Аккумулятор шуруповерта. Правила долгой службы

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)имеют существенно меньшую область применения по сравнению с свинцово-кислотными аккумуляторами, в связи с ужесточением требований относительно экологической стороны использования данных аккумуляторов и их переработки.

Основной областью применения, об этом кратко упоминалось в общих сведениях про аккумуляторы, является использование в виде стандартного гальванического элемента, применение крупных никель-кадмиевых батарей на электрокарах ( используется как тяговый), как бортовые аккумуляторы в самолётах и вертолётах, в трамваях и троллейбусах. Конечно, нужно не забыть упомянуть использование данных аккумуляторов для питания автономных инструментов для строительства, к примеру, шуруповертов, дрелей и т.п.

Как уже говорилось ранее, никель-кадмиевые аккумуляторы активно вытесняются другими типами, к примеру, никель-металлогидридные аккумуляторы имеют удельные характеристики в 2 раза больше, по сравнению с никель-кадмиевыми, что привело к тому, что аппаратура использующая данный тип аккумуляторов улучшила свои потребительские свойства. Однако, никель-кадмиевые вместе с никель-металлогидридными аккумуляторы имеют оксидно-никелевый положительный электрод, что определяет схожие свойства этих аккумуляторов.

Никель-кадмиевым аккумуляторам необходим полный разряд, в случае, если его будут использовать, и не полностью разряжать, то на внутренних пластинах элементов образуются кристаллы, которые в значительной степени необратимо снижают ёмкость аккумулятора, этот эффект называется «эффект памяти».

Другой стороной их постепенного ухода на второй план, является относительно дорогая стоимость утилизации, по сравнению с другими видами. Утилизация аккумуляторов типа Ni-Cd аккумуляторов происходит в печах при очень высоких температурах, в которых кадмий становится чрезмерно летучим, и если на печи не будет оборудован специальный фильтр, который должен улавливать токсичные вещества, испаряемые при плавке, то эти продукты плавления будут отравлять окружающую среду.

Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов

Номинальное напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет 1,2В (в некоторых 1,36), разряженного 1В, это пороговые значения напряжений в которых происходит эксплуатация аккумулятора. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов, можно сказать, стандартна для всех типов аккумуляторов – током равным 10% ёмкости аккумулятора, в течение примерно 16 часов. Номинальный режим разрядки аккумулятора проходит при токе, равном 20% от ёмкости. У Ni-Cd аккумуляторов довольно большой диапазон рабочих температур составляет от -50 до +40°C. Саморазряд равен примерно 10% и возрастает с использованием (наработкой). К примеру у литий-ионных аккумуляторов и их братьев литий-полимерных аккумуляторов саморазряд в разы меньше.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

Рекомендуется хранить аккумуляторы в разряженном виде, что бы при хранении они не теряли свою ёмкость из-за саморазряда, после зарядки они восстановят свои свойства полностью. Если хранить аккумуляторы при низкой температуре, то это существенно понижает ток саморазряда, который, к примеру, при хранении в среде с температурой в 0°С будет ровно в 2 раза меньше, чем при хранении с температурой в 20°С.

Крайне рекомендуется, после длительного хранения осуществить заряд-разряд аккумулятора, током, который будет равен ёмкости.

Преимущества никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)возможность хранения в разряженном состоянии;

2)большое количество рабочих циклов при правильной эксплуатации;

3)работа при низких температурах;

4)приспособленность работать в жестких условиях эксплуатации;

5)низкая стоимость.

Недостатки никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)основной недостаток этих аккумуляторов – эффект памяти;

2)токсичность используемых материалов;

3)ток саморазряда относительно велик;

Окислительно-восстановительные реакции в аккумуляторе

Далее я хочу написать общие реакции в аккумуляторе, катоде, и аноде (читая слева направо – заряд, справа налево – разряд):

Общая реакция протекающая в никель-кадмиевом аккумуляторе:

Процесс, который происходит на положительном оксидно-никелевом электроде:

Процесс, который происходит на отрицательном кадмиевом электроде:

Тренировка NiMH элементов

Все написанное ниже не относится к
элементам аккумуляторной батареи имеющим сильный саморазряд
.
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 El_1-4и параллельного ей резистора R_1-4 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.

Достоинства и недостатки

К преимуществам ni cd аккумулятора следует отнести такие полезны свойства:

• Повышенный срок службы, а также большое число рабочих циклов.
• Возможность хранения до 5 лет в разряженном состоянии, причем потом можно восстановить значение внутренней емкости.
• Присутствие режима быстрого заряда.
• Сохранение работоспособности при низких и высоких рабочих температурах.
• Не подвержены пагубному воздействию режимов перезаряда.
• Низкая стоимость.

К основным отрицательным показателям относят:

• присутствие такого свойства, как «эффект памяти»;
• необходимость применения тренировки несколькими циклами заряд-разряд;
• повышенный самостоятельный разряд;
• невысокая плотность энергии в отличие от аналогов;
• высокая вредность применяемого в качестве электрода кадмия;
• имеют вес выше, чем у аналогов.

Достоинства и недостатки ni mh аккумуляторов

Плюсы:

• Батареи ni mh имеют весомые достоинства – например, они гораздо менее подвержены “эффекту памяти”, и поэтому их не нужно так часто разряжать “в нуль” и потом полностью заряжать, как никель кадмиевые, то есть батареи более старой модели. Но при этом кадмиевые не нагреваются так сильно при зарядке, и в частности, благодаря этому кадмиевые батареи промышленность всё ещё продолжает выпускать, а потребители активно использовать.

• У ni mh батарей нет “эффекта памяти”, как у кадмиевых вследствие появления никелата в отрицательно заряженном кадмиевом электроде. Однако эффекты, связанные с перезарядкой катода, присутствуют.
• Следующее прекрасное качество – не вредят окружающей среде, так как не требуют использования кадмия.
• Также к неоспоримым преимуществам можно отнести ощутимо большую емкость элементов питания при тех же размерах.

Недостатки аккумуляторов ni mh практика демонстрирует такие:

1. сравнительно небольшой срок качественной службы, всего до 300 циклов зарядки-разрядки.
2. реальная опасность возгорания при слишком продолжительной зарядке и вследствие этого высокие требования к зарядным устройствам для них.
3. высокий саморазряд, но вследствие применения особых сплавов удалось достичь понижения скорости саморазряда до величин, близких к кадмиевым аккумуляторам).

Рекомендации по зарядкеразрядке Ni-Cd аккумуляторной батареи

Никогда не оставляйте никелевые батареи в зарядном устройстве больше, чем на несколько дней, даже в медленном (trickle) зарядном устройстве. Свойство длительного заряда вызывает образование кристаллов, т.н. эффект памяти .
Необходимо периодически полностью разряжать аккумуляторную сборку (один раз в месяц) приблизительно до 0,9 В на элемент (например при 10,8-вольтовой сборке, состоящей из 9 элементов по 1,2 В, разрядить её до
9 В, но не ниже!).
Никелевые батареи, когда выходят из завода, необходимо подвергать тренировке . Использование 4-6 циклов (количество циклов, необходимое для достижения полной емкости, разное у разных производителей) ЗУ заряда/разряда при нормальном использовании выводит их в рабочий режим. Батареи, собранные из высококачественных элементов японских производителей, достигают показателей после 4-6 циклов. Другие батареи могут потребовать 50-100 циклов для достижения приемлемых уровней емкости. Процесс тренировки требуется только для новых батарей.
Всегда давайте остыть батарее до комнатной температуры (
20 o C) перед зарядом. Заряд батарей при температурах ниже 5 o C или выше 50 o C значительно снижает срок службы батарей.
Не заряжайте аккумуляторную батарею, если Вы не собираетесь её использовать (или всегда разряжайте её, в этом случае). Если постоянно забывать разряжать Ni-Cd батарею, она постепенно теряет свои свойства держать заряд. Со временем зарядное устройство будет вообще бессильно зарядить такую батарею.
Процесс циклирования (Инициализация) рекомендуется для возврата утерянной емкости никелевых батарей после длительного хранения (6 мес. или более). Циклирование может быть выполнено путем медленного заряда и последующего одного или нескольких циклов разряда/разряда. Следует избегать большого колличества циклирования из-за эффекта износа.

Таблица для медленного (trickle) заряда типовых элементов

Стандартный режим зарядки

Пиковый ток зарядки

Максимальный ток разрядки

Данные в таблице актуальны для полностью разряженных аккумуляторов

Контакты

You’ll need Skype Credit Free via Skype

Счетчики

PowerLabs — является зарегистрированным товарным знаком. Обладателем исключительных прав на товарный знак ООО Силовые системы . PowerLabs.ru | 2007-

Устройство никель кадмиевых аккумуляторов

Конструкция таких источников питания состоит из двух электродов заряженными разноименными зарядами, разделенных между собой сепаратором, все элементы помещены в электролит и герметично закрыты в пластиковом или металлическом корпусе.

Положительный электрод имеет в своем составе никелевый гидроксид-оксид (NiOOH), а отрицательный электрод выполняется из кадмия. В качестве электролита применяется высокоактивная щелочь KOH, она не подвержена воздействию огня и невзрывоопасна, не имеет запаха.

Благодаря фольгированию металла при изготовлении электродов удалось добиться увеличения площади взаимодействия. В качестве сепаратора применяется материал, который не подвержен растворению в щелочи. В результате герметичности корпуса никель кадмиевые аккумуляторы не расходуют электролит в процессе эксплуатации.

В верхней части корпуса находятся токосъемные контакты с их помощью возможно соединение отдельных элементов в батареи. Также крышка имеет отверстие с пробкой для доливки щелочи, а также улетучивания избыточных газов в процессе зарядки АКБ.

Сами электроды представлены в виде пластин, разделенных между собой специальным материалом. Одноименно заряженные пластины собираются в один пучок и сварным способом соединяются с контактом на крышке корпуса АКБ. Сепаратор не препятствует свободному протеканию электролита между электродами.

По типу исполнения источники питания с кадмиевым электродом разделяют на два вида:

• Призматические. В них электроды выполняют в виде пластин и укладывают друг на друга через сепаратор.
• Цилиндрические. В таких батареях электроды изготавливают в виде ленты и сворачивают в рулоны, между катодом и анодом также располагают сепаратор.

Аккумуляторы виды и происхождение

Лидирующее положение на рынке по производству аккумуляторов занимает Япония, Тайвань, Китай, Южная Корея, и они постоянно увеличивают масштабы своего «скромного» присутствия на мировом рынке.

На рынке сегодня присутствуют десятки различных конструкций аккумуляторов, и каждая фирма-изготовитель старается достичь оптимального сочетания характеристик — высокой емкости, малых размеров и веса, работоспособности в широком температурном диапазоне и в экстремальных условиях.

В то же время исследования показывают, что более 65% пользователей мобильной и портативной техники хотят иметь еще более емкие аккумуляторы, и они готовы заплатить немалые деньги за возможность пользоваться «машинкой» (или телефоном) в течение нескольких дней без подзарядки. Именно поэтому в большинстве случаев, требуется покупка более емкой батареи, чем идущая в комплекте.

По электрохимической системе аккумуляторы делятся на несколько видов:

• свинцово-кислотные (Sealed Lead Acid, SLA);
• никель-кадмиевые (Ni-Cd);
• никель-металлогидридные (Ni-MH);
• литий-ионные (Li-Ion);
• литий-полимерные (Li-Pol);
• топливные.

В современной портативной электронике свинцовые аккумуляторы уже не используются, поэтому мы начнем наш экскурс с никелевых батарей, все еще применяемых в аккумуляторах для фотоаппаратов, ноутбуков, видеокамер и других устройств.

Если хочешь быть здоров…

Перед тем, как приступить к эксплуатации новых Ni-MH аккумуляторов стоит помнить, что их необходимо предварительно «раскачать» для максимальной емкости. Для этого желательно иметь зарядное устройство, способное разряжать аккумуляторы: установите зарядку на минимальный ток и зарядите аккумулятор, а затем тут же разрядите его, нажав соответствующую кнопку на зарядном устройстве. Если такого зарядника под рукой нет, можно просто «нагрузить» батарейку на полную мощность и подождать.

Может потребоваться 2-5 таких циклов, в зависимости от длительности и температуры хранения на складах и в магазине. Очень часто условия хранения далеки от идеальных, поэтому многократная тренировка будет как нельзя кстати.

Для наиболее эффективной и продуктивной работы аккумулятора в течение как можно более длительного времени, его необходимо и в дальнейшем, по возможности, полностью разряжать (рекомендуется ставить устройство на зарядку только после того, как оно отключилось из-за разряда батареи) и заряжать аккумулятор, дабы избежать появление «эффекта памяти» и сокращение жизни аккумулятора. Для возобновления полной (насколько это возможно) емкости аккумулятора, также необходимо проводить тренировку, описанную выше. В таком случае происходит разряд аккумулятора до минимально допустимого напряжения на ячейку и кристаллические образования при этом разрушаются. Необходимо взять себе за правило тренировать аккумулятор не реже одного раза в два месяца. Но и перегибать палку тоже не следует — частое применение этого метода изнашивает аккумулятор. После разряда рекомендуется оставить устройство включенным в зарядку не менее чем на 12 часов.

Эффект памяти можно устранить также разрядкой большим током (в 2-3 раза выше номинального).

Из истории создания

Первые щелочные Ni-Сd аккумуляторы появились еще в конце ХХ века. Их изобрел шведский ученый Вальдмар Юнгнер, в качестве положительного заряда использовав никель, а кадмий — в качестве отрицательного. Несмотря на очевидную пользу этого изобретения, по тем временам массовое производство таких батарей было весьма дорогостоящим и энергоемким. Поэтому было отложено на промежуток почти в 50 лет.

30-е годы прошлого столетия замечательны тем, что именно тогда была создана техника внедрения химически активных материалов пластин на пористый электрод, покрытый никелем. Массовое же производство Ni-Cd аккумуляторов началось после 50-х годов.

Автоматическое зарядное устройство для Никель-кадмиевых аккумуляторов

Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи получили довольно широкое распространение. 

известно много способов эффективной зарядки никель-кадмиевых (аккумуляторных) батарей, описываемая схема уникальна тем, что объединяет почти все их преимущества. Так, она вырабатывает постоянный зарядный ток, значение которого может лежать в диапазоне 0,4-1,0 А.

Схема может работать либо от сети переменного тока 220 В, либо от 12-В батареи.

Заряжаемая батарея защищена от перезаряда благодаря автоматическому отключению схемы при достижении заданного уровня напряжения на батарее. Более того, этот уровень можно подстраивать. Наконец, схема недорога и защищена от коротких замыканий. Если батарея разряжена, то напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя U1 будет ниже напряжения на неинвертирующем входе, устанавливаемом посредством потенциометра R1 (см. рисунок). Вследствие этого выходное напряжение U1 будет примерно равно положительному напряжению питания, что приведет к отпиранию транзистора Q1, а также транзистора Q2, который будет работать в режиме генератора постоянного зарядного тока. Уровень этого тока можно найти из соотношения (Vd-Vbe)/R6, где Vd-напряжение между его базой и эмиттером. Этим током, протекающим далее через диод D8, и заряжается Ni-Cd-батарея. При этом будет гореть светодиод D7, индицируя тем самым протекание процесса зарядки, и являясь индикатором рабочего режима. 

По мере зарядки батареи напряжение на ней увеличивается, что приводит к возрастанию напряжения на инвертирующем входе U1, пока оно не сравняется с Vin. В этот момент выходное напряжение U1 падает до потенциала земли, и транзисторы Q1 и Q2 запираются, предотвращая тем самым перезаряд батареи. Задаваемый предельный уровень выходного напряжения, Vout, можно вычислить из соотношения Vout=Vin(R7+R8)/R8. При приведенных значениях компонентов схема вырабатывает зарядный ток 400 мА, который можно изменять, подбирая R6 до достижения максимального значения, равного 1 А. Задаваемый уровень зарядного напряжения следует устанавливать при отключенной батарее. Диод D8 предотвращает разряд в обратном направлении в случае отключения сети или 12-В источника питания. Для 7,2-В Ni-Cd-батареи, задаваемое значение зарядного напряжения равно 7,9-8,0 В. Мощный транзистор Q2 следует установить на большой радиатор.

Обзор и рекомендации по эксплуатации различных видов аккумуляторов шуруповёрта

Никель-кадмиевый Ni-Cd. В никель-кадмиевом аккумуляторе положительный электрод изготовлен из никеля, отрицательный — из кадмия. Такие батареи, при сравнительно невысокой стоимости, обеспечивают продолжительное время работы инструмента и не боятся низких температур.

Существенный недостаток аккумулятора — так называемый эффект памяти. Если начать заряжать батарею, до того как она полностью разрядится, то срок ее службы уменьшится. Это обусловлено тем, что заряженное вещество, во время последующей дополнительной зарядки уплотняется и впоследствии перестает взаимодействовать с электролитом.

Владельцу шуруповерта с никель-кадмиевым аккумулятором следует соблюдать простое правило: обязательно полностью разряжать аккумуляторную батарею перед зарядкой. Иначе время работы инструмента после каждой зарядки будет все меньше и меньше. Есть специальное оборудование, позволяющее восстановить емкость никель-кадмиевой аккумуляторной батареи, однако эффект восстановления не гарантирован.

Никель-кадмиевые батареи при правильной эксплуатации можно заряжать около полутора тысяч раз. Со временем в аккумуляторе происходят необратимые повреждения электролита и рабочего вещества, эти повреждения не связаны с эффектом памяти, но также сокращают время его работы. Чем интенсивнее используется инструмент, тем быстрее стареет аккумулятор. Для сокращения скорости износа и увеличения срока эксплуатации аккумулятора следует:

• беречь батарею от перегрева;
• соблюдать рекомендации инструкции эксплуатации по времени зарядки и разрядки инструмента;
• использовать фирменные зарядные устройства;
• хранить батарею полностью разряженной.

Никель-металл-гидридный Ni-МН. Правила эксплуатации никель-металл-гидридного аккумулятора существенно отличаются от приведенных выше рекомендаций для никель-кадмиевой батареи, связано это с его свойствами.

Во-первых, у него нет эффекта памяти, поэтому начинать дополнительную зарядку можно в любое время, независимо от уровня заряда. Во-вторых, такой аккумулятор не требуется разряжать перед хранением, наоборот хранить его надо в заряженном состоянии, время от времени выполняя подзарядку. В-третьих, химические вещества аккумулятора не любят жару, разряд батареи при высокой температуре сокращает срок ее службы.

Чтобы аккумулятор служил долго важно правильно его заряжать: недопустим перегрев или перезаряд. Для зарядки надо использовать фирменные аксессуары, а после заряда — своевременно отключать аккумуляторы от зарядного устройства

Литий-ионный Li-Ion. Главное достоинство литий-ионного аккумулятора — высокая ёмкость при небольшом размере. Чрезмерный разряд, перезаряд и перегрев могут существенно уменьшить срок службы аккумуляторов этого типа. Особенно спасен глубокий разряд: нельзя оставлять шуруповёрт с литий-ионным аккумулятором на длительное хранение полностью разряженным.

Особенно эффективны литий-ионные аккумуляторные батареи в инструментах, которые работают практически в промышленных масштабах, а не на разовых работах. Регулярное использование батареи, с ее последующей зарядкой, существенно замедляет старение аккумулятора.

После покупки новый аккумулятор надо полностью зарядить и разрядить, повторив этот процесс до трех раз. В остальных случаях зарядку литий-ионного аккумулятора оптимально проводить, когда осталось около 20% заряда. Стоит помнить, что перезаряд вреден, поэтому лучше завершить заряд на уровне 95%

Еще одно важное правило зарядки: нельзя заряжать такую батарею на морозе

Оптимальная температура для работы шуруповерта с литий-ионной батареей от — 18 до +25. Перегрев приводит к быстрому старению, поэтому не стоит оставлять инструмент на солнце, а в жару лучше работать в тени.

СоХранение

И напоследок: если вы купили аккумулятор и не собираетесь немедленно его использовать, то вам лучше ознакомиться с правила хранения Ni-MH батарей.

Прежде всего, аккумулятор необходимо извлечь из аппарата и позаботиться о защите от воздействия влаги и высоких температур. Нельзя допускать сильного снижения напряжения на аккумуляторе вследствие саморазряда, то есть при длительном хранении батарею необходиом периодически заряжать.

Нельзя хранить аккумулятор при высокой температуре, это ускоряет деградацию активных материалов внутри аккумулятора. Например, постоянная эксплуатация и хранение при 45°C приведет к уменьшению количества циклов Ni-MH аккумулятора примерно на 60%.

При пониженной температуре условия хранения наилучшие, но отметим, что именно для хранения, так как отдача энергии при минусовых температурах у любых аккумуляторов падает, а заряжать и вовсе нельзя. Хранение при низких температурах уменьшит саморазряд (например, можно положить в холодильник, но ни в коем случае не в морозильник).

Кроме температуры, на срок службы аккумулятора существенное влияние оказывает степень его заряда. Одни говорят, что хранить надо в заряженном состоянии, другие настаивают на полной разрядке. Оптимальный же вариант — зарядить аккумулятор перед хранением на 40%.

После длительного хранения рекомендуется провести те же действия, что и для нового аккумулятора. А лучше его не хранить вовсе — аккумулятор должен работать!

Вывод: хранить Ni-MH аккумуляторы нужно в сухом прохладном месте при температуре немного ниже комнатной, заряженным на 40%. Раз в 1-2 месяца следует проводить дозаряд, разряд и снова заряд на 30-60% емкости. Допустимо хранение сроком до 5-ти лет.

И напоследок общие требования безопасности при работе с аккумуляторами:

• никогда не заряжайте в ЗУ другие типы батарей (перезаряжаемые щелочные/алкалиновые аккумуляторы или обычные алкалиновые батарейки и прочее), заряд которых может привести к вытеканию щелочи, повреждению ЗУ, а также представлять опасность для вашего здоровья;
• не допускайте одновременного заряда новых и бывших в употреблении аккумуляторов, а также аккумуляторов разной емкости и разных производителей;
• отключите зарядное устройство от сети сразу после окончания зарядки;
• не допускайте короткого замыкания аккумуляторов;
• не разбирайте зарядное устройство и аккумуляторы;
• исключите попадание влаги;
• не бросайте аккумуляторы в огонь;
• ЗУ предназначено для использования только внутри помещений (или в автомобиле, если это предусмотрено);
• не допускайте попадания ЗУ и аккумуляторов под дождь или снег, а также в другие неблагоприятные условия;
• не храните аккумуляторы внутри устройства, в котором они используются;
• не допускайте детей к ЗУ и аккумуляторам;
• по возможности утилизуйте аккумуляторы согласно прилагаемым инструкциям.

Мы постарались рассказать вам о правильном использовании никелевых аккумуляторов, которые все еще продолжают активно использоваться в самых различных устройствах, несмотря на почтенный возраст технологии. Свои замечания и комментарии по теме вы можете оставить сразу под статьей с помощью специальной формы.

Рекомендации по хранению аккумуляторных батарей

Хранить аккумуляторные батареи любого типа рекомендуется, отсоединив от шуруповерта. Каждая разновидность АКБ также имеет свои особенности в этом плане:

• никель-кадмиевые элементы питания нужно перед хранением разрядить до такой степени, чтобы шуруповерт работал не на всю свою мощность;
• никель-металлогидридные батареи рекомендуется держать полностью заряженными, но все же допускается небольшая их разрядка;
• перед тем, как положить на хранение аккумулятор литий-ионного типа, его также требуется разрядить, но только наполовину.

После долгого периода хранения никель-металлогидридные элементы питания, способные без потери емкости выдерживать от 200 до 300 циклов перезарядки, необходимо в течение суток подзаряжать. Блоки данного типа отличаются значительным параметром саморазрядки.

Как уже было сказано выше, литий-ионные питающие элементы лишены «эффекта памяти». Они обладают большой емкостью и наиболее низким показателем саморазрядки. Пополнять их заряд можно в любой момент, несмотря на степень разрядки.

Чтобы достичь 50 % зарядки, необходимой для правильного хранения, литий-ионные батареи нужно заряжать с практически нулевого уровня на протяжении периода, составляющего около 65 % от времени, которое требуется для набора полной емкости.

Соблюдение простейших рекомендаций по хранению и зарядке аккумуляторных блоков разных типов позволит выработать весь ресурс элементов питания, заложенный в них производителями.

Химические реакции протекающие в батарее

Для рассмотрения процессов, которые хранит ni cd аккумулятор необходимо рассмотреть каждую реакцию отдельно.

Основные процессы в АКБ

В результате эксплуатации при циклах заряд-разряд внутри никель кадмиевых АКБ протекают следующие реакции:

• Зарядка. 2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂ ⇒ 2NiOOН+Cd+2H₂O;
• Разрядка. 2NiOOH+Cd+2H₂O ⇒ 2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂.

При режиме перезарядки на катоде наблюдаются такие процессы:

2OH ⇒1/2O2+H₂O+2e−.

В результате происходит выделение кислорода, который проникает через сепаратор и взаимодействует с анодом, начинается реакция:

1/2O2+Cd+H₂ ⇒ Cd(OH)₂.

Вышеперечисленные химические уравнения показывают циркуляцию атомов кислорода, тем самым стабилизируется внутренне давление при режиме перезаряда. Также при данном режиме на аноде может выделяться водород с последующим его окислением на катоде:

H₂O+e−⇒ OH−+1/2H₂;

NiOOH+1/2H₂⇒ Ni(OH)₂.

В герметичных батареях быстрый процесс выделения газообразного водорода может привести к взрыву, поэтому емкость для электрода с кадмием изготавливают значительно больше, чем у никелевого.

Реакции на катоде

На никелевом электроде в зависимости от условий эксплуатации протекают различные реакции:

• Зарядка. Ni(OH)₂+OH—⇒ NiOOH+H₂O+e—;
• Разрядка. NiOOH+H₂O+e—⇒ Ni(OH)₂+OH—.

Восполнение заряда необходимо проводить с незначительной перезарядкой, в результате чего образуется NiOOH, благодаря такому соединению активная масса электродов ni cd батареи не теряет свою активную массу в значительном количестве.

Реакции на аноде

На кадмиевой пластине аккумулятора происходят следующие процессы:

• Зарядка. Cd(OH)₂+2e−⇒ Cd+2OH−;
• Разрядка. Cd+2OH−⇒ Cd(OH)₂+2e−.

Собственная емкость отрицательного полюса значительно выше, чем у положительного. Благодаря такому свойству анод на протяжении всего срока эксплуатации не теряет значения внутреннего потенциала.

Применение никель-металлогидридных аккумуляторов

Ni─MH аккумуляторы широко применяются для питания различной электроники, работающей в автономном режиме. В большинстве своём они выполняются в виде АА или ААА батарей. Хотя есть и другие исполнения, в том числе, промышленные аккумуляторные батареи. Сфера применения у них практически полностью совпадает с никель─кадмиевыми и даже шире, поскольку они не содержат токсичных материалов.

Никель-металлогидридные аккумуляторы

Никель-металлогидридные аккумуляторы

Никель-металлогидридные аккумуляторы

• 1500—3000 мАч;
• 300—1000 мАч.

Первая группа (1500—3000 мАч) используется в различных устройствах, которые имеют высокое энергопотребление за короткий промежуток времени. При этом, как правило, отсутствует предварительное хранение батареек. В качестве примера можно привести такие устройства, как плееры, фотоаппараты, радиоуправляемые модели и другие гаджеты, где энергия аккумулятора Ni─MH расходуется за короткое время.

Вторая группа (300—1000 мАч) подходит, когда расход энергии начинается после определённого временного интервала. Примером могут служить ручные фонарики, рации, игрушки, GPS-навигаторы и других устройств с умеренным энергопотреблением, долгое время находящихся в автономном режиме.