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:

 

Параметры

Ионно-литиевые
Li-ion

Никель-кадмиевые NiCd

Никель-
металл-гидридные  NiMH

Свинцово-кислотные
 Pb

Длительность службы, циклов зарядки/разрядки

1-1,5 года

500-1000

500

300-5000

Энергетическая емкость, Вт*ч/кг

200

60

90

30

Ток разряда, мA*емкость аккумулятора

0,7

0,1-0,5

0,3

250

Напряжение одного элемента, В

3,7

1,0-1,2

1,2

6, 12

Скорость саморазряда

2-5% в месяц

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

в 2 раз выше
 NiCd

40% в год

Диапазон допустимых температур, градусы Цельсия зарядки

0... +45

0... +45

0... +45

0... +40

разрядки

-20... +60

-20... +65

-10... +45

-15... +50

Диапазон допустимых напряжений, В

2,5-4,3 (коксовые), 3,0-4,3 (графитовые)

1,0-1,4

1,0-1,4

5,25-6,85 (для батарей 6 В),

10,5-13,7 (для батарей 12 В)

Таблица 1.

 

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 2500маh. Остается периодически проводить их тренировку.

 

Тренировка NiMH элементов

Все написанное ниже не относится к элементам аккумуляторной батареи имеющим сильный саморазряд см. таблицу 1. Их можно только выбросить, опыт показывает, тренировке они не поддаются.

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.

 

Рис.3

 

Оно изготовлено из старого зарядного устройства и выглядит так:

 

Рис.4

 

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 Iзар должен быть меньше емкости аккумулятора. Так для аккумуляторов емкостью 2500ма*час он должен быть ниже 2,5А.

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.

 

ВЫВОДЫ:

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.

Рис. 5

Он умеет:

  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!

 

И я бы не рекомендовал заниматься восстановлением Li-ion аккумуляторов.
В критических ситуациях они склонны к разрушению с выделением большого количества энергии и опасных химических компонентов!

Другие статьи на эту тему:

  1. NiMH аккумуляторы, как продлить их срок службы.

  2. Тестирование Ni-MH аккумуляторов АА форм-фактора. Автор данной статьи  Propretor.

  3. Секреты «омоложения» батареи ноутбука, Вадим Логинов, Журнал "Мир ПК", #05, 2006 год.

А.Сорокин

2011 г.

  Яндекс.Метрика

<<назад>> <<в начало>> <<на главную>>

Попасть прямо в разделы сайта можно здесь:

/Неизвестный процессор/Охлаждение ПК/Электроника для ПК/Linux/Проекты, идеи/Полезные советы/Разное/
/
Карта сайта/Скачать/Ссылки/Обои/Форум/Каталог/

При полном или частичном использовании материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна.
Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору через
гостевую книгу или
почтой.

Copyright © Sorokin A.D.©

2002-2012