كيفية شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل: الطرق والتعليمات

جدول المحتويات:

كيفية شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل: الطرق والتعليمات
كيفية شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل: الطرق والتعليمات
Anonim

كيفية شحن بطاريات NiMH؟ ستتم مناقشة هذه المشكلة ، بالإضافة إلى العديد من القضايا الأخرى المرتبطة بها ارتباطًا وثيقًا ، في هذه المقالة. الموضوع ذو صلة ، حيث يوجد حاليًا العديد من الأجهزة الكهربائية التي تعمل بالبطاريات.

بطاريات هيدريد معدن النيكل
بطاريات هيدريد معدن النيكل

أنواع مختلفة من البطاريات

البطاريات الكهربائية موجودة بكميات مختلفة من الشحن. وتتراوح أحجامها من الأحجام التي لا تزيد عن زر إلى العمالقة المستخدمة في المنشآت الصناعية. يبدو أنه لا يوجد شيء مشترك بين بعض البطاريات التي تختلف بشكل كبير في المظهر والأبعاد.

بطاريات هيدريد معدن النيكل
بطاريات هيدريد معدن النيكل

ومع ذلك ، هذا ليس هو الحال. تعمل جميعها على مبدأ مماثل ومصنوعة من نفس المواد.

قليلا من التاريخ

ظهرت البطاريات الأولى في القرن التاسع عشر. كانت مصنوعة من النيكل والكادميوم. لذلك ، حصلت هذه البطاريات على الاسم المناسب. في البداية ، عملهم راضٍ تمامًا عن المستخدمين. ولكن مع مرور الوقت كان هناكالحاجة إلى بطاريات أكثر متانة. بالإضافة إلى ذلك ، بدأ المتخصصون المشاركون في تطوير الأجهزة الكهربائية في التفكير في كيفية تسريع عملية الشحن. تم تحديد النيكل وهيدريد المعدن كمواد قادرة على تزويد البطاريات بهذه الخصائص.

بطاريات قابلة للشحن
بطاريات قابلة للشحن

لكن عملية إنشاء نوع جديد من البطاريات استمرت لعدة عقود. لأول مرة ، تمت مناقشة بطاريات الجيل الجديد في خمسينيات القرن العشرين ، ولم تظهر عيناتهم التجريبية إلا في أواخر السبعينيات.

الميزات

يسمح لك الجهاز الخاص ببطارية هيدريد النيكل والمعدن بتجميع الهيدروجين ، الذي يزيد حجمه عدة مرات عن حجم البطارية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تكوينه دائمًا في جزء معين من المنتج. تتراكم احتياطياتها بالقرب من ملامسات بطاريات هيدريد النيكل والمعدن.

بطاريات هيدريد معدن النيكل ني متل ح
بطاريات هيدريد معدن النيكل ني متل ح

هذه ، بالإضافة إلى عدد من الخصائص الأخرى ، تسمح لك بشحن هذه الأجهزة حتى عدة آلاف من المرات. ومع ذلك ، فإن بطاريات هيدريد النيكل والمعدن لها عيوبها ، والتي سيتم مناقشتها في القسم التالي.

تسخين سريع

بطاريات هيدريد النيكل المعدنية ، نظرًا لميزات تصميمها وخصائص المواد التي صنعت منها ، تتمتع بدرجة عالية من التسخين. لذلك ، تتطلب عملية شحنهم نهجًا خاصًا أكثر "حساسية" من أسلافهم من الكادميوم. يوصي الخبراء بأخذ اختيار أجهزة الشحن على محمل الجد.

هذا مطلوبانتبه

يمكن تقييم شحن بطاريات هيدريد النيكل والمعدن ، مثل أي عملية أخرى ، من حيث الكفاءة. كيف تحسب في هذه الحالة؟ عند شحن بطاريات هيدريد النيكل والمعدن ، تتسبب الطاقة الكهربائية المستهلكة في هذه العملية في إطلاق الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يساهم في تدفق تفاعلات كيميائية معينة. كفاءة شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل هي مقدار الطاقة المستهلكة في العمليات الكيميائية. وتجدر الإشارة إلى أن هذه النسبة لا تساوي أبدًا 100٪ ، حتى عندما يتعلق الأمر بأحدث البطاريات والذاكرة الأكثر تقدمًا.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن هذا الرقم لبطاريات الكادميوم أعلى بكثير من نظيراتها الأكثر حداثة.

تعتمد سرعة الشحن على مقدار التيار. تم اختراع وحدات منفصلة لها - حصة من الحجم الإجمالي. تم تحديدها بالحرف اللاتيني C. هناك ثلاثة خيارات لشحن بطاريات هيدريد معدن النيكل:

  1. بالتنقيط.
  2. سريع.
  3. مع زيادة السرعة

في الواقع ، لا يمكننا التحدث إلا عن نوعين ، لأن الأول والثاني يختلفان قليلاً عن بعضهما البعض.

يمكن اعتبار الشحن بالتنقيط أن الشحن ، وسرعته 0.1 C. مع خيار سريع ، يكون هذا الرقم أعلى.

لاستخدام النوع الأخير ، يلزم وجود أجهزة أكثر تطوراً قادرة على التعرف على اكتمال العملية وإيقاف تشغيلها تلقائيًا. هذا يمنع ارتفاع درجة حرارة البطاريات وتلفها. الشحن بالتنقيط بسببلا يؤدي استخدام الجهد المنخفض إلى ارتفاع مفرط في درجة حرارة المنتج. لذلك ، لا يمكن أن يسبب تشوه لبطاريات نيكل-معدن هيدريد (Ni-MH).

لكل نوع من أنواع الشحن مزايا وعيوب. ستتم مناقشة بعضها أدناه.

شحن سريع

مع هذا الخيار ، يتم الحفاظ على عمر البطارية لفترة أطول. أيضًا ، كما يوحي الاسم ، فإن سرعة هذه العملية سريعة جدًا. وبالتالي ، يتم إنفاق وقت أقل في الشحن مقارنةً بإصدار التنقيط. ومع ذلك ، يتطلب هذا السيناريو استخدام جهاز أكثر تعقيدًا به مستشعرات مدمجة تحدد مستوى شحن البطارية. ليس من غير المألوف أن تحتوي هذه الأجهزة سريعة الشحن على شاشة تعرض الوقت المستغرق لإكمال الشحن والجهد المستخدم وبعض المعلومات الأخرى.

هذا يعني أن تكلفة هذه المعدات أعلى من تكلفة الشحن بالتنقيط.

خيار بطيء

في العملية البطيئة ، لا تتطلب بطارية AAA NiMH جهازًا مزودًا بأجهزة استشعار لنهاية الشحن.

شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل
شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل

لذلك عادة ما يكون أرخص. ولكن بمساعدتها ، سيتم شحن البطاريات أكثر. هذه الطريقة لها عيب خطير آخر. كلما طالت فترة تعرض البطارية للتيار الكهربائي ، زادت سرعة فشلها. لذلك ، التوفير على الشاحن ، قد تخسر بسبب الحاجة إلى شراء شاحن جديد في كثير من الأحيان.البطاريات.

إذا تحدثنا عن بطاريات الكادميوم ، فهذا الخيار هو الأفضل بالنسبة لها. غالبًا لا تتجاوز كفاءة هذا النوع من الشحن 70٪. نظرًا لتأثيرها السلبي على أداء البطارية ، لا ينصح باستخدامها من قبل معظم الشركات المصنعة لبطاريات هيدريد النيكل والمعدن مقاس AA ، بالإضافة إلى أنواع أخرى من البطاريات.

كيفية شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل
كيفية شحن بطاريات هيدريد معدن النيكل

ومع ذلك ، في الآونة الأخيرة ، في الأدبيات المتخصصة عن الإلكترونيات ، بدأت تظهر بشكل متزايد مقالات حول عدم ضرر بطء الشحن للبطاريات من جميع الأنواع المنتجة باستخدام التقنيات الجديدة.

تقنية الشحن

كيف أشحن بطاريات NiMH؟

يكتب معظم مصنعي هذه المنتجات في التعليمات الخاصة بهم المؤشرات التالية التي يجب أن تتم فيها هذه العملية. يجب اختيار التيار بما لا يتجاوز 1 درجة مئوية. إذا لم يتم مراعاة هذه القاعدة ، فقد يتسبب ذلك في تشغيل صمام تخفيف الضغط الزائد وتلف البطارية.

عند شحن البطاريات ، يجب عليك أيضًا مراقبة الامتثال لنظام درجة حرارة معين. عادةً ، تشير التعليمات إلى فاصل زمني من 0 إلى 40 درجة مئوية. إذا لم تتجاوز درجة الحرارة هذه الحدود ، فمن المرجح أن يستمر الشحن بأمان. ومع ذلك ، ينطبق هذا التحذير بالأحرى على استخدام البطاريات الصناعية. من غير المحتمل أن يتم شحن بطارية الأجهزة المنزلية العادية في درجات حرارة أعلى من 40 درجة وأقل من 0 درجة.مئوية

حول الجهد والمعلمات الأخرى

الجهد الموفر للبطاريات عند شحنها يجب ألا يتجاوز 0.8-8 فولت. تبلغ كفاءة النسخة السريعة من هذه العملية حوالي 90٪ وهي قيمة عالية. ولكن بالقرب من النهاية ، تنخفض الكفاءة بشكل حاد بسبب حقيقة أن المزيد والمزيد من الطاقة تبدأ في إنفاقها على توليد الحرارة. لذلك ، من المهم أن يتم إغلاق الجهاز في الوقت المناسب ، دون تأخير كبير. خلاف ذلك ، هناك احتمال كبير لتشغيل صمام الطوارئ الذي يعمل على تقليل الضغط.

مراحل الشحن

لفهم كيفية شحن بطاريات NiMH بشكل أفضل ، يجب أولاً التفكير بالتفصيل في كيفية حدوث هذه العملية باستخدام جهاز كهربائي خاص.

إذن ، أولاً ، يحدد الجهاز ما إذا كانت البطارية موجودة فيه أم لا. ثم يحدد مستوى البطارية. بعد ذلك ، يحدث الشحن المسبق ، والذي يتدفق بسرعة وإضافية.

بعد ذلك ، سيتم الكشف عن جوهر كل مرحلة من هذه المراحل بالتفصيل.

وجود البطارية

لتحديد ما إذا كانت البطارية قد تم إدخالها في الفتحات المناسبة للجهاز ، يطبق الجهاز جهدًا كهربيًا قدره 0.1 درجة مئوية على جهات الاتصال. لبدء الشحن ، يجب ألا يتجاوز الجهد 1.8 فولت. إذا كانت أكبر ، فإن الجهاز يدرك ذلك على أنه عدم وجود بطارية أو فشلها. أثناء الشحن ، يتحقق الجهاز عدة مرات من وجود البطاريات. ما الهدف من هذايتم انجازه؟ في بعض الأحيان ، يقوم المستخدمون ، دون انتظار انتهاء العملية ، بإخراج البطاريات. في هذه الحالة ، حتى لا تضيع الطاقة ، يتوقف الجهاز عن إمدادها. تم التعطيل لسبب آخر. إذا كانت البطارية معيبة ، فقد يؤدي الشحن الإضافي إلى عواقب غير مرغوب فيها ، مثل نشوب حريق. هذا هو سبب اغلاقه قبل الأوان.

تحديد مستوى الشحن

يتم تنفيذ هذا الإجراء بواسطة الجهاز أيضًا لمنع تلفه المحتمل. من المعروف أنه عندما يكون المستوى منخفضًا ، لا يمكنك تشغيل وضع الشحن السريع. لذلك ، إذا حدد الجهاز أن مؤشر البطارية هذا مرتفع بدرجة كافية ، فسيبدأ أولاً في الوضع التحضيري. عادة هذا غير مطلوب. في أغلب الأحيان ، لا يتم تفريغ البطارية إلى الحد الذي يتم فيه تنشيط المرحلة الأولية. ولكن قد يكون من الضروري إذا لم يتم استخدام البطارية لفترة طويلة أو تهالك ولا تحمل شحنة كافية.

المرحلة التمهيدية

كما ذكرنا سابقًا ، فهو مطلوب فقط في حالة تفريغ شحن بطارية Ni-MH بشدة. لا تستغرق هذه العملية أكثر من نصف ساعة. إذا لم تتراكم البطارية خلال هذا الوقت المستوى المطلوب من الطاقة ، فيعتبرها الجهاز تالفًا. إذا حدث هذا ، يتوقف الشحن.

المرحلة الرئيسية

الانتقال إلى هذه المرحلة لا يتم على الفور ، ولكن بشكل تدريجي. لا تستغرق عادة أكثر من خمس دقائق. هنا ، وكذلك طوال عملية شحن بطارية NiMH بأكملها ، يتم قياس درجة الحرارة. لو هييتجاوز مستوى حرج ، يتم إيقاف تشغيل الجهاز. لكن أهم ما يحدث في هذه المرحلة هو الزيادة التدريجية في تيار الشحن.

في المرحلة الرئيسية ، تتم مراقبة مستوى الشحن باستمرار. يعد ذلك ضروريًا لإيقاف تشغيل الجهاز في الوقت المناسب وإنهاء العملية. يتم تحديد مقدار شحن البطارية حاليًا من خلال عدة معايير.

تختلف عن عينات النيكل والكادميوم

عادة ما يتم تحديد مستوى التفريغ في بطاريات Ni-Cd بواسطة الرسم البياني للجهد. من المعروف أنه ينمو في بداية العملية ومنتصفها ، ويبدأ في الضعف في نهايتها. عندما يصل الجهد إلى الحد الأدنى المحدد ، يتوقف الجهاز عن العمل. يحدث هذا عند شحن بطاريات النيكل والكادميوم. ولكن في حالة عينات هيدريد معدن النيكل ، فإن هذا الخيار غير مناسب. بتعبير أدق ، عند قياس الشحنة ، يؤخذ هنا أيضًا في الاعتبار انخفاض في الجهد ، ولكن يتم أيضًا إضافة درجة حرارة البطارية إلى هذه المعلمة. لمنع ارتفاع درجة حرارة البطارية ، لا يحدث الإغلاق عند الوصول إلى درجة حرارة معينة ، ولكن عندما ترتفع فوق درجة واحدة في الدقيقة.

لكن إيقاف الشحن مثل هذا ليس مثاليًا أيضًا.

ظهرت مؤخرًا نماذج ذاكرة لا تستخدم تيارًا عاديًا ، ولكنها مزودة بنبضات. يقول الخبراء أن هذه الأجهزة لها عدد من المزايا ، بما في ذلك توزيع الشحن في جميع أنحاء البطارية. المواد الفعالة التي تتراكم نتيجة لهذه العملية لا تكون كبيرة جدًابلورات

كيفية شحن بطاريات NiMH؟ للقيام بذلك ، من الأفضل استخدام جهاز مزود بأساليب التحكم الموضحة أعلاه. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون مؤقت الشحن ، والذي يوجد أحيانًا في مثل هذه الأجهزة ، مفيدًا أيضًا. يمكن حساب الوقت المطلوب بسهولة من خلال معرفة سعة البطارية وكمية التيار وكفاءة الجهاز. عادةً ما يتم إضافة هامش 5-10 بالمائة من الفترة بأكملها إلى الوقت المستلم. سيحدث الإغلاق إذا لم تقطع أي من طرق التحكم الأخرى تشغيل الجهاز من قبل.

رسوم إضافية

تبدأ هذه المرحلة بعد انتهاء العملية الرئيسية. من الضروري التأكد من أن جميع بطاريات هيدريد النيكل والمعدن في الجهاز تتلقى نفس درجة الشحن. هذا يجعل الأجهزة التي تعمل بالبطارية أكثر استقرارًا.

شحن الطوارئ

ماذا لو تذكرت في اللحظة الأخيرة أنك بحاجة إلى بطاريات لتشغيل الجهاز؟ يمكنك استخدام الشحن السريع.

كيف تشحن بطاريات هيدريد معدن النيكل بهذه الطريقة؟ يقول الخبراء أنه حتى يصل مستوى الشحن إلى 70 في المائة ، فإن كفاءة العملية تصل إلى 100 في المائة تقريبًا. هذا يعني أن الطاقة تنفق بشكل أساسي على تراكم المواد الفعالة في البطارية ، وليس على رفع درجة الحرارة. لذلك ، في هذه المرحلة ، يمكنك زيادة التيار. ومع ذلك ، لا يوصى بتجاوز 10 درجات مئوية. الشيء الرئيسي في هذا النوع من الشحن هو تحديد متى ستنتهي هذه النسبة البالغة 70 بالمائة. لذلك ، من الضروريتعرف بالضبط مقدار الشحن الموجود بالفعل في البطارية قبل بدء العملية المتسارعة. هذا الخيار ، بالطبع ، مناسب فقط للأشخاص المتمرسين في مجال الإلكترونيات.

كيفية تخزين بطاريات NiMH؟ تم طرح هذا السؤال أيضًا من قبل العديد من مستخدمي الأجهزة الكهربائية التي تعمل بالبطاريات. من المعروف أنه مع انقطاع طويل في الاستخدام ، تبدأ البطاريات في التدهور - تقل القدرة على الاحتفاظ بالشحنة. يقدم الخبراء النصائح التالية في هذا الشأن.

أولاً ، يمكن ترك البطاريات التي تم تفريغها أكثر من نصفها فقط دون استخدام. ثانيًا ، أثناء التخزين ، تعتبر درجة حرارة الغرفة مثالية. من الأفضل عدم الانتظار حتى نفاد شحن البطارية بالكامل وإلا فسيتعين استعادة أدائها.

العمر الثاني للبطاريات

كيفية تجديد بطاريات NiMH؟

بالتأكيد يعرف الكثير من الناس بالفعل المبدأ التقريبي لمثل هذه العملية. من الضروري إجراء دورة شحن وتفريغ شبه كامل عدة مرات (لا تقل عن 0.9 فولت). لكن هذه القاعدة لها بعض الفروق الدقيقة. من الأفضل إجراء مثل هذا "التدريب" لكل بطارية على حدة. نظرًا لطبيعة إنتاج هذه المنتجات ، فقد تختلف خصائص البطاريات الفردية عن بعضها البعض. لذلك ، سيتم أيضًا الشحن والتفريغ بسرعات مختلفة. تنطبق هذه النصيحة بشكل خاص على بطاريات مفك البراغي هيدريد معدن النيكل.

بطاريات هيدريد معدن النيكل لمفك البراغي
بطاريات هيدريد معدن النيكل لمفك البراغي

كقاعدة عامة ، في مثل هذهلا تستخدم الأجهزة الكهربائية بطارية واحدة ، بل مجموعة من عدة قطع. من الأفضل استعادة هذه البطاريات بشكل فردي. وتجدر الإشارة إلى أن هناك نماذج ذاكرة قادرة على تفريغ البطاريات. لكن هذه العينات أغلى من نظيراتها الأبسط. أمر التوفير في البطاريات أو أجهزة الشحن أمر متروك للمستخدمين.

الخلاصة

تم تخصيص هذه المقالة للسؤال "كيفية شحن بطارية هيدريد النيكل والمعدن بشكل صحيح." يناقش بعض التفاصيل الدقيقة لهذه العملية. يتم أيضًا توضيح الاختلافات الرئيسية بين بطاريات NiMH وغيرها.

موصى به: