에 있는 절연 호일 분리기로 구성됩니다. 이 에너지 "샌드위치"는 감겨 액체 전해질과 함께 배터리에 배치됩니다. 양극은 일반적으로 니켈로 만들어지고 음극은 일반적으로 금속 수소화물로 만들어집니다. 따라서 이름은 "NiMH" 또는 "니켈 금속 수소화물"입니다.

이점:

1. 독소가 적고 환경 친화적이며 재활용이 가능합니다.
2. 메모리 효과는 Ni-Cad보다 높습니다.
3. 리튬 배터리보다 훨씬 안전합니다.

결점:

1. 과방전은 수명을 단축시키고 급속 충전 및 고부하 시 열을 발생시킵니다.
2. 자체 방전은 다른 배터리보다 높으며 NiMH를 충전하기 전에 고려해야 합니다.
3. 높은 수준이 필요합니다 유지. 충전 과정에서 결정이 형성되는 것을 방지하려면 배터리를 완전히 방전시켜야 합니다.
4. Ni-Cad 배터리보다 비쌉니다.

Nickel-Metal Hydride 셀은 배터리가 수용할 수 있는 방전 곡선(추가 충전 허용)과 같이 NiCd와 유사한 많은 특성을 가지고 있습니다. 충전기 설계자들에게 주요 문제인 용량 저하를 유발하는 과충전을 용납하지 않습니다.

NiMH 배터리를 적절하게 충전하기 위해 필요한 전류 특성:

1. 정격 전압 - 1.2V.
2. 비 에너지 - 60-120 Wh / kg.
3. 에너지 밀도 - 140-300Wh / kg.
4. 특정 전력 - 250-1000 W / kg.
5. 충전/방전 효율 - 90%.

니켈 배터리의 충전 효율은 전체 용량의 100% ~ 70%입니다. 처음에는 온도가 약간 상승하지만 나중에 충전 수준이 높아지면 효율이 떨어지고 열이 발생하므로 NiMH를 충전하기 전에 이를 고려해야 합니다.

NiCD 배터리가 특정 최소 전압으로 방전된 후 충전되면 컨디셔닝 효과를 줄이기 위한 조치를 취해야 합니다(약 10회 충전/방전 주기마다). 그렇지 않으면 용량 손실이 시작됩니다. NiMH의 경우 효과가 미미하므로 이 요구 사항이 필요하지 않습니다.

그러나 이러한 복구 프로세스는 NiMH 장치에도 편리하므로 NiMH 배터리를 충전하기 전에 이를 고려하는 것이 좋습니다. 전체 용량에 도달할 때까지 프로세스를 3~5회 반복합니다. 충전식 배터리의 컨디셔닝 프로세스는 배터리가 수년 동안 지속되도록 합니다.

NiMH 배터리에 사용할 수 있는 몇 가지 충전 방법이 있습니다. NiCd와 마찬가지로 소스가 필요합니다. 직류. 속도는 일반적으로 세포체에 표시됩니다. 기술 표준을 초과해서는 안됩니다. 충전 경계의 한계는 제조업체에서 명확하게 규제합니다. 배터리를 작동하기 전에 NiMH 배터리를 충전할 전류를 명확히 알아야 합니다. 실패를 방지하는 데 사용되는 몇 가지 방법이 있습니다.

배터리의 병렬 충전은 프로세스의 끝을 정량적으로 결정하기 어렵게 만듭니다. 이것은 각 셀이나 패키지가 동일한 저항을 가지고 있는지 확신할 수 없기 때문에 일부는 다른 것보다 더 많은 전류를 소비할 것입니다. 이는 병렬 장치의 각 라인에 대해 별도의 충전 회로를 사용해야 함을 의미합니다. 예를 들어 제어 매개변수를 지배하는 값의 저항기를 사용하여 균형을 유지함으로써 NiMH를 충전할 전류량을 설정해야 합니다.

서미스터를 사용하지 않고 정확한 충전을 보장하기 위해 최신 알고리즘이 개발되었습니다. 이러한 장치는 Delta V와 유사하지만 완전 충전을 감지하기 위한 특수 측정 방법이 있으며 일반적으로 전압이 시간 간격과 펄스 사이에서 측정되는 일종의 주기를 포함합니다. 다중 요소 패킷의 경우 동일한 상태에 있지 않고 용량이 균형을 이루지 않으면 한 번에 하나씩 채워져 단계의 끝을 알릴 수 있습니다.

균형을 맞추려면 여러 주기가 필요합니다. 배터리가 충전이 끝나면 전극에서 산소가 형성되기 시작하고 촉매에서 재결합합니다. 새로운 화학 반응은 서미스터로 쉽게 측정할 수 있는 열을 생성합니다. 이는 빠른 복원 중에 프로세스 종료를 감지하는 가장 안전한 방법입니다.

야간 충전은 시간당 정격 용량의 10% 미만인 C/10에서 NiMH 배터리를 충전하는 가장 저렴한 방법입니다. NiMH를 적절하게 충전하려면 이 점을 고려해야 합니다. 따라서 100mAh 배터리는 10mA에서 15시간 동안 충전됩니다. 이 방법은 공정 종료 센서가 필요하지 않으며 완전 충전을 제공합니다. 최신 전지에는 전류에 노출될 때 배터리 손상을 방지하는 산소 재순환 촉매가 있습니다.

충전율이 C/10을 초과하면 이 방법을 사용할 수 없습니다. 완전한 반응에 필요한 최소 전압은 온도(20도에서 셀당 최소 1.41V)에 따라 다르며 NiMH를 적절하게 충전하기 위해 고려해야 합니다. 장기간의 회복은 환기를 일으키지 않습니다. 배터리를 약간 가열합니다. 서비스 수명을 유지하기 위해 13~15시간 범위의 타이머를 사용하는 것이 좋습니다. Ni-6-200 충전기에는 LED를 통해 충전 상태를 보고하고 동기화 기능도 수행하는 마이크로프로세서가 있습니다.

빠른 충전 프로세스

타이머를 사용하면 C/3.33을 5시간 동안 충전할 수 있습니다. 먼저 배터리를 완전히 방전해야 하므로 약간 위험합니다. 이러한 일이 발생하지 않도록 하는 한 가지 방법은 배터리 충전기가 배터리를 자동으로 방전시킨 다음 5시간 동안 복구 프로세스를 시작하는 것입니다. 이 방법의 장점은 음극 배터리 메모리가 생성될 가능성을 제거하는 것입니다.

현재 모든 제조업체가 이러한 충전기를 생산하는 것은 아니지만 마이크로프로세서 보드는 예를 들어 C/10/NiMH-NiCad-solar-charge-controller 충전기에 사용되며 쉽게 수정하여 방전을 수행할 수 있습니다. 합당한 시간 내에 부분적으로 충전된 배터리의 에너지를 소멸시키려면 전원 분산 장치가 필요합니다.

온도 모니터를 사용하는 경우 NiMH 배터리는 최대 1C, 즉 1.5시간 동안 100% 암페어 용량으로 충전할 수 있습니다. PowerStream 배터리 충전 컨트롤러는 보다 복잡한 알고리즘을 위해 전압 및 전류를 측정할 수 있는 제어 보드와 함께 이 작업을 수행합니다. 온도가 올라가면 공정을 멈추고 dT/dt 값이 분당 1~2도로 설정되어야 한다.

-dV 신호를 사용하여 충전 종료를 결정할 때 마이크로프로세서 제어를 사용하는 새로운 알고리즘이 있습니다. 실제로는 매우 잘 작동하므로 최신 장치에서 전압을 측정하기 위한 켜기 및 끄기 프로세스를 포함하는 이 기술을 사용합니다.

어댑터 사양

중요한 문제배터리 수명 또는 시스템 수명의 총 비용입니다. 이 경우 제조업체는 마이크로프로세서 제어 기능이 있는 장치를 제공합니다.

이상적인 충전기를 위한 알고리즘:

1. 소프트 스타트. 온도가 40도 이상이거나 영하인 경우 C/10을 충전하여 시작하십시오.
2. 옵션. 방전된 배터리 전압이 1.0V/셀보다 높으면 배터리를 1.0V/셀로 방전한 후 급속 충전을 진행합니다.
3. 빠른 충전. 1도에서 온도가 45도에 도달할 때까지 또는 dT는 완전 충전을 나타냅니다.
4. 급속 충전이 완료되면 C/10에서 4시간 동안 충전하여 완전히 충전하십시오.
5. 충전된 NiMH 배터리의 전압이 1.78V/셀로 올라가면 작동을 중지하십시오.
6. 급속 충전 시간이 중단 없이 1.5시간을 초과하면 중지됩니다.

이론적으로 세류 충전은 배터리를 완전히 충전할 수 있을 만큼 빠르지만 과충전을 방지할 만큼 충분히 낮은 충전 속도입니다. 특정 배터리에 대한 최적의 재충전 속도를 결정하는 것은 설명하기 다소 어렵지만 일반적으로 배터리 용량의 약 10%라고 인정됩니다. 예를 들어 Sanyo 2500mAh AA NiMH의 경우 최적 재충전 속도는 250mA 또는 낮추다. NiMH 배터리를 적절하게 충전하려면 이를 고려해야 합니다.

조기 배터리 고장의 가장 일반적인 원인은 과충전입니다. 가장 흔히 발생하는 충전기의 종류는 이른바 '급속충전기'로 5~8시간용이다. 이러한 기기의 문제는 실제로 프로세스 제어 메커니즘이 없다는 것입니다.

대부분은 간단한 기능을 가지고 있습니다. 고정된 시간(보통 5~8시간) 동안 최고 속도로 충전한 다음 끄거나 더 낮은 "수동" 속도로 전환합니다. 올바르게 사용하면 모든 것이 정상입니다. 잘못 적용하면 다음과 같은 여러 가지 방법으로 배터리 수명이 단축됩니다.

1. 완전히 충전되었거나 부분적으로 충전된 배터리를 장치에 삽입하면 장치가 이를 감지할 수 없으므로 설계된 배터리를 완전히 충전합니다. 따라서 배터리 용량이 떨어집니다.
2. 또 다른 일반적인 상황은 진행 중인 충전 주기를 중단하는 것입니다. 그러나 그 다음에는 다시 연결됩니다. 불행히도 이로 인해 다시 시작됩니다. 전체 주기이전 주기가 거의 완료된 경우에도 충전 중입니다.

이러한 시나리오를 피하는 가장 쉬운 방법은 마이크로프로세서로 제어되는 스마트 충전기를 사용하는 것입니다. 배터리가 완전히 충전된 시점을 감지한 다음 설계에 따라 완전히 끄거나 세류 충전 모드로 전환할 수 있습니다.

NiMH iMax를 충전하려면 전용 충전기가 필요합니다. 잘못된 방법을 사용하면 배터리가 쓸모없게 될 수 있기 때문입니다. 많은 사용자가 iMax B6를 고려합니다. 최선의 선택 NiMH 충전용. 최대 15개의 셀 배터리 프로세스를 지원하고 다양한 설정 및 구성을 지원합니다. 다른 유형배터리. 권장 충전 시간은 20시간을 초과하지 않아야 합니다.

일반적으로 제조업체는 표준 NiMH 배터리에서 2000회 충전/방전 주기를 보장하지만 이 수치는 작동 조건에 따라 다를 수 있습니다.

작업 알고리즘:

1. NiMH iMax B6 충전. 올바른 연결이 이루어지도록 케이블 끝의 모양을 고려하여 장치 왼쪽의 콘센트에 전원 코드를 연결해야 합니다. 끝까지 삽입하고 나타날 때 누르지 마십시오. 소리 신호디스플레이 화면에 환영 메시지가 표시됩니다.
2. 가장 왼쪽에 있는 은색 버튼을 사용하여 첫 번째 메뉴를 스크롤하고 충전할 배터리 유형을 선택합니다. 맨 왼쪽 버튼을 누르면 선택이 확정됩니다. 오른쪽 버튼은 충전, 방전, 균형, 고속 충전, 저장 등의 옵션을 스크롤합니다.
3. 두 개의 중앙 제어 버튼은 원하는 번호를 선택하는 데 도움이 됩니다. 들어가려면 맨 오른쪽 버튼을 누르면 가운데 두 개의 버튼으로 다시 스크롤하고 Enter 키를 누르면 전압 설정으로 이동할 수 있습니다.
4. 여러 케이블을 사용하여 배터리를 연결하십시오. 첫 번째 세트는 실험실 와이어 장비처럼 보입니다. 종종 악어 클립과 함께 제공됩니다. 연결용 소켓은 장치 오른쪽 하단 근처에 있습니다. 쉽게 알아볼 수 있습니다. iMax B6로 NiMH를 충전하는 방법입니다.
5. 그런 다음 빈 배터리 케이블을 빨간색과 검은색 클램프 끝에 연결하여 폐쇄 루프를 만들어야 합니다. 이것은 특히 사용자가 처음으로 잘못된 설정을 하는 경우 약간 위험할 수 있습니다. Enter 버튼을 3초 동안 길게 누릅니다. 그러면 화면에 배터리 테스트 중임을 알리고 사용자에게 모드 설정을 확인하라는 메시지가 표시됩니다.
6. 배터리가 충전되는 동안 다양한 모드에서 충전 프로세스에 대한 정보를 제공하는 두 개의 중앙 버튼을 사용하여 다양한 디스플레이 화면을 스크롤할 수 있습니다.

가장 표준적인 조언은 배터리를 완전히 방전시킨 다음 다시 충전하는 것입니다. 이것은 "메모리 효과"에 대한 치료이지만 니켈-카드뮴 배터리는 과방전으로 인해 쉽게 손상되어 "극 역전" 및 비가역 프로세스로 이어지기 때문에 주의해야 합니다. 경우에 따라 배터리 전자 장치는 부정적인 프로세스가 발생하기 전에 종료하여 부정적인 프로세스를 방지하도록 설계되었지만 손전등과 같은 간단한 장치는 그렇지 않습니다.

필요한:

1. 교체할 준비를 하십시오. 니켈-금속 수 소화물 배터리는 영원히 지속되지 않습니다. 리소스가 끝나면 작동이 중지됩니다.
2. 프로세스를 전자적으로 제어하고 과충전을 방지하는 "스마트" 충전기를 구입하십시오. 이것은 배터리에 더 좋을 뿐만 아니라 전력도 덜 사용합니다.
3. 충전이 완료되면 배터리를 제거하십시오. 장치에서 불필요한 시간을 보낸다는 것은 장치를 충전하는 데 더 많은 "제트" 에너지가 사용됨을 의미하므로 마모가 증가하고 더 많은 에너지가 낭비됩니다.
4. 수명을 연장하기 위해 배터리를 완전히 방전하지 마십시오. 반대되는 모든 충고에도 불구하고 완전한 방전은 실제로 수명을 단축시킵니다.
5. NiMH 배터리는 실온의 건조한 장소에 보관하십시오.
6. 과도한 열은 배터리를 손상시키고 빠르게 소모될 수 있습니다.
7. 모델 사용 고려 낮은 수준요금.

따라서 선을 그릴 수 있습니다. 실제로 니켈-금속 수 소화물 배터리는 제조업체에서 최신 조건에서 작동하도록 더 많이 준비했으며 스마트 장치를 사용하여 배터리를 적절하게 충전하면 성능과 수명이 보장됩니다.

Ni-MH 배터리(니켈-금속 수소화물)는 ​​알카라인 그룹에 속합니다. 그들은 니켈 산화물이 음극으로 작용하고 수소 금속 수 소화물 전극이 양극으로 작용하는 화학적 유형의 전류 소스입니다. 알칼리는 전해질입니다. 니켈-수소 전지와 유사하지만 에너지 용량이 우수합니다.

Ni-MH 배터리의 생산은 20세기 중반에 시작되었습니다. 구식 니켈-카드뮴 배터리의 단점을 고려하여 개발되었습니다. NiNH는 다양한 금속 조합을 사용할 수 있습니다. 생산을 위해 실온 및 낮은 수소 압력에서 작동하는 특수 합금 및 금속이 개발되었습니다.

산업 생산은 80년대에 시작되었습니다. Ni-MH용 합금 및 금속은 오늘날에도 여전히 만들어지고 개선되고 있습니다. 최신 장치이 유형은 최대 2,000회의 충전-방전 주기를 제공할 수 있습니다. 희토류 금속과 니켈 합금을 사용하여 유사한 결과를 얻을 수 있습니다.

이러한 장치가 사용되는 방식

니켈 금속 수 소화물 기계는 전력 공급에 널리 사용됩니다. 다른 종류의오프라인에서 작동하는 전자 제품. 일반적으로 AAA 또는 AA 배터리 형태로 만들어집니다. 다른 공연도 있다. 예를 들어, 산업용 배터리. Ni-MH 배터리는 독성 물질을 포함하지 않기 때문에 니켈-카드뮴 배터리보다 사용 범위가 약간 더 넓습니다.

현재 국내 시장에서 판매되는 니켈-금속 수 소화물 배터리는 용량에 따라 1500-3000mAh 및 300-1000mAh의 두 그룹으로 나뉩니다.

1. 첫 번째단시간에 소비 전력이 증가하는 장치에 사용됩니다. 이들은 모든 종류의 플레이어, 무선 제어 기능이 있는 모델, 카메라, 캠코더입니다. 일반적으로 에너지를 빠르게 소모하는 장치.
2. 초일정 시간 간격 후 전력 소비가 시작될 때 사용됩니다. 이들은 장난감, 손전등, 무전기입니다. 배터리는 적당히 전기를 소비하고 오랫동안 오프라인 상태인 장치에서 사용됩니다.

Ni-MH 장치 충전

충전은 똑똑하고 빠릅니다. 제조업체는 장치에 대한 전류 공급 중단을 정확하게 결정하기 어렵기 때문에 전자를 권장하지 않습니다. 이러한 이유로 강력한 과충전이 발생하여 배터리 성능 저하로 이어질 수 있습니다. 빠른 옵션을 사용합니다. 여기서 효율성은 드립 방식 충전보다 약간 높습니다. 전류는 0.5-1C로 설정됩니다.

수소화물 배터리 충전 방법:

• 배터리의 존재가 결정됩니다.
• 장치 자격;
• 선충전;
• 빠른 충전;
• 충전재;
• 충전을 지원합니다.

빠른 충전을 위해서는 좋은 메모리가 필요합니다. 서로 독립적인 서로 다른 기준에 따라 프로세스의 종료를 제어해야 합니다. 예를 들어 Ni-Cd 장치에는 충분한 전압 델타 제어 기능이 있습니다. 그리고 NiMH는 최소한 온도와 델타를 모니터링하기 위해 배터리가 필요합니다.

Ni-MH가 제대로 작동하려면 "Rule of Three Rs"를 기억하십시오. " 과열하지 마세요", "과충전하지 마세요", "과방전하지 마세요".

배터리의 과충전을 방지하기 위해 다음 제어 방법이 사용됩니다.

1. 온도 변화율에 의한 충전 종료 . 이 기술을 사용하면 충전하는 동안 배터리 온도를 지속적으로 모니터링합니다. 표시등이 필요 이상으로 빠르게 올라가면 충전이 중지됩니다.
2. 최대 시간까지 충전을 종료하는 방법 .
3. 절대 온도에 의한 충전 종료 . 여기에서 충전 과정 중에 배터리 온도가 모니터링됩니다. 최대 값에 도달하면 급속 충전이 중지됩니다.
4. 네거티브 전압 델타 종단 방법 . 배터리 충전이 완료되기 전에 산소 주기가 NiMH 장치의 온도를 높여 전압을 떨어뜨립니다.
5. 최대 전압 . 이 방법은 내부 저항이 높은 장치의 충전을 끄는 데 사용됩니다. 후자는 전해질 부족으로 인해 배터리 수명이 끝날 때 나타납니다.
6. 최대 압력 . 이 방법은 고용량 각형 전지에 사용됩니다. 이러한 장치의 허용 압력 수준은 크기와 디자인에 따라 다르며 범위는 0.05-0.8 MPa입니다.

Ni-MH 배터리의 충전 시간을 명확히 하기 위해 모든 특성을 고려하여 충전 시간(h) \u003d 용량(mAh) / 충전기 전류(mA) 공식을 적용할 수 있습니다. 예를 들어, 2000mA 시간 용량의 배터리가 있습니다. 메모리의 충전 전류는 500mA입니다. 용량을 전류로 나누면 4가 됩니다. 즉, 배터리는 4시간 동안 충전됩니다.

니켈-금속 수소화물 장치의 올바른 기능을 위해 따라야 하는 필수 규칙:

1. 이 배터리는 니켈-카드뮴 배터리보다 열에 훨씬 더 민감하므로 과부하가 걸리지 않아야 합니다. . 과부하는 전류 출력(축적된 전하를 유지하고 전달하는 능력)에 악영향을 미칩니다.
2. 구매 후 금속 수 소화물 배터리는 "훈련"될 수 있습니다. . 컨베이어를 떠난 후 장치의 운송 및 보관 중에 손실된 용량의 한계에 도달할 수 있도록 3-5회 충전/방전 주기를 만드십시오.
3. 소량의 배터리를 충전하여 보관하십시오. , 공칭 용량의 약 20-40%.
4. 방전 또는 충전 후에는 장치를 식히십시오. .
5. 전자 장치가 충전 모드에서 동일한 배터리 어셈블리를 사용하는 경우 그런 다음 때때로 각각을 0.98의 전압으로 방전한 다음 완전히 충전해야 합니다. 이 사이클링 절차는 배터리 재충전 주기 7-8회마다 한 번씩 수행하는 것이 좋습니다.
6. NiMH를 방전해야 하는 경우 최소값인 0.98을 준수해야 합니다. . 전압이 0.98 이하로 떨어지면 충전이 중지될 수 있습니다.

Ni-MH 배터리 회수

"메모리 효과"로 인해 이러한 장치는 때때로 일부 성능과 대부분의 용량을 잃습니다. 이는 불완전한 방전과 후속 충전이 반복되는 주기에서 발생합니다. 이러한 작업의 결과로 장치는 더 작은 방전 한계를 "기억"하므로 용량이 감소합니다.

이 문제를 해결하려면 지속적으로 훈련과 회복을 수행해야 합니다. 전구 또는 충전기가 0.801볼트로 방전되면 배터리가 완전히 충전됩니다. 배터리가 오랫동안 복구 프로세스를 거치지 않은 경우 이러한 사이클을 2-3회 수행하는 것이 좋습니다. 20~30일에 한 번 훈련하는 것이 좋습니다.

Ni-MH 배터리 제조업체는 "메모리 효과"가 용량의 약 5%를 앗아간다고 주장합니다. 교육을 통해 복원할 수 있습니다. Ni-MH를 복원할 때 중요한 점은 충전기에 최소 전압 제어로 방전 기능이 있다는 것입니다. 복구 중에 장치의 강력한 방전을 방지하는 데 필요한 것. 이는 초기 충전 정도를 알 수 없고 대략적인 방전 시간을 추정할 수 없는 경우 필수 불가결합니다.

배터리의 충전 상태를 알 수 없는 경우 전체 전압 제어 상태에서 방전해야 합니다. 그렇지 않으면 이러한 복구로 인해 과방전이 발생합니다. 전체 배터리를 복원할 때는 충전 상태를 고르게 하기 위해 먼저 완전히 충전하는 것이 좋습니다.

배터리가 몇 년 동안 작동했다면 충전 및 방전을 통한 복구는 쓸모가 없을 수 있습니다. 장치 작동 중 예방에 유용합니다. NiMH 작동 중에 "기억 효과"의 출현과 함께 전해질의 부피 및 조성 변화가 발생합니다. 배터리 전체를 복원하는 것보다 배터리 셀을 개별적으로 복원하는 것이 더 합리적이라는 점을 기억할 가치가 있습니다. 배터리의 유효 기간은 1~5년입니다(특정 모델에 따라 다름).

장점과 단점

니켈-금속 수 소화물 배터리의 에너지 매개 변수가 크게 증가한 것이 카드뮴 배터리에 비해 유일한 장점은 아닙니다. 카드뮴 사용을 거부하면서 제조업체는 보다 환경 친화적인 금속을 사용하기 시작했습니다. 문제를 해결하는 것이 훨씬 쉽습니다.

이러한 장점과 제조에 사용되는 금속이 니켈이라는 사실 덕분에 Ni-MH 장치의 생산량은 니켈-카드뮴 배터리에 비해 크게 증가했습니다. 또한 장시간 재충전 시 방전 전압을 낮추기 위해 20~30일에 한 번씩 완전 방전(최대 1볼트)을 수행해야 하기 때문에 편리합니다.

몇 가지 단점:

1. 제조업체는 Ni-MH 배터리를 10셀로 제한합니다. , 충전-방전 주기 및 서비스 수명이 증가함에 따라 과열 및 극성 반전의 위험이 있기 때문입니다.
2. 이 배터리는 니켈-카드뮴 배터리보다 더 좁은 온도 범위에서 작동합니다. . 이미 -10 및 +40°С에서 효율성을 잃습니다.
3. Ni-MH 배터리는 충전 시 많은 열을 발생시킵니다. , 그래서 그들은 퓨즈 또는 온도 릴레이가 필요합니다.
4. 자체 부하 증가 , 그 존재는 니켈 산화물 전극과 전해질의 수소의 반응으로 인한 것입니다.

Ni-MH 배터리의 열화는 사이클링 동안 음극의 흡착 용량 감소에 의해 결정됩니다. 방전 - 충전주기에서 결정 격자의 부피가 변하여 녹 형성에 기여하고 전해질과의 반응 중에 균열이 발생합니다. 부식은 배터리가 수소와 산소를 흡수할 때 발생합니다. 이로 인해 전해질 양이 감소하고 내부 저항이 증가합니다.

전지의 특성은 음극 합금의 가공 기술, 그 구조 및 조성에 따라 달라진다는 점을 고려해야 합니다. 합금용 금속도 중요합니다. 이로 인해 제조업체는 합금 공급업체를 매우 신중하게 선택해야 하고 소비자는 제조업체를 선택해야 합니다.