چگونه باتری های NiMH را شارژ کنیم؟ این موضوع، و همچنین بسیاری دیگر که از نزدیک با آن مرتبط هستند، در این مقاله مورد بحث قرار خواهند گرفت. این موضوع مرتبط است، زیرا در حال حاضر دستگاه های الکتریکی زیادی وجود دارد که با باتری کار می کنند.
انواع مختلف باتری
باطری های الکتریکی با مقادیر مختلف شارژ وجود دارند. اندازه آنها از اندازه هایی که بزرگتر از یک دکمه نیستند تا غول های مورد استفاده در کارخانه های صنعتی متغیر است. به نظر می رسد که هیچ چیز مشترکی بین برخی از باتری ها وجود ندارد که از نظر ظاهر و ابعاد به طور قابل توجهی با هم تفاوت دارند.
اما اینطور نیست. همه آنها بر اساس یک اصل کار می کنند و از مواد یکسان ساخته شده اند.
کمی از تاریخ
اولین باتری ها در قرن نوزدهم ظاهر شدند. آنها از نیکل و کادمیوم ساخته شده بودند. بنابراین، چنین باتری هایی نام مناسب را دریافت کرده اند. در ابتدا، کار آنها کاملاً کاربران را راضی کرد. اما به مرور زمان وجود داشتنیاز به باتری های بادوام تر علاوه بر این، متخصصان درگیر در توسعه لوازم الکتریکی شروع به فکر کردن در مورد چگونگی سرعت بخشیدن به فرآیند شارژ کردند. نیکل و هیدرید فلز به عنوان موادی شناسایی شده اند که قادر به ارائه باتری هایی با چنین ویژگی هایی هستند.
اما روند ایجاد نوع جدیدی از باتری برای چندین دهه به طول انجامید. برای اولین بار، باتری های نسل جدید در دهه پنجاه قرن بیستم مورد بحث قرار گرفت و نمونه های آزمایشی آنها تنها در اواخر دهه هفتاد ظاهر شد.
ویژگی ها
دستگاه باتری نیکل هیدرید فلز به شما امکان می دهد هیدروژن را جمع آوری کنید که حجم آن چندین برابر بزرگتر از اندازه باتری است. علاوه بر این، همیشه در قسمت خاصی از محصول تشکیل می شود. ذخایر آن نزدیک به تماس باتری های نیکل هیدرید فلز جمع می شود.
اینها و همچنین تعدادی ویژگی دیگر به شما امکان می دهد چنین دستگاه هایی را تا چندین هزار بار شارژ کنید. با این حال، باتری‌های هیدرید نیکل و فلز دارای اشکالاتی هستند که در بخش بعدی مورد بحث قرار خواهد گرفت.
گرمایش سریع
باطری‌های هیدرید نیکل فلز به دلیل ویژگی‌های طراحی و ویژگی‌های موادی که از آن ساخته می‌شوند، از درجه حرارت بالایی برخوردار هستند. بنابراین، فرآیند شارژ آنها نیاز به رویکرد ویژه و "ظریف" بیشتری نسبت به پیشینیان کادمیوم آنها دارد. کارشناسان توصیه می کنند انتخاب شارژرها را جدی بگیرید.
این مورد نیاز استتوجه کنید
شارژ باتری‌های هیدرید نیکل فلزی، مانند هر فرآیند دیگری، از نظر کارایی قابل ارزیابی است. در این صورت چگونه محاسبه می شود؟ هنگام شارژ باتری‌های نیکل هیدرید فلز، انرژی الکتریکی صرف شده در این فرآیند باعث آزاد شدن گرما می‌شود. علاوه بر این، به جریان واکنش های شیمیایی خاص کمک می کند. راندمان شارژ باتری های نیکل-فلز هیدرید مقدار انرژی صرف شده برای فرآیندهای شیمیایی است. شایان ذکر است که این نسبت هرگز برابر با 100٪ نیست، حتی در مورد مدرن ترین باتری ها و پیشرفته ترین حافظه ها.
همچنین شایان ذکر است که این رقم برای باتری‌های کادمیومی بسیار بیشتر از باتری‌های مدرن‌تر آنهاست.
سرعت شارژ به میزان جریان بستگی دارد. واحدهای جداگانه ای برای آن اختراع شد - سهمی از حجم کل. آنها با حرف لاتین C مشخص می شوند. سه گزینه برای شارژ باتری های نیکل-فلز هیدرید وجود دارد:
- Drip.
- سریع.
- با افزایش سرعت.
در واقع، ما فقط می توانیم در مورد دو نوع صحبت کنیم، زیرا اولی و دومی تفاوت کمی با یکدیگر دارند.
شارژ قطره ای را می توان آن شارژی دانست که سرعت آن 0.1 درجه سانتی گراد است. با گزینه سریع این رقم بیشتر است.
برای استفاده از نوع دوم، به دستگاه های پیچیده تری نیاز است که بتوانند تکمیل فرآیند را تشخیص دهند و به طور خودکار خاموش شوند. این امر از گرم شدن بیش از حد باتری ها و آسیب آنها جلوگیری می کند. شارژ قطره ای به دلیلاستفاده از ولتاژ پایین منجر به افزایش بیش از حد دمای محصول نمی شود. بنابراین، نمی تواند باعث تغییر شکل باتری های نیکل-فلز هیدرید (Ni-MH) شود.
هر نوع شارژ مزایا و معایب خود را دارد. برخی از آنها در زیر مورد بحث قرار خواهند گرفت.
شارژ سریع
با این گزینه عمر باتری برای مدت طولانی تری حفظ می شود. همچنین همانطور که از نام آن پیداست سرعت این فرآیند بسیار سریع است. و بنابراین، زمان کمتری برای شارژ نسبت به نسخه قطره ای صرف می شود. با این حال، این سناریو مستلزم استفاده از یک دستگاه پیچیده تر با سنسورهای داخلی است که میزان شارژ باتری را تعیین می کند. غیر معمول نیست که این دستگاه‌های شارژ سریع دارای نمایشگری باشند که زمان لازم برای تکمیل شارژ، ولتاژ مصرفی و برخی اطلاعات دیگر را نشان می‌دهد.
این بدان معناست که هزینه چنین تجهیزاتی بیشتر از هزینه مورد نیاز برای شارژ قطره ای است.
گزینه آهسته
در فرآیند آهسته، باتری AAA NiMH به دستگاه مجهز به سنسورهای پایان شارژ نیاز ندارد.
بنابراین معمولاً ارزانتر است. اما با کمک آن، باتری ها بیشتر شارژ می شوند. این روش یک اشکال جدی دیگر نیز دارد. هر چه باتری بیشتر در معرض جریان الکتریکی قرار گیرد، سریعتر از کار می افتد. بنابراین، با صرفه جویی در شارژر، به دلیل نیاز به خرید اغلب شارژرهای جدید، می توانید ضرر کنید.باتری.
اگر در مورد باتری های کادمیوم صحبت کنیم، این گزینه برای آنها ارجح ترین است. راندمان این نوع شارژ اغلب از 70٪ تجاوز نمی کند. به دلیل تأثیر منفی آن بر عملکرد باتری، استفاده از آن توسط اکثر سازندگان باتری‌های AA نیکل-فلز هیدرید و همچنین انواع دیگر باتری‌ها توصیه نمی‌شود.
اما اخیراً در مقالات تخصصی الکترونیک، مقالاتی در مورد بی ضرر بودن شارژ آهسته برای باتری‌هایی از انواعی که با استفاده از فناوری‌های جدید تولید می‌شوند، به طور فزاینده‌ای منتشر شده است.
فناوری شارژ
چگونه باتری های NiMH را شارژ کنم؟
بیشتر تولیدکنندگان چنین محصولاتی در دستورالعمل های مربوط به آنها شاخص های زیر را می نویسند که در آنها این فرآیند باید انجام شود. جریان باید بیش از 1 درجه سانتیگراد انتخاب شود. اگر این قانون رعایت نشود، ممکن است باعث شود شیر فشار شکن بیش از حد کار کند و به باتری آسیب برساند.
هنگام شارژ باتری ها، باید مطابقت با رژیم دمایی خاصی را نیز کنترل کنید. به طور معمول، دستورالعمل ها فاصله ای از 0 تا 40 درجه سانتیگراد را نشان می دهد. اگر دما از این محدودیت ها فراتر نرود، احتمالا شارژ با خیال راحت انجام می شود. با این حال، چنین هشداری بیشتر در مورد استفاده از باتری های صنعتی اعمال می شود. بعید است که یک باتری برای یک لوازم خانگی معمولی اغلب در دمای بالای 40 و زیر 0 درجه شارژ شود.درجه سانتیگراد.
درباره ولتاژ و سایر پارامترها
ولتاژ ارائه شده به باتری ها هنگام شارژ نباید از ۰.۸ تا ۸ ولت فراتر رود. بازده نسخه سریع این فرآیند حدود 90 درصد است که ارزش بالایی محسوب می شود. اما نزدیک‌تر به پایان، بازده به شدت کاهش می‌یابد زیرا انرژی بیشتر و بیشتری برای تولید گرما صرف می‌شود. بنابراین، مهم است که خاموش شدن دستگاه به موقع و بدون تاخیر قابل توجه انجام شود. در غیر این صورت، احتمال عملکرد شیر اضطراری که به کاهش فشار کمک می کند، زیاد است.
مراحل شارژ
برای درک بهتر نحوه شارژ باتری های NiMH، ابتدا باید به طور دقیق نحوه انجام این فرآیند با استفاده از یک دستگاه الکتریکی خاص را در نظر بگیرید.
بنابراین، ابتدا دستگاه تعیین می کند که آیا باتری در آن وجود دارد یا خیر. سپس سطح باتری را شناسایی می کند. پس از آن، پیش شارژ اتفاق می افتد، که سریع و اضافی می شود.
بعد، ماهیت هر یک از این مراحل به تفصیل افشا خواهد شد.
حضور باتری
برای تعیین اینکه آیا باتری در شکاف های مناسب دستگاه قرار داده شده است یا خیر، دستگاه ولتاژ 0.1 درجه سانتیگراد را به کنتاکت ها اعمال می کند. برای شروع شارژ، ولتاژ نباید از 1.8 ولت تجاوز کند. اگر بزرگتر باشد، دستگاه این را به عنوان عدم وجود باتری یا خرابی آن درک می کند. در حین شارژ، دستگاه چندین بار وجود باتری را بررسی می کند. این برای چیهانجام می شود؟ گاهی اوقات کاربران بدون انتظار برای پایان فرآیند، باتری ها را خارج می کنند. در این صورت برای اینکه انرژی هدر نرود، دستگاه تامین خود را متوقف می کند. غیرفعال کردن به دلیل دیگری انجام می شود. اگر باتری معیوب باشد، شارژ بیشتر ممکن است منجر به عواقب نامطلوبی مانند آتش سوزی شود. به همین دلیل است که زودتر از موعد خاموش می شود.
تعیین سطح شارژ
این عمل توسط دستگاه نیز برای جلوگیری از آسیب احتمالی آن انجام می شود. مشخص است که وقتی سطح پایین است، نمی توانید حالت شارژ سریع را روشن کنید. بنابراین، اگر دستگاه تشخیص داده باشد که این نشانگر باتری به اندازه کافی بالا است، ابتدا حالت آماده سازی را شروع می کند. معمولاً این مورد نیاز نیست. بیشتر اوقات ، باتری تا حدی که مرحله مقدماتی فعال می شود ، تخلیه نمی شود. اما اگر باتری برای مدت طولانی استفاده نشده باشد یا فرسوده شده باشد و شارژ کافی را نگه ندارد، ممکن است لازم باشد.
مرحله مقدماتی
همانطور که قبلاً ذکر شد، تنها در صورتی که باتری Ni-MH به شدت تخلیه شده باشد، لازم است. این فرآیند بیش از نیم ساعت طول نمی کشد. اگر در این مدت باتری سطح مورد نیاز انرژی را جمع آوری نکند، دستگاه آن را به عنوان آسیب دیده درک می کند. اگر این اتفاق بیفتد، شارژ متوقف می‌شود.
مرحله اصلی
انتقال به این مرحله بلافاصله انجام نمی شود، بلکه به تدریج انجام می شود. معمولاً بیش از پنج دقیقه طول نمی کشد. در اینجا، و همچنین در کل فرآیند شارژ باتری NiMH، دما اندازه گیری می شود. اگر اواز سطح بحرانی فراتر رود، دستگاه خاموش می شود. اما مهمترین اتفاقی که در این مرحله می افتد افزایش تدریجی جریان شارژ است.
در مرحله اصلی، سطح شارژ به طور مداوم کنترل می شود. این برای خاموش کردن به موقع دستگاه و خاتمه فرآیند ضروری است. میزان شارژ باتری در حال حاضر توسط چندین پارامتر تعیین می شود.
متفاوت با نمونه های نیکل-کادمیم
سطح تخلیه در باتری های Ni-Cd معمولاً توسط نمودار ولتاژ تعیین می شود. مشخص است که در ابتدا و اواسط فرآیند رشد می کند و در اواخر آن شروع به ضعیف شدن می کند. هنگامی که ولتاژ به حداقل تنظیم شده برسد، دستگاه کار نمی کند. این در هنگام شارژ باتری های نیکل کادمیوم اتفاق می افتد. اما در مورد نمونه های هیدرید نیکل-فلز این گزینه مناسب نیست. به طور دقیق تر، هنگام اندازه گیری شارژ، کاهش ولتاژ نیز در اینجا در نظر گرفته می شود، اما دمای باتری نیز به این پارامتر اضافه می شود. برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد باتری، خاموش شدن زمانی رخ نمی دهد که به دمای خاصی رسیده باشد، بلکه زمانی که از 1 درجه در دقیقه بالاتر می رود، خاموش می شود.
اما توقف شارژ به این شکل نیز ایده آل نیست.
اخیراً مدل‌های حافظه ظاهر شده‌اند که از جریان معمولی استفاده نمی‌کنند، بلکه از پالس‌ها تامین می‌شوند. کارشناسان می گویند که چنین دستگاه هایی دارای چندین مزیت از جمله توزیع یکنواخت شارژ در سراسر باتری هستند. مواد فعالی که در نتیجه این فرآیند انباشته می شوند، خیلی زیاد تشکیل نمی شوندکریستال ها.
چگونه باتری های NiMH را شارژ کنیم؟ برای انجام این کار، بهتر است از دستگاهی مجهز به روش های کنترلی که در بالا توضیح داده شد استفاده کنید. علاوه بر این، تایمر خاموش شارژ که گاهی اوقات در چنین دستگاه هایی یافت می شود نیز مفید خواهد بود. زمان مورد نیاز را می توان به راحتی با دانستن ظرفیت باتری، میزان جریان و کارایی دستگاه محاسبه کرد. معمولاً حاشیه ای بین 5 تا 10 درصد از کل دوره به زمان دریافتی اضافه می شود. در صورتی که هیچ یک از روش‌های کنترلی دیگر عملکرد دستگاه را مختل نکرده باشد، خاموش می‌شود.
هزینه اضافی
این مرحله پس از پایان فرآیند اصلی شروع می شود. لازم است اطمینان حاصل شود که تمام باتری های نیکل-فلز هیدرید دستگاه دارای میزان شارژ یکسانی هستند. این باعث پایداری بیشتر لوازم برقی باتری می شود.
شارژ اضطراری
اگر در آخرین لحظه به یاد بیاورید که برای کار با یک دستگاه به باتری نیاز دارید، چه؟ می‌توانید از شارژ سریع استفاده کنید.
چگونه باتری های نیکل-فلز هیدرید را به این روش شارژ کنیم؟ کارشناسان می گویند تا زمانی که سطح شارژ به 70 درصد برسد، راندمان فرآیند تقریباً 100 درصد است. این بدان معنی است که انرژی عمدتاً برای تجمع مواد فعال در باتری صرف می شود و نه برای افزایش دما. بنابراین در این مرحله می توانید جریان را افزایش دهید. با این حال، بیش از 10 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود. نکته اصلی در مورد این نوع شارژ، تعیین زمان پایان همان 70 درصد است. بنابراین لازم استقبل از شروع فرآیند تسریع شده دقیقاً بدانید که قبلاً چقدر شارژ در باتری وجود داشته است. البته این گزینه فقط برای افرادی مناسب است که در الکترونیک مسلط هستند.
چگونه باتری های NiMH را ذخیره کنیم؟ این سوال توسط بسیاری از کاربران لوازم الکتریکی که با باتری کار می کنند نیز پرسیده می شود. مشخص است که با یک وقفه طولانی در استفاده، باتری ها شروع به تخریب می کنند - توانایی نگه داشتن شارژ کاهش می یابد. کارشناسان توصیه های زیر را در این مورد ارائه می دهند.
اول، فقط باتری هایی که بیش از نیمی از آنها خالی شده باشد را می توان بدون استفاده رها کرد. در مرحله دوم، در طول ذخیره سازی، دمای اتاق بهینه در نظر گرفته می شود. بهتر است صبر نکنید تا باتری کاملاً تخلیه شود، در غیر این صورت باید عملکرد آن بازیابی شود.
دومین عمر باتری ها
چگونه باتری های NiMH را بازسازی کنیم؟
مطمئناً بسیاری از مردم در مورد اصل تقریبی چنین عملیاتی می دانند. لازم است چرخه شارژ و تخلیه تقریباً کامل چندین بار (نه کمتر از 0.9 ولت) انجام شود. اما این قانون دارای تفاوت های ظریف است. بهتر است چنین "آموزش" را برای هر باتری به طور جداگانه انجام دهید. از آنجایی که به دلیل ماهیت تولید این محصولات، ویژگی های باتری های فردی ممکن است با یکدیگر متفاوت باشد. بنابراین شارژ و دشارژ نیز با سرعت های مختلف صورت خواهد گرفت. این نکته مخصوصاً در مورد باتری های پیچ گوشتی هیدرید نیکل-فلز صدق می کند.
به عنوان یک قاعده، در چنینوسایل برقی نه از یک باتری، بلکه از مجموعه ای از چندین قطعه استفاده می کنند. این باتری ها بهتر است به صورت جداگانه بازیابی شوند. شایان ذکر است که مدل های حافظه ای وجود دارند که قابلیت تخلیه باتری را دارند. اما چنین نمونه هایی گرانتر از نمونه های ساده تر خود هستند. صرفه جویی در مصرف باتری یا شارژر به عهده کاربران است.
نتیجه گیری
این مقاله به این سوال اختصاص دارد که "چگونه باتری نیکل-فلز هیدرید را به درستی شارژ کنیم." برخی از ظرافت های این فرآیند را مورد بحث قرار می دهد. تفاوت های اصلی بین باتری های NiMH و باتری های دیگر نیز آورده شده است.
