Как восстановить никель магниевые аккумуляторы

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

Сравним характеристики выпускаемых промышленностью элементов:

Ионно-литиевые
Li-ion

Никель-кадмиевые NiCd

Никель-
металл-гидридные NiMH

Свинцово-кислотные
PbДлительность службы, циклов зарядки/разрядки

3 00-500 0Энергетическая емкость, Вт*ч/кг

30Ток разряда, мA*емкость аккумулятора

250Напряжение одного элемента, В

6, 12Скорость саморазряда

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

40% в годДиапазон допустимых температур, градусы Цельсиязарядки

-15. +50Диапазон допустимых напряжений, В

5,25-6,85 (для батарей 6 В),

10,5-13,7 (для батарей 12 В)

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.

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.

Тренировка NiMH элементов

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.

Оно изготовлено из старого зарядного устройства и выглядит так:

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_1-4 и параллельного ей резистора R_1-4 было порядка 1,6 Ом. Замена лампочки на светодиод недопустима.

Особый случай.

Внимание! Производители не гарантируют нормальную работу аккумуляторов при зарядных токах превышающих ток ускоренной зарядки I _зар 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.

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.

Чтобы не казалось тупо

Существуют «умные» зарядники для NiMH элементов.

Такой зарядник работает с каждым аккумулятор отдельно.

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.

Заключение

Любое восстановление NiMh аккумуляторов строго индивидуальная (с каждым отдельным элементом) работа. С постоянным контролем и отбраковкой элементов не принимающих зарядку.

Источник

Простые способы восстановить NiMH аккумулятор

Элементы с высокой энергоемкостью, которые не боятся холода, — вот как позиционируются NiMH аккумуляторы. Эти батареи, по заверениям производителей, лишены недостатков кадмиевых аналогов. Производство и переработка таких аккумуляторов происходит значительно проще. Однако некоторые минусы у них все-таки есть. Вот почему важно знать, как восстановить NiMH аккумулятор.

Проблемы подобных батарей

Есть несколько причин, по которым этот тип АКБ невозможно назвать идеальным. Их немного, но они существенные:

Кроме того, эти аккумуляторы дороже, чем кадмиевые. Впрочем, этот минус со временем исчезнет, чего нельзя сказать о меньшем числе циклов заряд-разряд.

Сразу после 200 циклов уже могут наблюдаться ухудшения в их работе. К тому же саморазряд превышает оный у кадмиевых в 1,5 раза.

Правила восстановления АКБ

Поскольку память у этих элементов теряется, они могут в значительной степени потерять емкость. Да, это не столь серьезная проблема, как на кадмиевых аккумуляторах, однако она дает о себе знать.

Данный эффект проявляется в случае, если аккумулятор много раз не полностью заряжался. Таким образом и происходит запоминание новой границы заряда, и емкость сокращается. Естественно, это уменьшает потенциал батареи, ее эффективность.

Однако восстановление никель-металл-гидридных аккумуляторов помогает обеспечить полную реализацию потенциала подобных батарей.

Для этого нужно:

Рекомендуется производить этот процесс один раз в течение месяца.

Обычно емкость сокращается не более чем на 5%. В таком случае восстановление NiMH аккумуляторов — вполне оправданный процесс. Главное — использовать зарядное устройство, обладающее контролем по минимальному напряжению, чтобы разряд не был глубоким. Правильно производить этот процесс с каждым элементом батареи по отдельности.

Эффективность процедуры

Если аккумулятор отработал уже несколько лет, то данная процедура может оказаться бесполезной. Восстановление металлогидридных аккумуляторов помогает, скорее, не как универсальное решение проблемы, а как постоянная ее профилактика, длящаяся на протяжении всего процесса эксплуатации.

Восстановить NiMH аккумулятор самостоятельно не составит труда. Главное — не забывать о том, что зарядное устройство должно иметь контроль по минимальному напряжению. Не следует производить одновременное восстановление аккумулятора целиком.

Опыт автолюбителей

При восстановлении лучше повторяйте несколько циклов заряда и разряда, даже если выполняли эту процедуру совсем недавно. Только так можно добиться гарантированного результата. Но ни в коем случае не допускайте полного разряда. Это не только сделает операцию бессмысленной, но может также испортить батарею.

Не забывайте про контроль по минимальному напряжению, иначе можно испортить устройство. Однажды я так потерял почти новую аккумуляторную батарею, ей было всего три года. Пришлось брать новую, теперь никогда не допускаю подобных оплошностей. Отказываться от этой процедуры все равно не стоит, ведь если пренебрегать ей, то это сильно скажется на продолжительности службы АКБ.

Когда друзья просили помочь с их автомобилями из-за проблем с АКБ, всегда начинал ремонт с восстановления батареи. Кому-то это помогает, другим — нет. Чтобы устройство прослужило больше семи лет, нужно всегда за ним ухаживать, а не только при возникновении трудностей. Как минимум надо проверять, что параметры исходящего тогда не поменялись.

Несколько лет пользовался батареей и ничего с ней не делал. Когда автомобиль стал плохо заводиться, понял, что проблема вызвана нарушением функциональности АКБ. Неоднократно проводил восстановление, но ситуация не изменилась. Более опытный друг пояснил, что это связано с неправильной эксплуатацией — батарею нужно было регулярно тренировать, тогда бы такого не случилось. Еще полгода катался с ней, а потом купил новую.

Если вовремя проводить тренировку, то никаких особых проблем не будет. Надо просто бережно ухаживать за устройством и следить за изменение параметров, своевременно измерять плотность. А также лучше не допускать полного разряда батареи. Хотя состав NiMH нормально переносит подобные ситуации, будет лучше, если удастся их избежать.

Источник

Как восстановить никель металлогидридный аккумулятор

Никель-металлогидридные батареи чувствительны к разряду и заряду, заряжать их нужно специальными устройствами. Со временем происходит саморазряд, поэтому нужно периодически выполнять восстановление Ni-Mh-аккумуляторов. Существует несколько способов увеличения емкости, продлевающих срок службы АКБ.

О чем нужно помнить при эксплуатации Ni-Mh-аккумуляторов

При использовании батареек никель-металлогидридного типа принимают во внимание такие моменты:

Зарядка никель-металлогидридных аккумуляторов

Никель-металлогидридные источники питания можно заряжать капельным или ускоренным методом. Первый способ использовать нежелательно, что объясняется сложностью определения времени прекращения подачи тока.

Аккумулятор может перезарядиться, что приведет к разрушению металлических пластин. Ускоренный метод зарядки обладает более высоким коэффициентом полезного действия. На выводы подается ток силой 0,5-1*С, где С — емкость источника питания.

Процесс восстановления мощности АКБ включает такие этапы:

никель-кадмиевых элементов питания достаточно отслеживать кривую напряжения в конце зарядки. При восстановлении мощности металлогидридных элементов нужно контролировать температуру электролита и время подачи тока.

Восстановление Ni-Mh-аккумуляторов

Из-за эффекта памяти такие АКБ при неправильной эксплуатации утрачивают большую часть емкости. Подобное возникает при многократных неполных циклах зарядки.

Батарея запоминает степень разряда, что приводит к уменьшению емкости. Часть компонентов перестает участвовать в электрохимических реакциях.

Устранить эффект памяти помогает восстановление. Для этого АКБ разряжают до 1 В, подключая лампу или зарядное устройство. После этого элемент питания заряжают полностью. Если восстановление не выполнялось слишком долго, потребуется несколько циклов. Тренировку нужно проводить раз в месяц.

При этом учитывают такие моменты:

Процессы взаимодействия элементов в аккумуляторной батарее

Никель-металлогидридные аккумуляторы чаще всего состоят из нескольких элементов. Например, батарея шуруповерта состоит из 10 компонентов, соединяемых поочередно.

Элементы имеют разные характеристики, например большую или меньшую емкость.

Источники питания с небольшой мощностью заряжаются быстрее, что приводит к их разрушению. При коротком замыкании некоторых деталей происходит деградация остальных.

При использовании устройства нужно поддерживать одинаковую степень заряженности компонентов системы. При необходимости выполняется отдельное восстановление элементов. Для этого батарею разбирают, что нередко вызывает затруднения.

Более простым методом является применение зарядных устройств, оснащенных функцией балансировки. Такой режим подходит для новых и критически разряженных источников питания. В течение 4-5 часов ЗУ подает ток силой 0,1*С, далее параметр увеличивается до 0,3*С. При длительном хранении батареи проводят несколько таких циклов.

Источник

Как восстановить Ni-Mh аккумулятор?

Никель-металлогидридные батареи отличаются высокой энергоемкостью и устойчивостью к отрицательным температурам. В отличие от никель-кадмиевых, в их составе нет вредных веществ. Однако некоторые недостатки у них общие, например, эффект памяти и чувствительность к режимам зарядки и разрядки. Так, для восполнения емкости Ni-MH элемента питания нужно специальное ЗУ. Со временем батарея также теряет изначальный ресурс, поэтому ее необходимо восстанавливать. Рассмотрим особенности Ni-MH аккумуляторов и способы их реанимации.

Для восстановление никель-металлогидридных АКБ необходимо специальное ЗУ.

Особенности никель-металлогидридных АКБ

Благодаря техническим и эксплуатационным параметрам никель-металлогидридные батареи широко используются в различном оборудовании. При необходимости ими можно заменить стандартные элементы питания формата АА, ААА и другие. В бытовой технике Ni-MH батареи используют для питания лампочек, медицинского оборудования, систем аварийного энергоснабжения и т.д. Никель-металлогидридным АКБ нашли применение даже в ракетно-комической сфере.

Выделяют следующие технические особенности Ni-MH элементов питания:

Приведенные характеристики – усредненные, поэтому при покупке батареи на них ориентироваться не стоит. Каждый производитель делает акцент на каком-то конкретном параметре, который позволит обеспечить стабильную работу оборудования.

Распространенные проблемы аккумуляторов

Как и у любых типов батарей, у Ni-MH аккумуляторов есть несколько недостатков. Главный из них – относительно высокий уровень саморазряда. При длительном простое батарея теряет существенный объем, восстановить который можно только с помощью штатного ЗУ. Поэтому для продления срока службы, никель-металлогидридный элемент питания нужно полностью посадить перед зарядкой.

Еще один минус Ni-MH АКБ – сравнительное небольшое количество циклов перезаряда. На этот параметр также влияют условия эксплуатации – хранить батарею нужно в прохладных условиях с температурой ниже 25 градусов по Цельсию. Следует учитывать и то, что при простое в разряженном состоянии элемент питания быстро теряет изначальный ресурс. Так, средний срок хранения составляет 3 года.

При зарядке никель-металлогидридных батарей важно учитывать тип ЗУ. Адаптер должен быть оснащен стадийным переключателем алгоритма заряда – он защищает устройство от перегрева и перезаряда. Нагрузки при этом не должны превышать допустимых значений, иначе АКБ может выйти из строя.

Порядок восстановления

При восстановлении Ni-MH аккумулятора важно учитывать последовательность источников питания. Так, работать нужно с каждым отдельным элементом, как при разрядке, так и при зарядке. Для начала аккумулятор разряжают после простоя, но не полностью. Напряжение на контактах должно быть примерно 1 Вольт. Процесс разрядки выполняют в специальных ЗУ, на которых можно выставить силу выходного тока.

При отсутствии такого устройства используют обычную лампочку накаливания с тем же напряжением, что и у аккумулятора. Об окончании разрядки сообщит тусклый свет лампы. Не рекомендуется подключать несколько элементов питания одновременно, так как у них может быть разный уровень емкости.

Зарядку никель-металлогидридного аккумулятора осуществляют для каждой секции в отдельности, контролируя поступающий ток. ЗУ при этом используют с заниженными относительно емкости АКБ параметрами тока. Не стоит подключать устройства, не соответствующие характеристикам батареи, так как они не способны полностью зарядить элементы питания. Рекомендуется использовать ЗУ с функцией регенерации.

Циклы разрядки-зарядки выполняют как минимум 3 раза, после чего используют восстановленный АКБ в штатном режиме. Если емкость аккумулятора не повысилась – приобретают новый элемент питания, так как даже одна поврежденная секция способна вывести из строя все остальные.

Эффективность процедуры

Восстановление Ni-MH аккумуляторов эффективно только в случаях, когда элементы питания используются в течение максимум 1 года. Если батарея уже отработала несколько лет, то реанимация с помощью перезарядки может быть бесполезна. Такой способ восстановления хорош в качестве профилактики при частом использовании АКБ.

Как и у никель-кадмиевых, у Ni-MH батарей со временем проявляется эффект памяти, а также меняется состав и объем электролита. Однако первые можно восстановить с помощью долива дистиллята, тогда как вторые – только циклами перезарядки. Другие способы реанимации слишком рискованны и неэффективны, поэтому проще и дешевле будет купить новый аккумулятор.

Источник

Как нужно проводить восстановление Ni─MH аккумулятора и почему это важно?

Ni─MH аккумуляторы рекламируются производителями, как батареи с большой энергоёмкостью, устойчивые к холоду, и лишённые недостатков кадмиевых. Действительно, этот тип батарей не имеет в своём составе такого вредного вещества, как кадмий. Производство и переработка Ni─MH аккумуляторов не имеют тех сложностей, что для Ni─Cd. Но некоторые недостатки кадмиевых батарей у них остались. К примеру, сохранился «эффект памяти». Да и вообще, Ni─MH очень чувствительны к режимам зарядки и разрядки. Для заряда никель─металлогидридных аккумуляторов требуются продвинутые устройства. Кроме того, чтобы продлить срок службы таких элементов, нужно их периодически восстанавливать. Поговорим о том, как это можно сделать.

О чём нужно помнить при эксплуатации Ni─MH аккумуляторов?

Несмотря на преимущества никель─металлогидридных аккумуляторов перед никель─кадмиевыми, у них имеется ряд недостатков. И их нужно учитывать при эксплуатации.

Никель─металлогидридные аккумуляторные батареи имеют меньшее количество циклов заряд-разряд. Первые ухудшения их эксплуатационных характеристик наблюдаются уже после 200─300 циклов заряд-разряд. Этот тип аккумуляторов имеет больший саморазряд по сравнению с Ni─Cd батарейками (примерно в 1,5 раза).

Стоит отметить и ещё один момент. Никель─металлогидридные батарейки могут отдавать большой ток, но не рекомендуется при разряде устанавливать значения, больше 0,5*С. Это приводит к значительному сокращению числа циклов заряд-разряд и уменьшению срока службы. Пока там, где требуются высокие разрядные токи, по-прежнему используются Ni─Cd аккумуляторы.

Зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов

Зарядка никель─металлогидридных аккумуляторов бывает капельная и быстрая. Капельная зарядка не рекомендуется производителями из-за того, что при ней возникает сложность с определением прекращения подачи тока на аккумулятор. В результате может идти сильный перезаряд и деградация аккумуляторов. Как правило, заряд Ni─MH аккумуляторов выполняется при помощи быстрого или ускоренного варианта зарядки. При этом КПД зарядки выше, чем при капельной. Ток заряда в этом случае ставится 0,5─1С.

В случае быстрой или ускоренной зарядки нужно иметь качественное ЗУ, которое может вести контроль окончания зарядки по нескольких независимым друг от друга критериям. В случае Ni─Cd аккумуляторов вполне достаточно контроля по дельте напряжения в конце заряда. В случае с никель─металлогидридными желательно, чтобы устройство вело контроль по температуре и её дельте, а также по общему времени заряда. Рекомендуем также прочитать статью о том, как заряжать Ni-MH аккумуляторы.

Восстановление Ni─MH аккумуляторов

Из-за «эффект памяти» никель─металлогидридные элементы могут терять значительную часть своей ёмкости. Он проявляется меньше, чем в никель─кадмиевых, но все равно присутствует. Эффект памяти проявляется при многократных циклах неполного разряда и последующего заряда. В результате такой эксплуатации аккумулятор «запоминает» всё меньшую нижнюю границу разряда, из-за чего уменьшается ёмкость. Часть активной массы аккумуляторной батареи выпадает из процесса.

Процесс деградации Ni─MH аккумуляторов

Производители Ni─MH аккумуляторов заявляют, что «эффект памяти» отнимает около 5 процентов ёмкости. Восстановление такого количества ёмкости в результате тренировки вполне реально. В принципе, это можно измерить, разрядив полностью заряженный аккумулятор. Для этого нужно будет засечь время разрядки и умножить его на ток разряда. Это и будет ёмкость, которую нужно сравнить с номиналом. Некоторые устройства, например, iMAX B6, проводят измерения в автоматическом режиме.

Важным моментом при восстановлении Ni─MH аккумуляторов является наличие у зарядного устройства функции разряда батареи с контролем по минимальному напряжению. Это нужно для того, чтобы не допустить глубокого разряда аккумулятора при восстановлении (ниже 0,8─1 вольта). Это незаменимо для тех случаев, когда вам неизвестна начальная степень заряда батарейки, и прикинуть примерное время разряда не представляется возможным.

Вообще, по восстановлению никель─металлогидридных аккумуляторных батарей нужно отметить следующий момент. Если батарейка уже отработала несколько лет, то подобное восстановление полным разрядом и зарядом может оказаться бесполезным. Такое восстановление полезно в качестве периодической профилактики в процессе эксплуатации батареи. Дело в том, что в процессе эксплуатации Ni─MH аккумуляторов параллельно с возникновением «эффекта памяти» происходит изменение состава и объёма электролита. Для никель─кадмиевых батарей есть примеры восстановления с помощью доливки в элементы дистиллированной воды. Об этом говорилось в статье о восстановлении и ремонте Ni─Cd аккумуляторов.

Также хотелось бы отметить, что лучше всего проводить восстановление элементов по отдельности, а не всей аккумуляторной батареи целиком.
Вернуться к содержанию

Процессы взаимодействия элементов в аккумуляторной батарее

В заключение стоит рассмотреть состояние элементов в аккумуляторной батарее. Вы, наверняка, знаете, что никель─металлогидридные аккумуляторные батареи редко используются по одному элементу. Чаще они используются в наборе какой-нибудь аккумуляторной батареи. Например, аккумулятор для шуруповёрта с рабочим напряжением 14,4 вольта может набираться из 10─12 отдельных элементов, соединяемых последовательно.

Аккумуляторная батарея шуруповёрта Bosch

Батарейки с меньшей ёмкостью будут деградировать и при разрядке. Они разряжаются раньше, чем остальные элементы. Дальнейшая разрядка приводит к их глубокому разряду, а иногда переполюсовке. Поэтому, ремонт аккумулятора шуруповёрта часто делается простым набором исправных элементов из основной и запасной батареи.

При эксплуатации по возможности нужно стремиться к тому, чтобы степень заряженности отдельных батареек была одинаковой. Так, что при периодическом восстановлении можно проводить тренировку элементов по отдельности. Поскольку для этого требуется разбирать сборку, могут возникнуть сложности. Поэтому продвинутые зарядные устройства оснащаются режимом балансировки или выравнивания. Её можно рекомендуется проводить для новых и глубоко разряженных щелочных аккумуляторов.

Источник