Аккумуляторы.
Никель-металл
гидридные аккумуляторы
Методы заряда NiCd и NiMH
аккумуляторов
О восстановлении Ni-MH
аккумуляторов
Новинки в мире
аккумуляторов и батарей
Эффект памяти
Типовые технические данные
на никель-металлгидридные аккумуляторы (пример), 22 апреля 2003
Сентябрь 1999г.
Добавлено примечание в
конце статьи - 21.11.1999 г.
Исследования в области технологии изготовления NiMH аккумуляторов
начались в семидесятые годы и были предприняты как попытка преодоления
недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов. Однако применяемые в то
время металл-гидридные соединения были нестабильны и требуемые
характеристики не были достигнуты. В результате разработка NiMH
аккумуляторов замедлилась. Новые металл-гидридные соединения,
достаточно устойчивые для применения в аккумуляторах, были разработаны
в 1980. Начиная с конца восьмидесятых годов, NiMH аккумуляторы
постоянно улучшались, главным образом по плотности запасаемой энергии.
Их разработчики отмечали, что для NiMH технологии имеется
потенциальная возможность достижения еще более высоких плотностей
энергии.
Некоторые отличительные преимущества сегодняшних NiMH аккумуляторов:
- на
30 - 50 % большая емкость по сравнению со стандартными NiCd
аккумуляторами.
-
меньшая склонность к эффекту памяти, чем у NiCd. Периодические циклы
восстановления должны выполняться реже. (Смотри примечание в конце
статьи).
-
меньшая токсичность. NiMH технология считается экологически чистой.
К
сожалению, NiMH аккумуляторы имеют недостатки и по некоторым
параметрам проигрывают NiCd.
Например:
Число циклов: число циклов заряда / разряда для NiMH
аккумуляторов примерно равно 500. Предпочтителен скорее поверхностный,
чем глубокий разряд. Долговечность аккумуляторов непосредственно
связана с глубиной разряда. (Смотри примечание в конце статьи).
Быстрый заряд:
NiMH аккумулятор по сравнению с NiCd выделяет значительно большее
количество тепла во время заряда и требует более сложного алгоритма
для обнаружения момента полного заряда, если не используется контроль
по температуре. (Большинство NiMH аккумуляторов оборудовано внутренним
температурным датчиком для получения дополнительного критерия
обнаружения полного заряда). Кроме того, NiMH аккумулятор не может
заряжаться так быстро, как NiCd; время заряда - обычно вдвое больше,
чем у NiCd. Плавающий заряд должен быть более контролируемым, чем для
NiCd аккумуляторов.
Ток разряда:
рекомендуемый ток разряда для NiMH аккумуляторов значительно меньше,
чем для NiCd. Так изготовители рекомендуют ток нагрузки от 0.2C до
0.5C (от одной пятой до половины номинальной емкости). Этот недостаток
не критичен, если требуемый ток нагрузки низок. Для применений,
требующих высокого тока нагрузки или имеющих импульсную нагрузку, типа
переносных радиостанций и мощных инструментов, рекомендуются NiCd
аккумуляторы.
Саморазряд:
И для NiMH и для NiCd аккумуляторов характерен приемлемо высокий
саморазряд. NiCd аккумулятор теряет около 10 % своей емкости в течение
первых 24 часов, после чего саморазряд укладывается примерно в 10 % в
месяц. Саморазряд NiMH аккумуляторов - в 1.5-2 раза выше, чем у NiCd.
Применение гидридных материалов, улучшающих связывание водорода для
уменьшения саморазряда, обычно приводит к уменьшению емкости
аккумулятора.
Емкость:
емкость NiMH аккумуляторов примерно на 30 % больше емкости
стандартного (не очень высокой емкости) NiCd аккумулятора того же
размера. NiCd элементы очень высокой емкости обеспечивают уровень
емкости, близкий к емкости NiMH. (NiCd аккумуляторы очень высокой
емкости не могут обеспечивать большой ток нагрузки, как стандартные
NiCd аккумуляторы. Они также имеют меньшее количество циклов заряда /
разряда, однако большее, чем NiMH аккумуляторы).
Цена: цена NiMH
аккумуляторов приблизительно на 30 % выше, чем NiCd. Однако цена не
главная проблема, если пользователю требуется большая емкость и
небольшие габариты. Для сравнения, NiCd элементы очень высокой емкости
только немного выше по цене стандартных NiCd элементов. По отношению
емкость / стоимость, NiCd аккумуляторы очень высокой емкости - более
экономичны, чем NiMH.
Эта информация - отрывок из книги “Batteries in a Portable World “by
Isidor Buchmann.
Перевод и техническая редакция Владимира Васильева.
На сайте фирмы Panasonic
http://www.panasonic.com/ приведены подробнейшие сведения о
никель-металлгидридных (NiMH) аккумуляторах, производимых этой фирмой
(на английском языке):
NiMH аккумуляторы:
- внешний вид;
- внутреннее устройство;
- электрохимические реакции, происходящие
внутри аккумулятора;
- особенности;
- пять основных характеристик: зарядные,
разрядные, число циклов заряда / разряда, хранение (саморазряд),
безопасность.
Методы заряда NiMH аккумуляторов.
Упаковка NiMH элементов в аккумуляторы.
Предосторожности при разработке устройств с
NiMH аккумуляторам
|
