Как Зарядить Аккумулятор Ni Mh

Никель-металлгидридные (Ni-MH) батареи

Сравнительные свойства щелочных аккумов

Большой разброс неких характеристик в таблице вызван разным предназначением (конструкциями) аккумов.

История Ni-MH аккумулятора

В новеньком элементе водород скапливался в сплавах определенных металлов. Сплавы, абсорбирующие водород в объеме в 1000 раз больше их собственного объема, были найдены в 1960-х годах. Эти сплавы состоят из 2-ух либо нескольких металлов, один из которых абсорбирует водород, а другой является катализатором, содействующим диффузии атомов водорода в решетку металла. Количество вероятных композиций используемых металлов фактически не ограничено, что дает возможность улучшить характеристики сплава. Для сотворения Ni-MH аккумов потребовалось создание сплавов, работоспособных при малом давлении водорода и комнатной температуре. В текущее время работа по созданию новых сплавов и технологий их обработки длится в мире. Сплавы никеля с металлами редкоземельной группы могут обеспечить до 2000 циклов заряда-разряда аккума при снижении емкости отрицательного электрода менее чем на 30 %.

1-ый Ni-MH аккумулятор, в каком в качестве основного активного материала металлгидридного электрода применялся сплав LaNi5, был патентован Биллом в 1975 г. В ранешних опытах с металлгидридными сплавами, никель-металлгидридные батареи работали неустойчиво, и требуемой емкости батарей достигнуть не выходило. Потому промышленное внедрение Ni-MH аккумуляторов началось исключительно в середине 80-х годов после сотворения сплава La-Ni-Co, позволяющего электрохимически обратимо абсорбировать водород в протяжении более 100 циклов. С того времени конструкция Ni-MH аккумуляторных батарей безпрерывно совершенствовалась в сторону роста их энергетической плотности.

Подмена отрицательного электрода дозволила повысить в 1,3-2 раза закладку активных масс положительного электрода, который и определяет емкость аккума. Потому Ni-MH батареи имеют по сопоставлению с Ni-Cd аккумами существенно более высочайшими удельными энергетическими чертами.

Фуррор распространению никель-металлгидридных аккумуляторных батарей обеспечили, высочайшая энергетическая плотность и нетоксичностъ материалов, применяемых при их производстве.

Основные процессы Ni-MH аккумуляторов

На положительном оксидно-никелевом электроде Ni-MH аккума протекает реакция:

На отрицательном электроде металл с абсорбированным водородом преобразуется в металлгидрид:

Общая реакция в Ni-MH аккуме записывается в последующем виде:

Электролит в основной токообразующей реакции не участвует.

После сообщения 70-80 % емкости и при перезаряде на оксидно-никелевом электроде начинает выделяться кислород:

который восстанавливается на отрицательном электроде:

Две последнии реакции обеспечивают замкнутый кислородный цикл. При восстановлении кислорода обеспечивается к тому же дополнительное увеличение емкости металлгидридного электрода за счет образования группы ОН.

Конструкция электродов Ni-MH аккумуляторов

Основным материалом, определяющим свойства Ni-MH аккума, является водород-абсорбирующий сплав, который может всасывать объем водорода, в 1000 раз превосходящий собственный свой объем.

Самое огромное распространение получили сплавы типа LaNi5, в каких часть никеля заменена марганцем, кобальтом и алюминием для роста стабильности и активности сплава. Для уменьшения цены некие фирмы-производители заместо лантана используют миш-металл (Мm, который представляет собой смесь редкоземельных частей, их соотношение в консистенции близко к соотношению в природных рудах), включающий не считая лантана также церий, празеодим и неодим.

При зарядно-разрядном циклировании имеет место расширение и сжатие на 15-25% кристаллической решетки водородабсорбирующих сплавов из-за абсорбции и десорбции водорода. Такие конфигурации ведут к образованию трещинок в сплаве из-за роста внутреннего напряжения. Образование трещинок вызывает повышение площади поверхности, которая подвергается коррозии при содействии со щелочным электролитом. По этим причинам разрядная емкость отрицательного электрода равномерно снижается.

В аккуме с ограниченным количеством электролита, это порождает препядствия, связанные с перераспределением электролита. Коррозия сплава приводит к хим пассивности поверхности из-за образования стойких к коррозии оксидов и гидроксидов, которые увеличивают перенапряжение основной токообразующей реакции металлогидридного электрода. Образование товаров коррозии происходит с потреблением кислорода и водорода из раствора электролита, что, в свою очередь, вызывает понижение количества электролита в аккуме и увеличение его внутреннего сопротивления.

Для замедления ненужных процессов диспергирования и коррозии сплавов, определяющих срок службы Ni-MH аккумов, используются (кроме оптимизации состава и режима производства сплава) два главных способа. 1-ый способ заключается в микрокапсулировании частиц сплава, т.е. в покрытии их поверхности узким пористым слоем (5-10 %) — по массе никеля либо меди. 2-ой способ, нашедший более обширное применение в текущее время, заключается в обработке поверхности частиц сплава в щелочных смесях с формированием защитных пленок, проницаемых для водорода.

Оксидно-никелевые электроды в массовом производстве делаются в последующих конструктивных модификациях: ламельные, безламельные спеченные (металлокерамические) и упрессованные, включая таблеточные. В последние годы начинают употребляться безламельные войлочные и пенополимерные электроды.

Ламельные электроды представляют собой набор объединенных меж собой перфорированных коробочек (ламелей), сделанных из узкой (шириной 0,1 мм) никелированной металлической ленты.

Спеченные (металлокерамические) электроды состоят из пористой (с пористостью более 70%) металлокерамической базы, в порах которой размещается активная масса. Базу изготовляют из карбонильного никелевого мелкодисперсного порошка, который в консистенции с карбонатом аммония либо карбамидом (60-65% никеля, остальное — наполнитель) напрессовывают, накатывают либо напыляют на железную либо никелевую сетку. Потом сетку с порошком подвергают термической обработке в восстановительной атмосфере (обычно в атмосфере водорода) при температуре 800-960 °С, при всем этом карбонат аммония либо карбамид разлагается и улетучивается, а никель спекается. Приобретенные таким макаром базы имеют толщину 1-2,3 мм, пористость 80-85% и радиус пор 5-20 мкм. Базу попеременно пропитывают концентрированным веществом нитрата никеля либо сульфата никеля и нагретым до 60-90 °С веществом щелочи, которая вдохновляет осаждение оксидов и гидроксидов никеля.

В текущее время употребляется также химический способ пропитки, при котором электрод подвергается катодной обработке в растворе нитрата никеля. Из-за образования водорода раствор в порах пластинки подщелачивается, что приводит к осаждению оксидов и гидроксидов никеля в порах пластинки.

К разновидностям спеченных электродов приравнивают фольговые электроды. Электроды создают нанесением на узкую (0,05 мм) перфорированную никелевую ленту с 2-ух сторон, способом пульверизации, спиртовой эмульсии никелевого карбонильного порошка, содержащей связующие вещества, спеканием и предстоящей хим либо химической пропиткой реагентами. Толщина электрода составляет 0,4-0,6 мм.

Прессованные электроды изготавливают способом напрессовки под давлением 35-60 МПа активной массы на сетку либо железную перфорированную ленту. Активная масса состоит из гидроксида никеля, гидроксида кобальта, графита и связывающего вещества.

Металловойлочные электроды имеют высокопористую базу, сделанную из никелевых либо углеродных волокон. Пористость этих основ — 95 % и поболее. Войлочный электрод выполнен на базе никелированного полимерного либо углеграфитового фетра. Толщина электрода зависимо от его назначения находится в спектре 0,8-10 мм. Активная масса вносится в войлок различными способами зависимо от его плотности.

Заместо войлока может употребляться пеноникель, получаемый никелированием пенополиуретана с следующим отжигом в восстановительной среде. В высокопористую среду вносятся обычно способом намазки паста, содержащая гидроксид никеля, и связывающее. После чего база с пастой сушится и вальцуется. Войлочные и пенополимерные электроды характеризуются высочайшей удельной емкостью и огромным ресурсом.

Читайте так же:
Как Снять Аккумулятор Citroen C4... Как снять аккумулятор на Ситроен С4? Citroen C4 I 2004 — 2010 Для снятия аккума нужно подождать после отключения зажигания более 5 минут. Поначалу придётся снять воздуховоды с корпусом воздушного фильтра. Воздуховод с забором воздуха стоит в пазах средней части. Средняя часть сначала ослабляем хомут и вынимаем вверх из направляющих. Теперь для...
Какой Нужен Ток Для Зарядки Аккумулятора... Какой нужен ток для зарядки аккумулятора попутный вопрос 62 Ah это столько мAh ? Лёша - током приблизительно 10% от наибольшей ёмкости. другими словами тебе 5-6 ампер. можно и наименьшим - тогда просто подольше будешь заряжать. :oops: У меня в аннотации к обычному зарядному устройству написано: 4А - АКБ 40-50 Ач 6А - АКБ 55-75 Ач Так что выходит...

Конструкция Ni-MH аккумуляторов.

Рис.1. Конструкция никель-металлгидридного (Ni-MH) аккума:

1-корпус, 2-крышка, 3-калпачок клапана, 4-клапан, 5-колектор положительного электрода, 6-изоляционное кольцо, 7-отрецательный электрод, 8-сепаротор, 9-положительный электрод, 10-изолятор.

В призматических Ni-MH аккумуляторах положительные и отрицательные электроды расположены попеременно, а меж ними располагается сепаратор. Блок электродов вставлен в железный либо пластмассовый корпус и закрыт герметизирующей крышкой. На крышке обычно устанавливается клапан либо датчик давления (набросок 2).

КАК ЗАРЯЖАТЬ ПАЛЬЧИКОВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ АА и ААА Ni Mh Ni Cd — обычное и умное зарядное устройство

Как верно заряжать пальчиковые аккумуляторы АА и ААА Ni Mh, Ni Cd. Какие бывают зарядки — про обыденное и умное.

Как правильно заряжать аккумуляторы NiMH и NiCd?

Друзья, приветствую вас! Это видео записал в ответ на ваши вопросы о том, как верно заряжать аккумулятор.

Рис.2. Конструкция Ni-MH аккумулятора:

1-корпус, 2-крышка, 3-калпачок клапана, 4-клапан, 5-изоляционная прокладка, 6-изолятор, 7-отрецательный электрод, 8-сепаротор, 9-положительный электрод.

В Ni-MH аккумуляторах используется щелочной электролит, состоящий из КОН с добавкой LiOH. В качестве сепаратора в Ni-MH аккумуляторах применяются нетканые полипропилен и полиамид толщиной 0,12-0,25 мм, обработанные смачивателем.

Положительный электрод. В Ni-MH аккумуляторах применяются положительные оксидно-никелевые электроды, аналогичные используемым в Ni-Cd аккумуляторах. В Ni-MH аккумуляторах в основном применяются металлокерамические, а в последние годы — войлочные и пенополимерные электроды (см. выше).

Отрицательный электрод. Практическое применение в Ni-MH аккумуляторах нашли пять конструкций отрицательного металлогидридного электрода (см. выше):

— ламельная, когда порошок водород-абсорбирующего сплава со связующим веществом или без связующего, запрессован в никелевую сетку;

— пеноникелевая, когда паста со сплавом и связующим веществом вводится в поры пеноникелевой основы, а потом сушится и прессуется (вальцуется);

— фольговая, когда паста со сплавом и связующим веществом наносится на перфорированную никелевую или стальную никелированную фольгу, а потом сушится и прессуется;

Читайте так же:
Bmw E39 Как Открыть Багажник Без Аккумулятора... Тут можно без проблем задавать вопросы по Бмв 5er e39, а понимающие люди будут для вас помогать. Nikita (Prabhavan) перечень предохранителей в бардачке которые: Абс ASC DSC (12, 51, 55, 63)регулировки сидения водителя (26, 32)регулировки сидения пассажира (21)подушка безопасности a. Nikita (Prabhavan) Это составляет багажника Багажник46 15 Автономн...
Как Можно Завести Машину Если Сел Аккумулятор... Сел аккумулятор, как завести машину Сел аккумулятор, как завести машину, советы, рекомендации. Если сел аккумулятор, и вам не известен, как завести машину, то я дам вам несколько советов. Причин, по которым сел аккумулятор, а возможно много. Тут все зависит от типа аккумулятора, который установлен на ваш автомобиль, и как вы за ним смотрите. Если...

— вальцованная, когда порошок активной массы, состоящей из сплава и связующего вещества, наносится вальцеванием (прокаткой) на растяжную никелевую решетку или медную сетку;

— спеченная, когда порошок сплава напрессовывается на никелевую сетку и после этого спекается в атмосфере водорода.

Удельные емкости металлогидридных электродов разных конструкций близки по значению и определяются, в основном, емкостью применяемого сплава.

Характеристики Ni-MH аккумуляторов

Электрические характеристики

Номинальное разрядное напряжение Uр при нормированном токе разряда Iр = 0,1-0,2С (С — номинальная емкость аккумулятора) при 25°С составляет 1,2-1,25В, обычное конечное напряжение — 1В. Напряжение уменьшается с ростом нагрузки (см. рисунок 3)

Рис.3. Разрядные характеристики Ni-MH аккумулятора при температуре 20°С и разных нормированных токах нагрузки:

1-0,2С; 2-1С; 3-2С; 4-3С

Емкость аккумуляторов. С повышением нагрузки (уменьшение времени разряда) и при понижении температуры емкость Ni-MH аккумулятора уменьшается (рисунок 4). Особенно заметно действие снижения температуры на емкость при больших скоростях разряда и при температурах ниже 0°С.

Рис.4. Зависимость разрядной емкости Ni-MH аккумулятора от температуры при разных токах разряда:

Сохранность и срок службы Ni-MH аккумуляторов. При хранении происходит саморазряд Ni-MH аккумулятора. По прошествии месяца при комнатной температуре потеря емкости составляет 20-30%, а при дальнейшем хранении потери уменьшаются до 3-7% в месяц. Скорость саморазряда повышается при увеличении температуры (см. рисунок 5).

Рис.5. Зависимость разрядной емкости Ni-MH аккумулятора от времени хранения при разных температурах:

Зарядка Ni-MH аккумулятора

Для обеспечения надежной работы Ni-MH аккумулятора в течение гарантированного срока нужно соблюдать рекомендации и инструкцию производителя. Наибольшее внимание следует уделить температурному режиму. Желательно избегать переразрядов (ниже 1В) и коротких замыканий. Рекомендуется использовать Ni-MH аккумуляторы по назначению, избегать сочетания бывших в употреблении и неиспользованных аккумуляторов, не припаивать непосредственно к аккумулятору провода или прочие части.

Ni-MH аккумуляторы более чувствительны к перезаряду, чем Ni-Cd. Перезаряд может привести к тепловому разгону. Зарядка как правило производится током Iз=0,1С на протяжении 15 часов. Компенсационный подзаряд производят током Iз=0,01-0,03С на протяжении 30 часов и более.

Ускоренный (за 4 — 5 часов) и быстрый (за 1 час) заряды возможны для Ni-MH аккумуляторов, имеющих высокоактивные электроды. При таких зарядах процесс контролируется по изменению температуры Т и напряжения U и другим параметрам. Быстрый заряд применяется, например, для Ni-MH аккумуляторов, питающих ноутбуки, сотовые телефоны, электрические инструменты, хотя в ноутбуках и сотовых телефонах сейчас в основном используются литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. Рекомендуется также трехступенчатый способ заряда: первый этап быстрого заряда (1С и выше), заряд со скоростью 0,1С в течение 0,5-1 ч для заключительной подзарядки, и заряд со скоростью 0,05-0,02С в качестве компенсационного подзаряда. Информация о способах заряда Ni-MH аккумуляторов обычно содержится в инструкциях фирмы-производителя, а рекомендуемый ток зарядки указан на корпусе аккумулятора.

Зарядное напряжение Uз при Iз=0,3-1С лежит в интервале 1,4-1,5В. По причине выделения кислорода на положительном электроде, количество электричества преданного при заряде (Qз) больше разрядной емкости (Ср). При этом отдача по емкости (100 Ср/Qз) составляет 75-80% и 85-90% соответственно для дисковых и цилиндрических Ni-MH аккумуляторов.

Контроль заряда и разряда. Для исключения перезаряда Ni-MH аккумуляторных батарей могут применятся следующие методы контроля заряда с соответствующими датчиками, устанавливаемыми в аккумуляторные батареи или зарядные устройства:

— метод прекращения заряда по абсолютной температуре Тmax. Температура батареи постоянно контролируется во время процесса заряда, а при достижении максимального значения быстрый заряд прерывается;

— метод прекращения заряда по скорости изменения температуры T/t. При применении этого метода крутизна температурной кривой аккумуляторной батареи постоянно контролируется во время процесса заряда, а когда этот параметр становится выше определенно установленного значения, заряд прерывается;

— метод прекращения заряда по отрицательной дельте напряжения -U. В конце заряда аккумулятора при осуществлении кислородного цикла начинает повышаться его температура, приводя к уменьшению напряжения;

— метод прекращения заряда по максимальному времени заряда t;

— метод прекращения заряда по максимальному давлению Pmax. Используется обычно в призматических аккумуляторах больших размеров и емкости. Уровень допустимого давления в призматическом аккумуляторе зависит от его конструкции и лежит в интервале 0,05-0,8 МПа;

— метод прекращения заряда по максимальному напряжению Umax. Применяется для отключения заряда аккумуляторов с высоким внутренним сопротивлением, которое появляется в конце срока службы из-за недостатка электролита или при пониженной температуре.

При применении метода Тmax аккумуляторная батарея может быть слишком перезаряжена, если температура окружающей среды понижается, либо батарея может получить недостаточно заряда, если температура окружающей среды значительно повышается. Метод T/t может применяться очень эффективно для прекращения заряда при низких температурах окружающей среды. Но если при более высоких температурах применять только этот метод, то аккумуляторы внутри аккумуляторных батарей будут подвергаться нагреванию до нежелательно высоких температур до того, как может быть достигнуто значение T/t для отключения. Для определенного значения T/t может быть получена большая входная емкость при более низкой температуре окружающей среды, чем при более высокой температуре. В начале заряда аккумуляторной батареи (как и в конце заряда) происходит быстрое повышение температуры, что может привести к преждевременному отключению заряда при применении метода T/t. Для исключения этого разработчики зарядных устройств используют таймеры начальной задержки срабатывания датчика при методе T/t.

Читайте так же:
Аккумулятор Delkor Как Открыть Крышку... Зарядка АКБ Функции темы Отображение Линейный вид Комбинированный вид Древовидный вид Зарядка АКБ Зарядка АКБ Зарядка АКБ В практике эксплуатации пользуются, обычно, одним из 2-ух способов заряда батареи: заряд при всепостоянстве тока либо заряд при всепостоянстве напряжения. Оба эти способа равноценны исходя из убеждений их воздейств...
Можно Ли Зарядить Аккумулятор От Машины... Без накопителя и дополнительного источника энергии ни какой из современных устройств, девайсов, радиотелефонов не заработает. В любых видах тс. в автомобилях, тепловозах, самолетах. они служат для пуска движков и поддержки функций электроприборов. Олени, естественно, лучше, но далее тундры у них не уехать… Есть ли возможность зарядить аккумулятор а...

Метод -U является эффективным для прекращения заряда при низких температурах окружающей среды, а не при повышенных температурах. В этом смысле метод похож на метод T/t. Для обеспечения прекращения заряда в тех случаях, когда непредвиденные обстоятельства препятствуют нормальному прерыванию заряда, рекомендуется также использовать контроль по таймеру, регулирующему длительность операции заряда (метод t).

Таким образом, для быстрого заряда аккумуляторных батарей нормированными токами 0,5-1С при температурах 0-50 °С целесообразно применять одновременно методы Тmax (с температурой отключения 50-60 °С в зависимости от конструкции аккумуляторов и батарей), -U (5-15 мВ на аккумулятор), t (обычно для получения 120 % номинальной емкости) и Umax (1,6-1,8 В на аккумулятор). Вместо метода -U может использоваться метод T/t (1-2 °С/мин) с таймером начальной задержки (5-10 мин). Про контроль заряда так же см. соответствуюшую статью

После проведения быстрого заряда аккумуляторной батареи, в зарядных устройствах предусматривают переключение их на подзаряд нормированным током 0,1С — 0,2С в течение определенного времени.

Для Ni-MH аккумуляторов не рекомендуется заряд при постоянном напряжении, так как может произойти "тепловой выход из строя" аккумуляторов. Это связано с тем, что в конце заряда происходит повышение тока, который пропорционален разности между напряжением электропитания и напряжением аккумулятора, а напряжение аккумулятора в конце заряда понижается из-за повышения температуры.

При низких температурах скорость заряда должна быть уменьшена. В противном случае кислород не успеет рекомбинироваться, что приведет к росту давления в аккумуляторе. Для эксплуатации в таких условиях рекомендуются Ni-MH аккумуляторы с высокопористыми электродами.

Достоинства и недостатки Ni-MH аккумуляторов

У Ni-MH аккумуляторов нет "эффекта памяти", свойственного Ni-Cd аккумуляторам из-за образования никелата в отрицательном кадмиевом электроде. Однако эффекты, связанные с перезарядом оксидно-никелевого электрода, сохраняются.

Уменьшение разрядного напряжения, наблюдаемое при частых и долгих перезарядах так же, как и у Ni-Cd аккумуляторов, может быть устранено при периодическом осуществлении нескольких разрядов до 1 В. Такие разряды достаточно проводить 1 раз в месяц.

Однако никель-металлогидридные аккумуляторы уступают никель-кадмиевым, которые они призваны заменить, по некоторым эксплуатационным характеристикам:

— Ni-MH аккумуляторы эффективно работают в более узком интервале рабочих токов, что связано с ограниченной десорбцией водорода металлгидридного электрода при очень высоких скоростях разряда;

— Ni-MH аккумуляторы имеют более узкий температурный диапазон эксплуатации: большая их часть неработоспособна при температуре ниже -10 °С и выше 40 °С, хотя в отдельных сериях аккумуляторов корректировка рецептур обеспечила расширение температурных границ;

— в течении заряда Ni-MH аккумуляторов выделяется больше теплоты, чем при заряде Ni-Cd аккумуляторов, поэтому в целях предупреждения перегрева батареи из Ni-MH аккумуляторов в процессе быстрого заряда и/или значительного перезаряда в них устанавливают термо-предохранители или термо-реле, которые располагают на стенке одного из аккумуляторов в центральной части батареи;

— Ni-MH аккумуляторы имеют повышенный саморазряд, что определяется неизбежностью реакции водорода, растворенного в электролите, с положительным оксидно-никелевым электродом (но, благодаря использованию специальных сплавов отрицательного электрода, получилось достигнуть снижения скорости саморазряда до величин, близких к показателям для Ni-Cd аккумуляторов);

— опасность перегрева при заряде одного из Ni-MH аккумуляторов батареи, а также переполюсования аккумулятора с меньшей емкостью при разряде батареи, возрастает с рассогласованием параметров аккумуляторов в результате продолжительного циклирования, поэтому создание батарей более чем из 10 аккумуляторов не рекомендуется всеми производителями;

— потери емкости отрицательного электрода, которые имеют место в Ni-MH аккумуляторе при разряде ниже 0 В, необратимы, что выдвигает более жесткие требования к подбору аккумуляторов в батарее и контролю процесса разряда, чем в случае использования Ni-Cd аккумуляторов, как правило рекомендуется разряд до 1 В/ак в батареях незначительного напряжения и до 1,1 В/ак в батарее из 7-10 аккумуляторов.

Как уже отмечалось ранее, деградация Ni-MH аккумуляторов определяется прежде всего понижением при циклировании сорбирующей способности отрицательного электрода. В цикле заряда-разряда происходит изменение объема кристаллической решетки сплава, что приводит к образованию трещин и последующей коррозии при реакции с электролитом. Образование продуктов коррозии происходит с поглощением кислорода и водорода, в результате чего уменьшается общее количество электролита и повышается внутреннее сопротивление аккумулятора.

Следует заметить, что характеристики Ni-MH аккумуляторов существенно зависят от сплава отрицательного электрода и технологии обработки сплава для повышения стабильности его состава и структуры. Это вынуждает изготовителей аккумуляторов внимательно относиться к выбору поставщиков сплава, а потребителей аккумуляторов — к выбору компании-изготовителя.