Come caricare le batterie NiMH? Questo problema, così come molti altri ad esso strettamente correlati, saranno discussi in questo articolo. L'argomento è rilevante, poiché attualmente ci sono molti dispositivi elettrici alimentati a batterie.
Diversi tipi di batterie
Le batterie elettriche esistono con diverse quantità di carica. Le loro dimensioni vanno da quelle che non sono più grandi di un bottone ai giganti usati negli impianti industriali. Sembrerebbe che non ci sia nulla in comune tra alcune batterie che differiscono in modo significativo nell'aspetto e nelle dimensioni.
Tuttavia, non è così. Funzionano tutti secondo un principio simile e sono realizzati con gli stessi materiali.
Un po' di storia
Le prime batterie apparvero nel 19° secolo. Erano fatti di nichel e cadmio. Pertanto, tali batterie hanno ricevuto il nome appropriato. Inizialmente, il loro lavoro ha soddisfatto gli utenti. Ma col tempo c'è statola necessità di batterie più durevoli. Inoltre, gli specialisti coinvolti nello sviluppo di elettrodomestici hanno iniziato a pensare a come accelerare il processo di ricarica. Il nichel e l'idruro di metallo sono stati identificati come materiali in grado di fornire batterie con tali caratteristiche.
Ma il processo di creazione di un nuovo tipo di batteria si è trascinato per diversi decenni. Per la prima volta, le batterie di nuova generazione sono state discusse negli anni Cinquanta del XX secolo e i loro campioni di prova sono apparsi solo alla fine degli anni Settanta.
Caratteristiche
Il dispositivo della batteria al nichel-metallo idruro permette di accumulare idrogeno, i cui volumi sono parecchie volte maggiori delle dimensioni della batteria. Inoltre, si forma sempre in una certa parte del prodotto. Le sue riserve si accumulano più vicino ai contatti delle batterie al nichel-metallo idruro.
Queste, oltre a una serie di altre caratteristiche, ti consentono di caricare tali dispositivi fino a diverse migliaia di volte. Tuttavia, le batterie al nichel-metallo idruro hanno i loro inconvenienti, che saranno discussi nella prossima sezione.
Riscaldamento rapido
Le batterie al nichel-metallo idruro, per le loro caratteristiche costruttive e per le caratteristiche dei materiali con cui sono realizzate, hanno un elevato grado di riscaldamento. Pertanto, il processo di carica richiede un approccio speciale e più "delicato" rispetto ai loro predecessori al cadmio. Gli esperti raccomandano di prendere sul serio la scelta dei caricabatterie.
Questo è necessariopresta attenzione
La ricarica delle batterie al nichel-metallo idruro, come qualsiasi altro processo, può essere valutata in termini di efficienza. Come si calcola in questo caso? Quando si caricano le batterie al nichel-metallo idruro, l'energia elettrica spesa in questo processo provoca il rilascio di calore. Inoltre, contribuisce al flusso di alcune reazioni chimiche. L'efficienza di carica delle batterie al nichel-metallo idruro è la quantità di energia spesa per i processi chimici. Vale la pena notare che questo rapporto non è mai pari al 100%, anche quando si tratta delle batterie più moderne e della memoria più avanzata.
Vale anche la pena ricordare che questa cifra per le batterie al cadmio è molto più alta di quella delle loro controparti più moderne.
La velocità di ricarica dipende dalla quantità di corrente. Per questo sono state inventate unità separate: una quota del volume totale. Sono designati dalla lettera latina C. Esistono tre opzioni per caricare le batterie al nichel-metallo idruro:
- Goccia.
- Veloce.
- Con maggiore velocità.
In effetti, possiamo parlare solo di due tipi, poiché il primo e il secondo differiscono poco tra loro.
La carica a goccia può essere considerata quella carica, la cui velocità è 0,1 C. Con un'opzione veloce, questa cifra è più alta.
Per utilizzare quest'ultimo tipo sono necessari dispositivi più sofisticati in grado di riconoscere il completamento del processo e di spegnersi automaticamente. Ciò impedisce il surriscaldamento delle batterie e il loro danneggiamento. Carica a goccia a causa dil'uso della bassa tensione non comporta un aumento eccessivo della temperatura del prodotto. Pertanto, non può causare la deformazione delle batterie all'idruro di nichel-metallo (Ni-MH).
Ogni tipo di ricarica ha i suoi pro e contro. Alcuni di loro saranno discussi di seguito.
Ricarica rapida
Con questa opzione, la durata della batteria viene mantenuta per un periodo più lungo. Inoltre, come suggerisce il nome, la velocità di questo processo è abbastanza veloce. E quindi, si dedica meno tempo alla ricarica rispetto alla versione a goccia. Tuttavia, questo scenario richiede l'utilizzo di un dispositivo più complesso con sensori integrati che determinano il livello di carica della batteria. Non è raro che questi dispositivi di ricarica rapida abbiano un display che mostra il tempo necessario per completare la carica, la tensione utilizzata e alcune altre informazioni.
Ciò significa che il costo di tali apparecchiature è superiore a quello richiesto per la ricarica a goccia.
Opzione lenta
Nel processo lento, la batteria NiMH AAA non richiede un dispositivo dotato di sensori di fine carica.
Quindi di solito è più economico. Ma con il suo aiuto, le batterie verranno ulteriormente caricate. Questo metodo ha un altro grave inconveniente. Più a lungo la batteria è esposta alla corrente elettrica, più velocemente si guasta. Quindi, risparmiando su un caricabatterie, puoi perdere a causa della necessità di acquistarne spesso di nuovi.batterie.
Se parliamo di batterie al cadmio, allora questa opzione è la più preferibile per loro. L'efficienza di questo tipo di ricarica molto spesso non supera il 70%. A causa del suo effetto negativo sulle prestazioni della batteria, non è raccomandato per l'uso dalla maggior parte dei produttori di batterie AA al nichel-idruro di metallo, così come altri tipi di batterie.
Tuttavia, recentemente, nella letteratura specializzata sull'elettronica, hanno cominciato ad apparire sempre più articoli sull'innocuità della carica lenta per batterie di tutti i tipi prodotte utilizzando le nuove tecnologie.
Tecnologia di ricarica
Come si caricano le batterie NiMH?
La maggior parte dei produttori di tali prodotti scrive nelle istruzioni i seguenti indicatori in corrispondenza dei quali dovrebbe avvenire questo processo. La corrente deve essere scelta non superiore a 1C. La mancata osservanza di questa regola può causare l'attivazione della valvola di sovrapressione e il danneggiamento della batteria.
Quando si caricano le batterie, è necessario monitorare anche il rispetto di un determinato regime di temperatura. Tipicamente, le istruzioni indicano un intervallo da 0 a 40 gradi Celsius. Se la temperatura non supera questi limiti, è probabile che la ricarica proceda in sicurezza. Tuttavia, tale avviso si applica piuttosto all'uso di batterie industriali. È improbabile che la batteria di un normale elettrodomestico venga spesso caricata a temperature superiori a 40 e inferiori a 0 gradi. Celsius.
Informazioni sulla tensione e altri parametri
La tensione fornita alle batterie durante la ricarica non deve superare 0,8-8 volt. L'efficienza della versione veloce di questo processo è di circa il 90%, che è considerato un valore elevato. Ma più vicino alla fine, l'efficienza diminuisce drasticamente a causa del fatto che sempre più energia inizia a essere spesa per la generazione di calore. Pertanto, è importante che lo spegnimento del dispositivo avvenga in modo tempestivo, senza ritardi significativi. In caso contrario, esiste un'elevata probabilità di funzionamento della valvola di emergenza che serve a ridurre la pressione.
Stadi di ricarica
Per capire meglio come caricare le batterie NiMH, dovresti prima considerare in dettaglio come avviene questo processo utilizzando uno speciale dispositivo elettrico.
Quindi, in primo luogo, il dispositivo determina se la batteria è presente o meno. Quindi identifica il livello della batteria. Dopodiché, si verifica la precarica, che scorre in modo rapido e aggiuntivo.
Successivamente, l'essenza di ciascuna di queste fasi verrà divulgata in dettaglio.
Presenza batteria
Per determinare se la batteria è inserita negli slot appropriati del dispositivo, il dispositivo applica una tensione di 0,1 C ai contatti. Per iniziare a caricare, la tensione non deve superare 1,8 volt. Se è più grande, il dispositivo lo percepisce come l'assenza di una batteria o il suo guasto. Durante la ricarica, il dispositivo verifica più volte la presenza di batterie. A cosa serve?si sta facendo? A volte gli utenti, senza attendere la fine del processo, estraggono le batterie. In questo caso, per non sprecare energia, il dispositivo interrompe l'erogazione. La disattivazione avviene per un altro motivo. Se la batteria è difettosa, un'ulteriore carica può portare a conseguenze indesiderate, come un incendio. Ecco perché si sta spegnendo prematuramente.
Determinazione del livello di carica
Questa azione viene eseguita dal dispositivo anche per prevenirne eventuali danni. È noto che quando il livello è basso, non è possibile attivare la modalità di ricarica rapida. Pertanto, se il dispositivo ha determinato che questo indicatore della batteria è sufficientemente alto, avvierà prima la modalità preparatoria. Di solito questo non è richiesto. Molto spesso, la batteria non si scarica al limite in cui viene attivata la fase preliminare. Ma potrebbe essere necessario se la batteria non è stata utilizzata per molto tempo o è esaurita e non mantiene una carica sufficiente.
Fase preliminare
Come già accennato, è necessario solo se la batteria Ni-MH è molto scarica. Questo processo non richiede più di mezz'ora. Se durante questo periodo la batteria non accumula il livello di energia richiesto, viene percepita dal dispositivo come danneggiata. In tal caso, la ricarica si interrompe.
Stadio principale
Il passaggio a questa fase non avviene immediatamente, ma gradualmente. Di solito non dura più di cinque minuti. Qui, così come durante l'intero processo di ricarica di una batteria NiMH, viene misurata la temperatura. Se leisupera un livello critico, il dispositivo si spegne. Ma la cosa più importante che accade in questa fase è il graduale aumento della corrente di carica.
Nella fase principale, il livello di carica è costantemente monitorato. Ciò è necessario per spegnere tempestivamente il dispositivo e terminare il processo. La quantità di carica della batteria è determinata da diversi parametri.
Diverso dai campioni di nichel-cadmio
Il livello di scarica nelle batterie Ni-Cd è solitamente determinato dal grafico della tensione. È noto che cresce all'inizio e nel mezzo del processo e verso la fine inizia a indebolirsi. Quando la tensione raggiunge il minimo impostato, il dispositivo smette di funzionare. Ciò accade quando si caricano batterie al nichel-cadmio. Ma nel caso di campioni di nichel-metallo idruro, questa opzione non è adatta. Più precisamente, quando si misura la carica, qui viene presa in considerazione anche una diminuzione della tensione, ma a questo parametro viene aggiunta anche la temperatura della batteria. Per evitare il surriscaldamento della batteria, lo spegnimento non si verifica al raggiungimento di una determinata temperatura, ma quando supera 1 grado al minuto.
Ma neanche smettere di caricare in questo modo è l'ideale.
Di recente sono comparsi modelli di memoria che non utilizzano corrente ordinaria, ma alimentata da impulsi. Gli esperti affermano che tali dispositivi presentano una serie di vantaggi, inclusa una distribuzione uniforme della carica in tutta la batteria. Le sostanze attive che si accumulano a seguito di questo processo non si formano troppo grandicristalli.
Come caricare le batterie NiMH? Per fare ciò, è meglio utilizzare un dispositivo dotato dei metodi di controllo sopra descritti. Inoltre, sarà utile anche il timer di spegnimento della ricarica, che a volte si trova in tali dispositivi. Il tempo richiesto può essere facilmente calcolato conoscendo la capacità della batteria, la quantità di corrente e l'efficienza del dispositivo. Al tempo ricevuto viene solitamente aggiunto un margine del 5-10 percento dell'intero periodo. Lo spegnimento si verificherà se nessuno degli altri metodi di controllo ha interrotto il funzionamento del dispositivo in precedenza.
Supplemento
Questa fase inizia dopo la fine del processo principale. È necessario garantire che tutte le batterie al nichel-metallo idruro del dispositivo ricevano lo stesso grado di carica. Ciò rende gli apparecchi alimentati a batteria più stabili.
Ricarica di emergenza
E se ti ricordassi all'ultimo momento che hai bisogno di batterie per far funzionare un dispositivo? È possibile utilizzare la ricarica rapida.
Come caricare le batterie al nichel-metallo idruro in questo modo? Gli esperti affermano che fino a quando il livello di carica non raggiunge il 70 percento, l'efficienza del processo è quasi del 100%. Ciò significa che l'energia viene spesa principalmente per l'accumulo di sostanze attive nella batteria e non per l'aumento della temperatura. Pertanto, in questa fase, puoi aumentare la corrente. Tuttavia, non è consigliabile superare i 10°C. La cosa principale con questo tipo di addebito è determinare quando finirà lo stesso 70 percento. Pertanto, è necessariosapere esattamente quanta carica era già presente nella batteria prima dell'inizio del processo accelerato. Questa opzione, ovviamente, è adatta solo a persone esperte di elettronica.
Come conservare le batterie NiMH? Questa domanda viene posta anche da molti utilizzatori di apparecchi elettrici alimentati a batterie. È noto che con una lunga pausa di utilizzo, le batterie iniziano a degradarsi: la capacità di mantenere una carica diminuisce. Gli esperti danno i seguenti consigli su questo argomento.
In primo luogo, solo le batterie scariche per più della metà possono essere lasciate inutilizzate. In secondo luogo, durante la conservazione, la temperatura ambiente è considerata ottimale. È meglio non aspettare che la batteria sia completamente scarica, altrimenti sarà necessario ripristinarne le prestazioni.
La seconda vita delle batterie
Come rinnovare le batterie NiMH?
Sicuramente molte persone conoscono già il principio approssimativo di tale operazione. È necessario eseguire più volte un ciclo di carica e scarica quasi completa (non inferiore a 0,9 volt). Ma questa regola ha alcune sfumature. È meglio eseguire un tale "allenamento" per ciascuna batteria separatamente. Poiché, a causa della natura della produzione di questi prodotti, le caratteristiche delle singole batterie possono differire l'una dall' altra. Pertanto, anche la carica e la scarica avverranno a velocità diverse. In particolare questo suggerimento si applica alle batterie per cacciaviti all'idruro di nichel-metallo.
Di norma, in talegli elettrodomestici non utilizzano una batteria, ma un insieme di più pezzi. Queste batterie sono meglio ripristinate singolarmente. Vale la pena notare che esistono modelli di memoria in grado di scaricare le batterie. Ma tali campioni sono più costosi delle loro controparti più semplici. Sta agli utenti se risparmiare sulle batterie o sui caricabatterie.
Conclusione
Questo articolo è stato dedicato alla domanda "come caricare correttamente una batteria al nichel-metallo idruro". Discute alcune delle sottigliezze di questo processo. Vengono fornite anche le principali differenze tra le batterie NiMH e le altre.
