Хранение аккумуляторов никель кадмиевых: Хранение аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Содержание

Хранение аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Хранение аккумуляторов

Аккумуляторы относятся к категории “скоропортящихся продуктов”, начинающих терять свое качество сразу же после изготовления. Хотя степень деградации для некоторых типов аккумуляторов достаточно низка, все же не рекомендуется хранить их в течение длительного периода времени перед использованием.

Все типы аккумуляторов должны храниться в сухом и прохладном месте. Можно порекомендовать хранение аккумуляторов в холодильнике (но только не в морозильнике, т.к. не все типы аккумуляторов выдерживают хранение при температуре замерзания). При хранении в прохладном месте, поместите аккумулятор в пластиковый пакет для защиты его от конденсации влаги.

NiCd аккумуляторы могут храниться в необслуживаемом состоянии до пяти лет. Но для достижения лучших результатов, перед хранением полностью зарядите аккумулятор, затем разрядите до нулевого напряжения и после этого замкните его выводы накоротко. Если такая процедура обременительна, разрядите аккумулятор до одного вольта на элемент и храните в сухом, прохладном месте. Полностью заряженные NiCd аккумуляторы при хранении подвержены саморазряду, что приводит к возникновению кристаллических образований (эффекта памяти).

Примечание переводчика:

• Мною был задан вопрос г-ну Isidor Buchmann, главе канадской компании Cadex Electronics Inc., производителю анализаторов аккумуляторов, автору проекта и книги Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers:

I have one question still on your book «Batteries in a Portable World. A handbook on rechargeable batteries for non-engineers», Chapter 15, Caring for Your Batteries from Birth to Retirement: You write that «For best results, a NiCd should be fully charged, then discharged to zero volts.» My question: Why the battery needs to be discharged to zero volts? I did not see such information or such requirements in the recommendations from the manufacturers of batteries. Answer to me, please.

На который получил следующий ответ:

Dear Vladimir: Good question, Vladimir. I attended a one-week training seminar in the USA to service aircraft batteries. The main aircraft battery is a flooded NiCd. As part of the service procedure, the battery is first discharged to 1V/cell, then each cell is further discharged to 0V. At this point, all cells are shorted for 24h, after which the battery is recharged and tested. Such a procedure cannot be done on portable batteries. Tests performed by the US Army have shown that a NiCd cell needs to be discharged to at least 0.6V to effectively break up the more resistant crystalline formation. The discharge from 1.0V on down should be done on a much reduced current not to damage the battery. The Cadex battery analyzers go to 0.4V using primary and a secondary discharge methods. I am not aware of any research having been carried out on the benefit of discharging lower than 0.4V/cell. When I asked the instructor at the battery seminar about the benefit of 0V and shorting of 24h, he did not have an clear answer either, He said that they always did it this way. Please read Chapter 10: Getting the Most from you Batteries — How to Restore and Prolong Nickel-based Batteries on page 154 of «Batteries in a Portable World».

В переводе на русский вышеприведенные вопрос и ответ звучат примерно так 🙂

У меня есть еще один вопрос по вашей книге «Аккумуляторы в мире портативных устройств.

Руководство по аккумуляторам для неинженеров», глава 15, «Уход за аккумуляторам от покупки до выхода из строя». Вы пишете, что для достижения лучших результатов NiCd аккумуляторы должны быть полностью заряжены, а затем разряжены до 0 вольт. Мой вопрос: почему NiCd аккумулятор необходимо разряжать до 0 вольт? Я не видел такой информации и таких требований в рекомендациях производителей NiCd аккумуляторов.

Ну и мой перевод ответа г-на Isidor Buchmann:

Хороший вопрос, Владимир. Я был на одно-недельном семинаре обучения в США, посвященном обслуживанию авиационных аккумуляторов. В основном авиационные аккумуляторы – заливаемые NiCd. Как часть процедуры обслуживания, аккумулятор сначала разряжается до 1 вольта на элемент, затем каждый элемент разряжается до 0 вольт. После этого все элементы закорачиваются на 24 часа, затем аккумулятор заряжается и тестируется. Такая процедура не может быть выполнена на портативных аккумуляторах. Испытания, проведенные в армии США показали, что NiCd элемент должен быть разряжен по крайней мере до 0.6V, чтобы эффективно разрушить более стойкие кристаллические образования. Разряд от 1.0V вниз должен быть выполнен при значительно уменьшенном токе, чтобы не повредить аккумулятор. Анализатор аккумуляторов Cadex разряжает аккумулятор до 0. 4V используя первичный и вторичный метод разряда. Мне не известны какие-либо исследования, говорящие о преимуществах разряда ниже, чем 0. 4V на элемент. Когда я спросил инструктора (преподавателя) на этом семинаре относительно преимуществ разряда до 0V и закорачивания элементов на 24 часа, он не дал четкого и ясного ответа. Он сказал, что они всегда делали это так. Пожалуйста прочитайте главу 10 «Получение максимума от вашего аккумулятора» — как восстановить и продлить жизнь аккумуляторам на основе никеля на странице 154. Isidor Buchmann.

• Мое заключение: таким образом, не пытайтесь разрядить свой NiCd или NiMH аккумулятор до 0. В домашних условиях приемлемым следует считать разряд до 1 вольта на элемент.

Еще одно примечание переводчика:

• Для тех кто подробнее интересуется хранением NiCd аккумуляторов (разряд практически до 0 вольт) и технологией обслуживания , применявшейся, а может быть и сейчас применяющейся в NASA, привожу любопытную ссылку, присланную мне Борисом личным письмом:

http://www.verinet.com/~dlc/battery.htm Книга «Handbook for Handling and Storage of Nikel-Cadmium Batteries» (NASA Reference Publication 1326, February 1994)

После длительного хранения NiCd и NiMH аккумуляторы необходимо подготовить перед использованием, путем их медленного заряда, и последующих нескольких циклов разряда/заряда. В зависимости от длительности и температуры хранения, может потребоваться от двух до пяти таких циклов, чтобы восстановить полную емкость аккумуляторов. А в случае хранения при более высокой температуре, потребуется большее количество циклов. Проведение нескольких циклов может потребоваться и после, например, двух месяцев хранения.

Свинцово-кислотные (SLA) аккумуляторы могут храниться до двух лет, но в отличие от NiCd и NiMH, всегда должны храниться в заряженном состоянии. Во время хранения требуется их периодическая подзарядка, чтобы предотвратить понижение напряжения на разомкнутых зажимах каждого элемента аккумулятора ниже 2.0 вольт. (В зависимости от изготовителя, для некоторых типов SLA аккумуляторов допускаются более низкие уровни напряжений). Если вследствие саморазряда напряжение становится ниже критического порога, в большинстве SLA аккумуляторов происходит сульфатация и изменяется их характеристика перезаряда, что естественно влияет на срок эксплуатации. Хотя емкость элементов по большей части может быть восстановлена проведением циклов заряда/разряда, всегда желательно подзаряжать аккумулятор, не дожидаясь снижения напряжения на зажимах элемента ниже 2.1 вольта.

Подобно SLA, Li-ion и Li-pol аккумуляторы должны храниться в заряженном состоянии. Если Li-ion аккумулятор оставить на хранение с напряжением ниже 2. 5 V сроком на три месяца или более, происходит невосстанавливаемая потеря его емкости. Кроме этого, может произойти коррозия элементов. Некоторые Li-ион аккумуляторы не допускают подзарядку, если напряжение на выводах элемента понизилось ниже критического уровня. Это требование выдвигается из соображений безопасности, потому что у глубоко разряженного элемента, изменяется химическая структура и подзарядка может быть опасной. Наилучшие результаты будут при хранении Li-ион аккумуляторов, заряженных до значения их емкости от 70 до 90 %. Некоторые изготовители могут рекомендовать более низкие значения емкости при хранении.

Типичные ошибки при хранении аккумуляторов

Наиболее распространенная ошибка, допускаемая владельцами сотовых телефонов заключается в том, что они оставляют телефон или запасной аккумулятор в автомобиле жарким летом или холодной зимой. Летом температура внутри автомобиля может превысить 60°C. Надо отметить, что высокая температура как правило вредна для работы всех типов аккумуляторов независимо от их электрохимической системы. Длительное хранение и эксплуатация аккумулятора при высокой температуре ускоряет деградацию активных материалов внутри аккумулятора. Любопытно по этому поводу обратиться к данным производителей элементов для аккумуляторных батарей. В спецификациях на бытовые элементы приводятся следующие цифры (они типичны для всех производителей):

NiMH аккумуляторы:

Стандартный заряд: 0°C … +45°C.

Быстрый заряд: 0°C … +40°C (у некоторых производителей 5°C … +45°C).

Разряд: -10°C … +65°C (у некоторых производителей -20°C … +60°C).

Хранение: -20°C … 35°C (в течение 1 года)

Хранение: -20°C … 45°C (в течение 180 дней)

Хранение: -20°C … 55°C (в течение 30 дней)

Хранение: -20°C … 65°C (в течение 7 дней)

Li-ion и Li-pol аккумуляторы:

Заряд: 0°C … +40°C (у некоторых производителей 5°C … +45°C).

Разряд: -10°C … +60°C (у некоторых производителей -20°C … +60°C).

Хранение: -20°C … 35°C (в течение 1 года), у некоторых производителей -20°C … +25°C

Хранение: -20°C … 55°C (в течение 90 дней), у некоторых производителей -20°C … +45°C

Хранение: -20°C … 60°C (в течение 30 дней)

Кроме этого, приведу любопытную табличку для качественного Li-ion аккумулятора со 100 % начальной емкостью перед хранением:

Таким образом, чем выше температура, тем меньшее время аккумулятор должен находиться в данных условиях. Никель-металлгидридные аккумуляторы наиболее чувствительны к высоким температурам по сравнению с аккумуляторами других электрохимических систем. Так постоянная эксплуатация и хранение при 45°C приведут к уменьшению количества циклов NiMH аккумулятора примерно на 60 процентов. NiCd элементы наоборот, менее всех других чувствительны к высокими температурами. Li-ion ведут себя почти так же как NiCd. А литий-ионные полимерные элементы, имеющие, главным образом, ту же самую природу, что и Li-ion, могут иногда вспучиваться, особенно при более высоких температурах.

При пониженной температуре условия хранения наилучшие, но отметим, что именно для хранения, т.к. отдача энергии при минусовых температурах у любых аккумуляторов падает, а заряжать и вовсе нельзя.

Кроме температуры, на срок службы аккумулятора существенное влияние оказывает степень его заряда. Как показывают результаты исследований оптимальный вариант это зарядить аккумулятор перед хранением наполовину.

Как хранить аккумулятор от шуруповерта

Шуруповёрт является необходимым в хозяйстве электроинструментом. Для удобства использования многие модели имеют встроенные аккумуляторы, которые позволяют выполнять работы в автономном режиме.

Если шуруповёрт используется не часто, то возникает необходимость в правильном хранении перезаряжаемого источника тока. Об особенностях такой операции в зависимости от типа батареи, будет подробно рассказано в этой статье.

Разновидности аккумуляторов шуруповёрта

Аккумуляторы в шуруповёртах могут быть изготовлены по различным технологиям. Как правило, применяются литий ионные, никель кадмиевые и никель-металлогидридные перезаряжаемые источники электроэнергии.

Элементы Li Ion обладают уникальными характеристиками электронакопления и могут перезаряжаться более 1000 раз. Основным недостатком таких изделий является высокая стоимость и пожароопасность

Батареи Ni-Cd очень недорогие устройства, хорошо справляются с нагрузкой, но имеют очень ограниченное количество циклов заряд/разряда и значительный эффект памяти. Никель-металлогидные изделия находятся примерно посередине между литиевыми и кадмиевыми элементами по всем основным показателям.

Как определить какой у вас аккумулятор

Определить принадлежность аккумулятора к той или иной технологии не составит труда. При наличии на батарее буквенных обозначений можно точно определить тип источника электроэнергии. Если никаких указателей нет, но батарейка очень мало весит, то, скорее всего, такое изделие изготовлено по литиевой технологии.

Если батарейка имеет значительный вес и при её эксплуатации явно заметно наличие эффекта памяти, то можно предположить, что элемент относится к группе никель-кадмиевых изделий.

Никель-металлогидридные лишены подобных недостатков и не содержат опасных для окружающей среды тяжелых металлов, поэтому такая батарейка будет иметь средний вес и большой ресурс работы.

Правила хранения в зависимости от вида

Каждый тип элементов питания следует хранить в наиболее подходящих для них условиях. Далее будут приведены наиболее оптимальные температурные характеристики и особенности длительной консервации аккумуляторов для шуруповёртов.

Литий-ионный

Максимальный срок хранения литиевых перезаряжаемых источников питания составляет 5 лет. Этот показатель может быть значительно уменьшен, если в процессе длительного оставления батареи в неиспользуемом состоянии наблюдались значительные температурные отклонения.

Особенно негативно на внутреннюю структуру может повлиять хранение зимой в неотапливаемом помещении, например в гараже или на балконе. На морозе происходит кристаллизация электролита, и как следствие, существенное уменьшение ёмкости.

Высокие температуры способны не только снизить величину накапливаемого заряда, но и полностью вывести литиевый аккумулятор из строя. Нагреться элемент питания может от батареи отопления, открытого огня или от воздействия прямых солнечных лучей.

В любом случае, размещение таких изделий должно осуществляться вдали от перечисленных источников инфракрасного излучения. Кроме соблюдения температурных норм хранить Li-Ion батареи рекомендуется заряженными на 60-70%.

Никель-кадмиевый

В отличие от литий-ионных батарей никель-кадмиевые изделия можно хранить разряженными, но совершенно не запрещается перед консервацией произвести полную зарядку аккумулятора. Всё равно эта процедура не позволит сохранить электрический ток надолго, ведь элементы питания этого типа имеют слишком большой уровень утечки электричества.

Хранение на морозе не рекомендуется. Оптимальный уровень температуры для обеспечения длительной сохранности батареи составляет 10 – 12˚С.

Если шуруповёртом, в который установлены элементы питания этого типа, долго не будут пользоваться, то рекомендуется осуществить несколько циклов заряд/разряд, прежде чем отправить источник питания на длительное хранение.

Никель-металлогидридный

Достоинство никель-металлогидридных изделий заключается в высокой ёмкости и неплохой работоспособности при отрицательных температурах, но хранить их также рекомендуется при +10˚С. Перед длительной консервацией рекомендуется несколько раз зарядить и разрядить элемент.

Чтобы максимально повысить эффективность хранения рекомендуется раз в полгода осуществлять полную зарядку элемента. В отличие от литиевых изделий можно и нужно заряжать на 100%.

Что не допускается делать при хранении

Если хранение осуществляется в мастерской, то необходимо защитить элементы питания от возможного физического воздействия. Если на аккумулятор случайно упадёт инструмент, то при разгерметизации литиевые батареи могут загореться, а кадмиевые стать источником серьёзного загрязнения.

В течение всего периода консервации, а также сразу после прекращения хранения батарей не следует подключать к ним потребителей электроэнергии. Даже если батарея не полностью разрядилась за это время, то всё равно рекомендуется полностью её зарядить перед использованием.

Если в нарушении требований аккумулятор подвергался низкотемпературному воздействию, то правильно вывести его из состояния длительного неиспользования можно подключив зарядное устройство не ранее чем после 12-часового «оттаивания».

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Как хранить никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов: правильное хранение литий-ионных

Как Хранить Литий Ионные Аккумуляторы Шуруповерта

Шуруповерт с литий-ионным аккумулятором: описание, характеристики, эксплуатация и ремонт

С того периода как шуруповерт стал инвентарем, который встречаются в арсенале не только проф строителя, сразу домашнего мастера, вопрос выбора данного оборудования становится животрепещущим нередко. Это устройство а может быть сетевым по другому аккумуляторным. Последняя разновидность очень популярна тогда, когда нередко приходится работать в месте, где нет способности подключиться к электричеству.

Плюсы шуруповерта с литий-ионным аккумулятором

Данное оборудование отлично тем, что батарея в нём не обладает эффектом памяти. Хорошая статья о том, как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы. Приводится подборка схем зарядных устройств для сборки своими руками, освещается вопрос каким током и напряжением. Это показывает на то, что заряд не представит труда производить на еще не севшем аккуме, в данном случае его емкость не поменяется. Реально это значит, что литий-ионные

батареи естественно заряжать, когда для вас заблагорассудится, дожидаться рабочий вариант утраты работоспособности устройства ненужно.

Для основной особенности эксплуатации выступает то, что садить в ноль батарею не нужно. Вполне разряжаться аккумулятор не должен. Часто потребители ассоциируют оборудование такового типа с устройствами, снабженными никель-кадмиевыми батареями. 1-ые имеют одно принципиальное основное преимущество игровых слотов, которое выражено без эффекта саморазряда.

Дополнительные преимущества

Оставив шуруповерт с литий-ионным аккумом и даже не используя его за период некого времени, вы не столкнетесь с той целью, что он разрядился. Тут можно пользоваться достаточно обычным принципом, который заключается о том, что оборудование есть вариант зарядить не положить хранить, а при желании и опять взять, чтоб немедля начать использовать.

Без утраты заряда таковой шуруповерт может пролежать полгода не не просто. Но следует держать в голове что, что такие батареи автомобиля хранить при отрицательных температурах не надо.

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:

Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
Литий-ионные (Li-ion).

Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.

Никель-кадмиевые

Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.

Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.

Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» — они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.

Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.

Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, «сказав», что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» — полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.

Никель-металлогидридные

Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.

Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта

Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда — до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.

Литий-ионные

Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.

Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта

Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.

Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.

Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором — может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.

Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.

Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.

Общие правила зарядки

При зарядке батареи строительного инструмента нужно соблюдать следующие правила:

Заряжать АКБ следует в помещении при температуре +10…+40°С.
Для предупреждения перегрева во время накопления заряда можно время от времени отключать аккумулятор от сети (при наличии встроенного термистора данная мера не требуется).
Новые накопители не следует устанавливать на шуруповерт без предварительного заряда и проверки мультиметром.
Подзаряжать аккумулятор нужно сразу после того, как он сел: при саморазряде напряжение может опуститься ниже критического уровня, в результате чего накопитель выйдет из строя.
Не следует оставлять АКБ подключенным к сети после восстановления заряда: рекомендуемый промежуток времени между окончанием процесса и отключением – не более 20-30 минут.

Продолжительность зарядки может составлять от 0,5 до 6-7 часов в зависимости от типа накопителя и степени разряда. При использовании импульсного зарядного устройства (ЗУ) она сокращается до 60-100 минут.

Какие характеристики важны при выборе аккумулятора для шуруповерта

Учитывая преимущества и недостатки различных типов аккумуляторов можно выбрать подходящий для конкретных условий эксплуатации. А теперь рассмотрим две ключевые характеристики, которые есть у всех типов батарей, влияющие на выбор шуруповерта.

О чем говорит емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора прописывается цифрами от 1.0 до 7.0 и измеряется в амперах умноженных на часы (А*ч). Значение расшифровывается так: указанное количество ампер накопитель сможет выдавать в течение часа. Но поскольку никакой шуруповерт не потребляет 1-5 А в час, то время его использования растягивается от 2 до 8 часов. Чем выше емкость, тем дольше инструмент сможет оставаться в работе.

О чем говорит напряжение аккумулятора

У аккумуляторных моделей сила и скорость вращения шуруповерта зависят от напряжения батареи, которое должно соответствовать параметрам инструмента:

Для шуруповертов максимальным показателем является 36 В. Это самые мощные аппараты для работы с металлом и твердыми породами дерева.
12-18 В — среднее значение, подходящее для большинства процессов в ремонте и монтаже.
3-10 В — относятся к маломощным, и используются только для сборки мягких материалов или крепежа малого диаметра.

Установка аккумулятора большей мощности на слабую модель быстрее приведет к поломке последней. Батарея 12 В на аппарате рассчитанном на 18 В будет наоборот ограничивать силу инструмента, поэтому показатель напряжения накопителя должен точно соответствовать значению на шуруповерте.

Имейте ввиду, что если взять два аккумулятора с одинаковой ёмкостью, более длительную работу инструмента обеспечит тот у которого выше напряжение.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом литиевых батарей является высокая электрическая емкость. Это позволяет создавать легкий и компактный ручной инструмент. С другой стороны, если пользователь готов работать с более тяжелым прибором, он получит очень мощную батарею, позволяющую долго работать шуруповертом.
Еще одно преимущество – возможность относительно быстрого наполнения энергией литиевых батарей. Типичное время полного заряда составляет примерно два часа, а некоторые батареи при наличии особого зарядного устройства можно зарядить даже за полчаса! Это преимущество может стать исключительным доводом в пользу комплектации шуруповерта литиевой батареей.

Есть у литиевых аккумуляторов и некоторые специфические недостатки.

Самым заметным является существенное падение практической емкости при работе на морозе. При отрицательных температурах инструмент, оснащенный литиевыми батареями, время от времени приходится отогревать, при этом электрическая емкость полностью восстанавливается.
Вторым заметным недостатком является не слишком большой срок службы. Несмотря на заверения производителей, лучшие образцы при самой аккуратной эксплуатации выдерживают не более трех-пяти лет. Уже через год после покупки литиевый аккумулятор любой распространенной марки при самом аккуратном использовании может потерять до трети емкости. Через два года от исходной емкости останется едва ли половина. Средний срок нормальной эксплуатации – два-три года.
И еще один заметный недостаток: цена литиевых батарей намного выше, чем стоимость все еще широко применяемых в ручном электроинструменте батарей никель-кадмиевого типа.

Как переделать и собрать?

Зачастую у мастера уже есть старый аккумуляторный шуруповерт, который его полностью устраивает. Но аппарат оснащен устаревшими никель-кадмиевыми аккумуляторами. Так как аккумуляторную батарею все равно придется менять, возникает желание заменить старый аккумулятор на что-то более новое. Это не только обеспечит более комфортную работу, но и избавит от необходимости искать на рынке аккумуляторы устаревшей модели.

Самое простое, что приходит на ум, это собрать в корпусе старой батареи блок питания из электронного трансформатора. Теперь можно будет пользоваться шуруповертом, подключив его к бытовой электросети.

Модели напряжением 14.4 вольта можно подключать к автомобильным аккумуляторам. Собрав из корпуса старой батареи переходник-удлинитель с клеммами или штекером прикуривателя, получаешь незаменимый прибор для гаража или работы «в поле».

Если мы переделываем старую аккумуляторную батарею на литий, можно принять во внимание то, что на рынке чрезвычайно широко распространены литиевые элементы стандарта 18650. Таким образом, мы сможем сделать аккумуляторы для шуруповерта на основе легкодоступных деталей

Более того, распространенность стандарта 18650 позволяет выбирать аккумуляторы любого производителя.

Вскрыть корпус старой аккумуляторной батареи и извлечь из него прежнюю начинку труда не составит

Важно не забыть пометить на корпусе контакт, к которому ранее подсоединялся «плюс» старой аккумуляторной сборки

В зависимости от напряжения, на которое был рассчитан старый аккумулятор, надо подобрать количество литиевых элементов, соединяемых последовательно. Стандартное напряжение литиевого элемента ровно втрое больше, чем у никелевого (3.6 В вместо 1.2 В). Таким образом, каждый «литий» заменяет три последовательно соединенных «никеля».

Предусмотрев конструкцию батареи, в которой один за другим соединяются по три литиевых элемента, можно получить батарею на напряжение 10.8 вольт. Среди никелевых батарей такие встречаются, но нечасто. При соединении в гирлянду четырех литиевых элементов получаем уже 14.4 вольта. Это позволит заменить никелевую батарею как на 12 вольт, так и на 14.4 вольта – это очень распространенные стандарты никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов. Все зависит от конкретной модели шуруповерта.

После того как удалось определиться с количеством последовательных ступеней, наверняка выяснится, что в старом корпусе все еще остается свободное место. Это позволит соединить в каждой ступени по два элемента параллельно, что удвоит емкость батареи. Для соединения литиевых аккумуляторов между собой на производствах применяют никелевую ленту. Отрезки ленты соединяются между собой и с литиевыми элементами контактной сваркой. Но в быту вполне допустима пайка.

Паять литиевые элементы нужно с особой аккуратностью. Место соединения предварительно следует тщательно очистить и нанести хороший флюс. Лужение производится очень быстро, хорошо разогретым паяльником достаточно большой мощности.

Сама пайка производится быстрым и уверенным прогревом места присоединения провода к литиевому элементу. Чтобы избежать опасного перегрева элемента, длительность пайки не должна превышать трех-пяти секунд.

Хорошо, что сейчас в продаже есть готовые электронные модули контроля и балансировки по довольно низким ценам. Достаточно выбрать решение, подходящее в конкретном случае. В основном такие контроллеры различаются между собой количеством последовательно соединенных «ступеней», напряжение между которыми подлежит уравниванию (балансировке). Кроме того, они отличаются допустимым током нагрузки и способом контроля температуры.

В любом случае, заряжать самодельную литиевую батарею с помощью старого зарядного устройства для никелевых батарей теперь нельзя. У них принципиально разные алгоритмы зарядки и контрольные напряжения. Понадобится специализированное зарядное устройство.

Восстановление ni-cd аккумуляторов

Выбрасывать вышедшие из строя батареи – неэкологично и не так выгодно. Во многих случаях, неработающие батареи можно восстановить самостоятельно. Сделать ремонт батарей можно при помощи дистиллированной воды или импульса тока.

Как проверить батареи

Для начала нужно проверить исправность аккумулятора. Сделать это можно самостоятельно при помощи мультиметра. Во время первой диагностике определяем силу и напряжение аккумулятора при зарядке устройства. Через полчаса после начала зарядки, прибор должен показывать 13В, спустя час значение должно увеличиться на 0,5В. Максимальная отметка напряжения -17В. Сила тока у исправного устройства за час – 1 ампер.

При проверке тестовое устройство переводим в режим DC – проверка напряжения. А переключатель режимов в значении – 20В, то есть напряжение устройства не превысит эту отметку. Величина измерения напряжения у полностью заряженного аккумулятора должна быть равна количеству батареек в нём, умноженной на напряжение каждой из них. если значение напряжения ниже – аккумулятор неисправен.

Теперь нужно понять, какая из батареек не работает. Выпаиваем каждую из них и измеряем напряжение на полюсах. Красный щуп нужно приложить к положительному полюсу, а чёрный – к отрицательному. В электрических приборах напряжение должно быть 3,6-3,8В.Если параметры отклоняются, значит батарейки неисправны.

Как восстановить никель кадмиевый аккумулятор читайте далее.

Восстановление водой, пошагово

Восстановление дистиллированной водой считается более эффективным и долговечным.

Перед тем, как восстанавливать аккумулятор, необходимо обнаружить элементы с нулевым напряжением.
Затем, в их корпусе с помощью шуруповерта с тонким сверлом проделываем небольшое отверстие в батарее с нулевым напряжением. Заливаем в это отверстие 1см3 дистиллированной воды.
Оставляем на некоторое время батареи.
Замеряем напряжение.
Заряжаем батареи.
Если восстановление произошло успешно – запаиваем батареи или заделываем герметиком.Собираем аккумулятор.
Проводим полную зарядку аккумулятора.
Если напряжение не увеличилось – проделываем процедуру ещё до тех пор, пока напряжение не восстановится.

Восстановление с помощью высокого тока

Восстановить аккумулятор так же можно при помощи импульсного разряда.

Необходимые для восстановления приборы:

Мультиметр;
Источник питания;
Средства защиты.

Восстановление:

Разбираем аккумулятор устройства и измеряем напряжение полюсов каждой банки.
Подключаем отрицательную клему к источнику питания – для этого можно использовать автомобильный аккумулятор или источник бесперебойного тока с напряжением 12В. Если вы восстанавливаете аккумулятор с напряжением более 9,6В, то нужно использовать цепь из 2 аккумуляторов.
Другой кабель прикрепляем к положительному полюсу.
На краткое время подключаем к положительному полюсу источник питания. Рекомендуется подключать на 4-5 секунд, чтобы кабель не приварился к источнику питания.
Измеряем напряжение на полюсах банки, если оно не увеличилось, то проводим повторную подачу тока.
Выполняем несколько циклов заряд-разряд для восстановления ёмкости аккумулятора.
Недостаток такого метода – через несколько десятков циклов разрядки ёмкость аккумулятора снижается, так как во время подачи происходит саморазряд, но это не восстанавливает химический состав рабочей жидкости электролита.

Как правильно заряжать новые литий ионные аккумуляторы шуруповёрта?

Одним из самых востребованных инструментов среди домашних мастеров по праву можно назвать шуруповерт. И это не случайно — с его помощью можно не только закрутить/открутить винты/шурупы/саморезы, но и просверлить отверстия небольшой величины, а используя специальные насадки, можно шлифовать и полировать поверхности и даже производить заточку режущего инструмента.

Еще одной особенностью шуруповертов является их мобильность, то есть совсем не обязательно, чтобы рядом находилась розетка. Достаточно приобрести шуруповерт с аккумулятором.

Но вот тут как раз и выявляется недостаток аккумуляторных шуруповертов. Для того, чтобы успешно работать с таким инструментом, нужно иметь аккумулятор с хорошими характеристиками и простотой обслуживания.

До сего времени хорошо себя зарекомендовали никель-кадмиевые аккумуляторы, но в последнее время им на смену пришли литий-ионные.

И если у пользователей о первых имеется более-менее полная информация о свойствах и порядке обслуживания, то по второму типу есть масса вопросов и один из них — как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы и как хранить их, когда они не эксплуатируются.

В быту у пользователей сложилось мнение, что прежде, чем начать работу с аккумулятором, нужно провести трехкратный цикл «разряд-заряд». Это утверждение верно для Ni-Cd аккумуляторов, но не годится для Li-Ion.

Прежде всего надо отметить, что литий-ионные аккумуляторы в отличие никель-кадмиевых, не имеют эффекта памяти, а, следовательно, заряжать их можно на любой стадии разряженности (в том числе и сразу после покупки). Именно по этой причине производители отправляют их в продажу заряженными на 3/4 от нормы.

Но все же для продления гарантированного срока службы кое-какие правила выполнять необходимо:

1) следует ставить Li-ion на зарядку при остаточном заряде 20-50%;

2) внимание! — недопустимо разряжать литий-ионные аккумуляторы ниже 10-20%. Для них это критическая величина, но следует иметь ввиду, что чем ниже степень разряда, тем больше циклов разряд-заряд они выдержат:

3) заряжать Li-ion следует при температуре 10-30 градусов, а эксплуатировать в диапазоне от минус 10 до плюс 45 градусов;

4) один раз в 4 месяца нужно провести полный цикл «разряд-заряд», разряжая батарею почти до нуля, после чего поставить на зарядку на 12 часов. Это необходимо для калибровки датчика уровня заряда в контроллерах аккумуляторов;

5) еще одна особенность литий-ионных аккумуляторов — нельзя их длительное время хранить полностью заряженными, иначе они всего за три месяца навсегда потеряют 20% емкости. Отправляйте батарею на длительное хранение при величине заряда 40-60% от полной емкости и тогда она за те же три месяца потеряет всего лишь 1%;

6) Если у Вас в комплекте два аккумулятора, то один из них зарядите до рекомендованной величины (40-60%) и отправьте его в резерв на месяц, а по истечении этого срока зарядите до 100%, используйте в работе, пока не разрядится до 40-60% ((или разрядите искусственно) и снова отправьте на хранение еще на месяц;

7) Второй пусть у Вас будет основным рабочим и, если поработали им интенсивно, поставьте его на зарядку, даже если он разрядился меньше, чем на 10%.

Если полностью выполнять рекомендованные производителями рекомендации, то, скорее всего, Вам не вовсе не потребуется покупать второй аккумулятор, поскольку срок службы шуруповерта и литий-ионного аккумулятора практически одинаковы. Ну, если только Вы не профессиональный рабочий, например, по сборке мебели, когда всю смену один аккумулятор не потянет — тогда-то и будет нужен резервный.

Общие правила

Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:

При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.

Читать также: Металлографические исследования металлов и сплавов

Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:

3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.

Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:

Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.

Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.

Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.

Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
как долго можно хранить без перезарядок?

Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева

В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Если аккумулятор никель-кадмиевый или никель-металлгидридный, то его нужно оставлять с полным зарядом, если собираетесь хранить менее 30 дней, и с зарядом в 30-50% от максимальной емкости, если срок хранения будет превышать 30 дней.

Литий-ионные аккумуляторы, если верить DeWalt, нужно оставлять полностью заряженными. Хотя это странное правило, поскольку из всего того, что мне приходилось узнавать по поводу этого типа батарей, мне известно, что литий-ионники очень медленно саморазряжаются (в год теряют около 4%). Видимо DeWalt в данном случае просто решил перестраховаться, поскольку пользователь может оставить на хранение полностью посаженный аккумулятор. Многим наверное известно, что на литий-ионных батареях стоит электроника, которая прекращает подачу тока, когда уровень заряда доходит до определенной минимальной отметки. Для пользователя это будет ноль, а на самом деле заряд там еще есть. И если такой аккумулятор оставить храниться без предварительной зарядки, то он просто может даже своими малыми темпами разряда дойти до действительного ноля. А для литий-ионных батарей это смерть — их нельзя полностью разряжать, поэтому и стоит электроника. Вот в DeWalt и перестраховались. Ну я так думаю.

Никель-кадмиевые аккумуляторы – Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет

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:

Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта

Привет!

Принес пару недель назад 6 макитовских девайсов в ремонт.

4 шуруповёрта, 1 лобзик и 1 шлифмашинку.

Прямо коробку целую. Тяжелую.

Озвучили мне цену ремонта. Оказалось, только один шуруповёрт имело экономический смысл восстанавливать. Остальные пошли на запчасти.

Вобщем, сама собой пришла пора замены парка ручного аккумуляторного инструмента.

Вот и закупил сразу для всех столяров новые шуруповёрты с Li-ion аккумуляторами.

Парни привыкли к Ni-cd аккумуляторам, а Li-ion требуют совсем другого подхода. Прямо до противоположности.

И, понятно, речь ведь идет не только о том, как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта. Если его неправильно разряжать и/или хранить – тоже мало хорошего для него будет.

Поэтому просмотрел пару десятков сайтов и пару часов видео.

Выкинул всю шелуху и сделал самую «сухую» без «воды» выжимку.

Как хранить аккумуляторы от шуруповерта?

В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова. Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно.

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
как долго можно хранить без перезарядок?

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Нужно ли вынимать аккумулятор из шуруповерта при хранение?

Здесь воспользуемся простой логикой. Шуруповерты с завода-изготовителя приходят упакованными так, что один из аккумуляторов в них вставлен.

При этом производитель, думается, учел, что аппарат может попасть к конечному потребителю далеко не сразу — какое-то время, которое может измеряться и годами, шуруповерт может просто лежать на складе.

Раз производитель их изначально запаковывает с вставленным аккумулятором, то значит так их можно и хранить.

Как долго можно хранить аккумуляторы без подзарядки?

Как было видно из вышеприведенной информации от производителей, перезаряжать длительно хранящиеся аккумуляторы нужно каждые шесть месяцев.

Но поскольку инструкцию приводят универсальную, то это правило коснулось и литий-ионных аккумуляторов. Как представляется, при их крайне низком саморазряде хранение таких батарей может осуществляться без подзарядки и несколько лет. Если конечно они не были полностью посажены перед хранением.

И тут возникает еще один вопрос: а как же аккумуляторы могут храниться годами на складах до покупки конечным потребителем и при этом не портиться?

Ответ можно логически вывести из всё тех же инструкций по эксплуатации. Производители пишут, что новый аккумулятор необходимо держать около 10 часов на зарядке, чтобы он набрал нужную емкость (так пишет DeWalt), либо ему нужно пройти для этого пять циклов заряда-разряда (так, например, пишет Макита). Это может означать, что до первого заряда аккумуляторы находятся еще в таком, скажем так, «недоразвитом» состоянии, когда они могут храниться достаточно долго и не портиться. Что собственно и подтверждалось моим личным, в том числе, опытом, когда я продавал людям шуруповерт, выпущенный два-три года назад, а потом через несколько лет слышал от этих покупателей лестные отзывы о работе проданной им техники.

Но стоит их только привести в состояние полной емкости, они начинают требовать подзарядки каждые 6 месяцев.

Подводя итог, сделаем следующие выводы:

никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы нужно полностью заряжать, если срок хранения составляет менее 30 дней, и оставлять их с зарядом 30-50% от общей емкости, если срок хранения будет более 30 дней, при этом их следует перезаряжать каждые полгода длительного хранения;
с литий-ионными аккумуляторами можно проделывать те же процедуры, но, как представляется, если этого не придерживаться, то ничего страшного с ними не случится, главное не оставлять их на длительное хранение полностью посажеными.

Что же, надеюсь мне удалось внести ясность в этом вопросе. Спасибо за внимание и до новых встреч!

Как продлить жизнь аккумулятору для шуруповерта?

Содержание:

1. Никель-кадмиевый
2. Никель-металлогидридный
3. Литий-ионный

Большое значение имеет тип батареи. Никелевые, магниевые и литиевые — все они имеют свои особенности, которые определяют правила их эксплуатации. Ошибки в использовании устройств приводят к поломке.

Никель-кадмиевый

Старейший тип батареи, в которой положительный электрод сделан из никеля, а отрицательный из кадмия, был изобретен в 1899 году. Но только в середине 20-го века удалось создать герметичный аккумулятор. Для его изготовления необходимо было решить такую проблему, как побочная реакция выделения кислорода в процессе перезарядки (при накоплении он мог бы привести к взрыву).

Решили ее за счет увеличения емкости отрицательного электрода. Он более стабилен, в то время как положительный запускает процесс саморазряда. Но данный процесс проходит особым образом. Чем меньше уровень заряда в аккумуляторе, тем этот процесс протекает медленнее. Поэтому желательно на длительное хранение оставлять батарею полностью разряженной.

Свойства никель-кадмиевых аккумуляторов зависят от вида электродов, которые в них используются. Лучшими рабочими характеристиками обладают прессованные. Батареи, в которых они используются, имеют высокую емкость, выдерживают большие разрядные и зарядные токи, могут работать при отрицательных температурах. Но у них есть один существенный недостаток — «эффект памяти». Если приступить к зарядке раньше, чем батарея будет полностью разряжена, ее емкость станет меньше. Это происходит из-за того, что вещество, в котором остался заряд, уплотняется и перестает взаимодействовать с электролитами. При помощи специального оборудования, которое разрядит аккумулятор ниже минимума, его можно снова заставить работать. Но эффект восстановления далеко не гарантирован. Пользователю нужно соблюдать простое правило: «посадите» полностью аккумулятор перед зарядкой. Если этого не делать, его можно очень быстро погубить.

Часто с эффектом памяти путают естественные изменения, которые неизбежно происходят в батарее, даже при правильной эксплуатации. Со временем накапливаются необратимые повреждения на поверхности электролитов и в рабочем веществе. Скорость данных процессов зависит от количества циклов заряда-разряда, но существуют факторы, влияние которых можно предупредить или снизить. Например, высокая температура, при которой все реакции протекают быстрее. Поэтому нужно беречь аккумулятор от перегрева. Значение имеет и режим заряда. Здесь нужно придерживаться инструкции: выдерживать необходимые интервалы времени, пользоваться только фирменными зарядными устройствами.

Никель-металлогидридный

Во второй половине 20-го века для космической отрасли был разработан новый вид аккумулятора. В нем использовался металл, поглощающий водород, что позволило уменьшить размеры батареи и сделать ее легче. К его преимуществам следует отнести отсутствие «эффекта памяти», возможность хранения в заряженном состоянии. Саморазряд происходит, но значительно медленнее, чем в никель-кадмиевых. Поэтому один раз в 2-3 месяца выполняется подзарядка.

Никель-металлогидридные аккумуляторы нельзя использовать при температуре: ниже -10 и выше +40 градусов. На срок их службы также влияет процесс зарядки. Крайне нежелателен перегрев и перезаряд. Поэтому для обслуживания батареи нужно пользоваться только фирменными аксессуарами.

Кадмиевые и металлогидридные аккумуляторы рекомендуется хранить не при комнатной температуре, а в прохладной (но не ниже нуля) мастерской или подсобном помещении.

Литий-ионный

Разработка батарей нового типа началась в 80-х годах прошлого века. Первый, годный к применению аккумулятор разработали японцы, в качестве электролита они использовали углерод. Главное преимущество, которое было получено с этим изобретением, — маленькие размеры и вес при высоких характеристиках напряжения и емкости. Правда, устройства для использования их в электроинструментах пришлось оснастить защитной электроникой для предупреждения чрезмерного разряда и перезаряда, а также от перегрева.

Последние три фактора существенно влияют на срок службы аккумулятора. Наибольшую опасность представляет глубокий разряд. Это нужно учитывать во время эксплуатации и хранения. Если батарея не будет использоваться длительное время, оставляйте ее заряженной на половину и держите при температуре от 0 до +10 градусов.

Недостаток литий-ионных аккумуляторов — процесс старения, который сокращает их срок службы. Это происходит в результате постепенного разрушения электродов и образования на них нефункционирующих участков. Чтобы замедлить эти явления, требуется регулярное использование батареи и ее зарядка. Если осталось 20% от емкости, ставьте ее заряжать. При этом лучше достичь 95% емкости, чем 100%, так как перезаряд тоже вреден. Полностью зарядить и разрядить следует только новый аккумулятор для калибровки его параметров.

Работа при отрицательной температуре воздуха (до -18) не опасна, но ни в коем случае нельзя заряжать аккумулятор на морозе. Перегрев более +30 градусов приводит к быстрому старению. Здесь можно посоветовать не оставлять инструмент с аккумулятором на солнце, работать в тени.

Итак, приобретая инструменты, не забывайте о правилах использования аккумулятора. Применяйте их в соответствии с типом батареи. Используйте только то зарядное устройство, которое входит в комплект, и придерживайтесь режима, указанного в инструкции.

Как хранить никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов — MOREREMONTA

Общие правила

При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.

Важно: Если на корпусе или контактах появились следы окиси, то загрязнённые места необходимо протереть специальным очистителем или жидкостью с содержанием спирта.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.

3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.

Важно: Пластиковый корпус батареи подвержен негативному воздействию прямых солнечных лучей. Поэтому при отправке аккумулятора на длительное хранение следует избегать попадания солнца их на уязвимую часть элемента.

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:

Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
как долго можно хранить без перезарядок?

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Нужно ли вынимать аккумулятор из шуруповерта при хранение?

Раз производитель их изначально запаковывает с вставленным аккумулятором, то значит так их можно и хранить.

Как долго можно хранить аккумуляторы без подзарядки?

Но стоит их только привести в состояние полной емкости, они начинают требовать подзарядки каждые 6 месяцев.

Подводя итог, сделаем следующие выводы:

никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы нужно полностью заряжать, если срок хранения составляет менее 30 дней, и оставлять их с зарядом 30-50% от общей емкости, если срок хранения будет более 30 дней, при этом их следует перезаряжать каждые полгода длительного хранения;
с литий-ионными аккумуляторами можно проделывать те же процедуры, но, как представляется, если этого не придерживаться, то ничего страшного с ними не случится, главное не оставлять их на длительное хранение полностью посажеными.

Что же, надеюсь мне удалось внести ясность в этом вопросе. Спасибо за внимание и до новых встреч!

«>

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов для … ↗ – Telegraph

Беляева Йолана

Правильная эксплуатация и зарядка аккумулятора … ↗биты для шуруповерта Шуруповерт Макита: эксплуатация, как правильно зарядить аккумулятор. Ручные строительные электроприборы весьма удобны в использовании.

Аккумулятор шуруповерта: зарядка, хранение, диагностика … ↗Устройство аккумулятора шуруповерта. Как правильно заряжать и хранить АКБ разных типов. Диагностика и ремонт аккумуляторной батареи.

Как правильно хранить аккумуляторы — YouTube ↗Как правильно хранить аккумуляторы … Как хранить разные виды АКБ: литий-ионные, свинцово-кислотные, щелочные, никель-кадмиевые, никель …

Как сохранить аккумулятор шуруповерта? — фото ↗
Как правильно хранить аккумулятор шуруповерта? Зимой сейчас валяется, работы нет до мая месяца. Из познаний идет в голову …

Как хранить аккумулятор от шуруповерта ↗Разновидности аккумуляторов шуруповёрта. Аккумуляторы в шуруповёртах могут быть изготовлены по различным технологиям. Как правило …

Как хранить аккумуляторы от шуруповерта? ↗Многие спрашивают, как хранить аккумуляторы от шуруповерта, чтобы они долго служили. Есть несколько следующих требований для правильного …

Как хранить аккумуляторы шуруповерта
Как правильно хранить аккумулятор шуруповерта?
1) Температура хранения 10-15 градусов тепла, на морозе хранить не рекомендую;
2) После окончания работы и перед отправкой на хранение, рекомендую сделать 2 цикла полной зарядки и полной разрядки аккумулятора;
3) Если шуруповерт храниться более полугода, то необходимо делать 1-2 цикла зарядки/разрядки каждые 6 месяцев.
More items…
•
Apr 23, 2019

Как правильно хранить аккумулятор шуруповерта? | Строю …
zen.yandex.ru › media › stroysam

zen.yandex.ru › media › stroysam

Как хранить никелевые аккумуляторы для шуруповерта … ↗В частности, знать, как хранить никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов. Содержание. 1 Как устроен аккумулятор шуруповерта; 2 Как …

Как хранить никель кадмиевые аккумуляторы для … ↗
Если долго не использовать шуруповерт, как и другой любой электроинструмент, его аккумулятор разряжается. Новая батарея стоит …

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов для … ↗
Как хранить никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповерта …

Tag: TZ50AL3YuZdI0jE3

Статьи о

BatteryStuff | Ответы на общие вопросы о батареях NiCD

Если это не ваша первая остановка в информационном следе NiCd, я уверен, что информация, которую вы прочитали, услышали или нашли в Интернете, просто огромна. В этом уроке мы постараемся сделать его простым, точным и по существу. Если у вас есть вопросы, на которые вы не нашли ответа, сообщите нам, и мы надеемся, что сможем помочь.

Какие бывают никель-кадмиевые батареи

«NiCd» — это химическое сокращение от состава никель-кадмиевых батарей, которые представляют собой тип вторичных (перезаряжаемых) батарей.Никель-кадмиевые батареи содержат химические вещества никель (Ni) и кадмий (Cd) в различных формах и составах. Обычно положительный электрод состоит из гидроксида никеля (Ni (OH) 2), а отрицательный электрод — из гидроксида кадмия (Cd (OH) 2), причем сам электролит представляет собой гидроксид калия (KOH).

В чем уникальность никель-кадмиевых батарей

Никель-кадмиевые батареи

отличаются от обычных щелочных или свинцово-кислотных батарей по нескольким ключевым параметрам. Одно из основных отличий — напряжение на ячейках.Типичная щелочная или свинцово-кислотная батарея имеет напряжение элемента около 2 В, которое затем постепенно падает по мере разряда. Никель-кадмиевые батареи уникальны тем, что они будут поддерживать постоянное напряжение 1,2 В на элемент до тех пор, пока оно почти полностью не разрядится. Это позволяет никель-кадмиевым батареям обеспечивать полную выходную мощность до конца цикла разряда. Таким образом, хотя они имеют более низкое напряжение на ячейку, они обеспечивают более мощную доставку во всем приложении.Некоторые производители компенсируют разницу в напряжении, добавляя в аккумуляторную батарею дополнительную ячейку. Это позволяет поддерживать напряжение, такое же, как у аккумуляторов традиционного типа, при этом сохраняя постоянное напряжение, которое является уникальным для никель-кадмиевых аккумуляторов. Еще одна причина, по которой никель-кадмиевые батареи могут обеспечивать такую высокую выходную мощность, заключается в их очень низком внутреннем сопротивлении. Поскольку их внутреннее сопротивление настолько низкое, они способны очень быстро разряжать большую мощность, а также очень быстро принимать большую мощность.Такое низкое внутреннее сопротивление позволяет поддерживать низкую внутреннюю температуру, что обеспечивает быструю зарядку и разрядку. Эта особенность в сочетании с постоянным напряжением элементов позволяет им выдавать большую силу тока при постоянно более высоком напряжении, чем у сопоставимых щелочных батарей.

Приложения для электроинструментов

Одно из наиболее практичных применений никель-кадмиевых аккумуляторов — это аккумуляторные электроинструменты. Электроинструменты требуют большого количества энергии в течение всего времени использования и не работают так же хорошо при падении напряжения, как обычная батарея.Благодаря никель-кадмиевой технологии электроинструменты могут работать на полную мощность в течение всего времени использования, а не только в первые несколько минут работы. С литий-ионной, щелочной или даже свинцово-кислотной батареей электроинструмент будет работать очень хорошо с самого начала, с постоянным снижением мощности, пока электроинструмент не перестанет работать вообще. NiCads, с другой стороны, заставят электроинструмент оставаться на полной мощности до самого конца заряда. Более того, никель-кадмиевые аккумуляторы можно безопасно заряжать всего за 1-2 часа! Мы рекомендуем сменные никель-кадмиевые аккумуляторы PremiumGold для электроинструментов.

Зарядка NiCd аккумуляторов

Еще одна уникальная особенность никель-кадмиевых аккумуляторов заключается в их способе зарядки. В отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые могут выдерживать большие колебания силы тока и напряжения во время зарядки, никель-кадмиевые аккумуляторы требуют постоянной силы тока и лишь очень незначительных колебаний напряжения. Уровень заряда NiCad составляет от 1,2 В до 1,45 В на элемент. При зарядке никель-кадмиевых аккумуляторов обычно используется скорость заряда c / 10 (10% емкости), за исключением скоростных зарядных устройств, которые заряжают либо c / 1 (100% емкости), либо c / 2 (50% емкости). .Никель-кадмиевые аккумуляторы способны получать гораздо более высокую скорость заряда, до 115% от их общей емкости, с минимальным сокращением срока службы, что делает никель-кадмиевые аккумуляторы идеальным аккумулятором для электроинструментов. Если вы заметили, что аккумулятор нагревается во время зарядки, дайте ему остыть, а затем завершите зарядку. Химическая реакция в NiCad во время зарядки заключается в поглощении тепла, а не в выделении тепла, поэтому во время зарядки возможно более высокое потребление энергии, что позволяет сократить время зарядки.

Хранение никель-кадмиевых батарей

Храните никель-кадмиевые батареи в прохладном и сухом месте.Диапазон температур для хранения батарей составляет от -20 ° C до 45 ° C. При подготовке к хранению никель-кадмиевых батарей убедитесь, что они достаточно глубоко разряжены. Рекомендуемый диапазон составляет от 40% до 0% заряда при хранении. НИКОГДА не замыкайте никель-кадмиевый корпус на сток, поскольку это вызывает чрезмерное нагревание и может вызвать выделение газообразного водорода… AKA-Boom! Скорость саморазряда никель-кадмиевых аккумуляторов составляет около 10% при 20 ° C и возрастает до 20% при более высоких температурах. Рекомендуется не хранить никель-кадмиевые аккумуляторы в течение длительного времени без периодического использования батарей.При длительном хранении кадмий в NiCad может образовывать дендриты (тонкие проводящие кристаллы), которые могут перекрывать зазор между контактами и замыкать аккумулятор. Как только это произойдет, уже ничего нельзя будет сделать, чтобы исправить это в долгосрочной перспективе. Лучший способ предотвратить это — частое использование.

Эффект памяти

Одна из самых обсуждаемых тем о NiCad — есть ли у них «память». Идея зарядной памяти возникла, когда они начали использовать никель-кадмиевые батареи в спутниках, где они обычно заряжались в течение двенадцати часов из двадцати четырех в течение нескольких лет.¹ Спустя несколько лет было замечено, что емкость аккумулятора, похоже, сильно снизилась, и, хотя они все еще работоспособны, они разряжаются только до такой степени, что обычно срабатывает зарядное устройство, а затем разряжаются, как если бы они были полностью разряжены. выписан. Для обычного потребителя это не имеет большого значения, однако мы рекомендуем полностью разрядить используемый никель-кадмиевый аккумулятор перед подзарядкой. Иногда полностью разряженный (но НИКОГДА не замыкающийся накоротко) никель-кадмиевый аккумулятор может предотвратить включение этой загадочной «памяти» батареи.Эффект с похожими симптомами на эффект памяти — это то, что называется понижением напряжения или эффектом ленивого заряда батареи. Это вызвано частой перезарядкой NiCad. Вы можете сказать, что это происходит, когда батарея кажется полностью заряженной, но быстро разряжается после непродолжительного использования. Это не эффект памяти , который ограничен только никель-кадмиевыми батареями, это то, что может случиться с любой батареей и почти всегда происходит из-за перезарядки. Иногда это можно исправить, выполнив несколько циклов очень глубокой разрядки аккумулятора, но это может сократить общий срок службы аккумулятора.Никель-кадмиевые батареи — это единственный тип батарей, который полностью разряжается перед подзарядкой.

Надлежащая утилизация

Никель-кадмиевые батареи содержат кадмий, высокотоксичный «тяжелый» металл. Никогда не сжигайте никель-кадмиевые аккумуляторы, не выбрасывайте их в мусор и не ломайте их. Всегда утилизируйте никель-кадмиевые кадры в официальных пунктах вторичной переработки никель-кадмиевых аккумуляторов. Пока никель-кадмиевые батареи герметично закрыты, не допускают короткого замыкания или чрезмерного заряда, никель-кадмиевые батареи совершенно безопасны в использовании и не выделяют токсичный материал.Если с никель-кадмиевой батареей обращаться хорошо, ее хватит на 1000 циклов. Быстрая зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов может немного сократить их срок службы, равно как и неправильное хранение.

Сводка

Несмотря на то, что никель-кадмиевые батареи ограничены в применении, они являются исключительным выбором для любых ваших требований к беспроводному электроинструменту. По мере развития технологий появляются и другие химические батареи, однако лучшая отдача от вложенных средств, если речь идет о сменных батареях для электроинструментов, по-прежнему остается за этим проверенным и испытанным типом батарей.

Выберите аккумулятор для электроинструмента NiCd

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Как хранить никелевые батареи — База знаний BatteryGuy.com

Как никель-кадмиевые, так и никель-металлогидридные батареи можно хранить в одинаковых условиях.

Температура

Никелевые батареи более гибкие, чем батареи многих других типов.

Идеальная температура хранения — 50 ° F (10 ° C).
Минимальная температура хранения составляет -4 ° F (-20 ° C).
Максимальная температура хранения составляет 113 ° F (45 ° C).

Однако, как и в случае со всеми батареями, чем выше температура, тем быстрее батарея разряжается. На приведенном ниже графике, предоставленном британской компанией GP Batteries, показаны результаты испытаний никель-кадмиевых аккумуляторов, хранящихся при различных температурах.

Испытания никель-кадмиевого аккумулятора, хранящегося при разных температурах

Как мы видим, при 113 ° F (45 ° C) аккумулятор был полностью разряжен в течение 180 дней, в то время как хранение при 32 ° F (0 ° C) означало, что он был почти полностью заряжен. через 200 дней.Однако 32 ° F (0 ° C) не рекомендуется, так как никель-кадмиевые батареи являются водными, и в полностью разряженном состоянии они могут замерзнуть, что приведет к возможным внутренним или внешним повреждениям. Следовательно, 50 ° F (10 ° C) является предлагаемым компромиссом — комфортно выше нуля, чтобы избежать риска замерзания, но не настолько горячим, чтобы вызвать быструю разрядку при хранении.

Влажность

Идеальная влажность при хранении составляет 50%

Основная проблема, связанная с влажностью, заключается в том, что конденсат может скапливаться как внутри, так и снаружи батареи.В противном случае устройство может быть безвозвратно повреждено. Внешне клеммы некоторых типов батарей начинают ржаветь, что затрудняет установление прочного соединения при использовании.

Заряд

Все батареи постепенно разряжаются даже при хранении, но никелевые батареи могут быть полностью разряжены без повреждений. В этом случае рекомендуется заправить аккумулятор (полностью зарядить и разрядить его несколько раз), чтобы восстановить полную емкость. Однако, если вы хотите убедиться, что аккумулятор готов к немедленному использованию, лучше всего поддерживать его на уровне 40-50%. заряда (SoC), а некоторые производители рекомендуют выполнять полную зарядку не реже одного раза в год.

Обратите внимание, что измерение SoC для этого типа батареи затруднено, поскольку температура и любая недавняя активность (разрядка или перезарядка) повлияет на показания напряжения, поэтому рекомендуемый тест выглядит следующим образом:

Убедитесь, что аккумулятор не заряжался и не разряжался в течение последних четырех часов.
Убедитесь, что он комнатной температуры (оставьте его на несколько часов или на ночь, если он находился в холодной среде).
С помощью вольтметра проверьте напряжение и зарядите, если показание напряжения ниже заявленного напряжения батареи.

Никелевые батареи могут быть повреждены из-за перезарядки, поскольку вода выходит в виде газа и не может быть заменена, что приведет к потере емкости.

Срок годности

Следующее руководство основано на батареях, которые хранятся при нужной температуре, нужной влажности и в правильном состоянии заряда. В этих условиях никель-металлогидридные батареи могут иметь срок хранения от 1 до 3 лет, а никель-кадмиевые — от 2 до 3 лет.

Статьи по теме:

Никель-кадмиевые батареи

— обзор

9 Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи в заряженном состоянии имеют положительные пластины с оксигидроксидом никеля (NiOOH) в качестве активного материала, отрицательные пластины с мелкодисперсным кадмием металл в качестве активного материала и электролит гидроксида калия (КОН) в воде (20–35% по весу).При разряде NiOOH положительной пластины преобразуется в Ni (OH) ₂, а металлический кадмий отрицательной пластины превращается в Cd (OH) ₂.

Основные реакции:

Всего: 2NiOOH + заряженный C + 2h3O⇔2NI (OH) 2 + Cd (OH) 2 разряженный

На положительной пластине: NiOOH + h3O + e − заряженный Ni (OH) 2 + OH − разряд

На отрицательной пластине: Cd + 2OH — заряженный Cd (OH) 2 + 2e — разряженный

Обратите внимание, что в никель-кадмиевой батарее электролит KOH не участвует в реакциях заряда или разряда.Это означает, что концентрация электролита не изменяется при зарядке и разрядке, и при этом для реакции разряда не требуется адекватное поступление ионов из электролита, чтобы гарантировать достижение полной емкости. Оба эти явления отличаются от поведения свинцово-кислотной батареи.

Система никель-кадмиевых батарей имеет номинальное напряжение 1,2 В / элемент. Типичное конечное напряжение для разряда в фотоэлектрических системах составляет 0,9–1,0 В / элемент, а типичное конечное напряжение для зарядки в фотоэлектрических системах варьируется от 1.45 и 1,6 В / элемент, в зависимости от батареи, контроллера и типа системы. Нет никакой связи между напряжением холостого хода и SOC.

В фотоэлектрических системах никель-кадмиевые батареи обычно выбираются вместо свинцово-кислотных аккумуляторов, когда они работают при очень низких (минусовых) или очень высоких (более 40 ° C) температурах, когда свинцово-кислотные батареи могут замерзать или замерзать. соответственно значительно сокращенный срок службы. Промышленные никель-кадмиевые батареи открытого типа обычно в 3–4 раза дороже на киловатт-час хранимой энергии, чем промышленные свинцово-кислотные батареи открытого типа.

Хотя одиночный никель-кадмиевый элемент может быть полностью разряжен (до 0 В) без вреда для здоровья, не рекомендуется позволять всей батарее разряжаться до очень низких напряжений. Это связано с тем, что некоторые элементы неизбежно будут иметь меньшую емкость, чем другие, и если разряд батареи превышает их предел емкости, элементы с низкой емкостью могут быть переведены в обратную полярность (т. Е. Будут иметь напряжение менее 0 В), что может сократить свою жизнь. Поэтому обычно указывается, что никель-кадмиевый аккумулятор в фотоэлектрической системе имеет максимальную глубину разряда 90%.

Промышленные никель-кадмиевые батареи, используемые в фотоэлектрических системах, обычно открытого типа, предназначенные для использования в режиме ожидания при низкой скорости разряда. Они могут быть типа карманных пластин или волоконных пластин. Во всем мире настаивают на запрете никель-кадмиевых батарей из-за проблемы токсичных отходов, и это уже произошло в ЕС [1] в отношении небольших герметичных батарей потребительского типа, для которых доступны альтернативные типы батарей. Однако для более крупных батарей в настоящее время нет альтернативной системы с аналогичными свойствами, и трудно понять, как их можно запретить, прежде чем такая альтернативная система станет доступной.Следует иметь в виду, что любую никель-кадмиевую батарею, предназначенную для фотоэлектрической системы, необходимо утилизировать надлежащим образом по окончании срока службы (путем возврата производителю для переработки или через утвержденную организацию по переработке аккумуляторов).

Эффект памяти — это явление, которое наблюдается в некоторых типах никель-кадмиевых аккумуляторов при неглубоких циклах эксплуатации, но не в открытых типах карманных панелей, используемых в более крупных стационарных фотоэлектрических системах, о которых идет речь в этой главе. Эффект памяти описывает потерю батареей способности обеспечивать полную емкость при нормальном напряжении при регулярном неглубоком цикле без полной разрядки.Оставшаяся мощность, которая не использовалась регулярно, будет доступна, но при более низком напряжении. Считается, что причина этого эффекта памяти связана с образованием крупных кристаллов в кадмиевом электроде в присутствии большой площади поверхности металлического никеля. Поэтому это происходит в основном в никель-кадмиевых батареях со спеченными пластинами (как открытых, так и вентилируемых), но не в типах карманных или волоконных пластин, используемых в более крупных автономных фотоэлектрических системах в экстремальных температурных условиях.

Большинство промышленных никель-кадмиевых резервных аккумуляторов стандартно поставляются с 20% -ным электролитом КОН.Температура замерзания составляет -25 ° C. Если причина выбора никель-кадмиевой батареи, а не свинцово-кислотной, состоит в том, чтобы предотвратить проблемы с замерзанием, эта точка замерзания может быть недостаточно низкой, и может потребоваться использование 30% -ного электролита KOH с точкой замерзания -58. ° C.

Никель-кадмиевые батареи — обзор

24,1

Во многих электронных калькуляторах используются аккумуляторные никель-кадмиевые батареи. Общее уравнение для спонтанной реакции в этих ячейках:

Cd (s) + NiO2 (s) + 2h3O → KOHCd (OH) 2 (s) + Ni (OH) 2 (s)

Каковы степени окисления Cd в (а) Cd и (б) Cd (OH) ₂ и Ni в (в) NiO ₂ и (г) Ni (OH) ₂? Что такое (e) окислитель, (f) восстановитель, (g) окисленное вещество и (h) восстановленное вещество? Напишите сокращенное обозначение (i) редукционных пар и (j) всей ячейки.Во время экзамена калькулятор студента дал сбой. (K) Что произошло химически? (l) Напишите общее уравнение для цикла перезарядки этого элемента. (m) Является ли КОН в этой ячейке катализатором?

24,2

Какие утверждения верны? Перепишите любое ложное утверждение, сделав его правильным.

(a): Гальванический элемент вырабатывает электрическую энергию в результате спонтанной реакции окисления-восстановления.
(б): Анод — это электрод, на котором происходит восстановление.
(c): Электрод, который является источником электронов, является отрицательным электродом.
(d): Катионы всегда заряжены положительно и движутся к катоду.
(e): Ячейки, разработанные в начале истории электрохимии, известны как первичные ячейки.
(f): Во время быстрой зарядки может быть доставлено такое же количество кулонов, как и во время медленной зарядки свинцовой аккумуляторной батареи.

24,3

Проведите четкое различие между терминами анод и катод . В ячейке какого типа анод может быть отрицательным по отношению к катоду? Может ли анод быть положительным по отношению к катоду?

24,4

Подготовьте простой эскиз гальванической ячейки, показывающий анод, катод, знаки электродов и направление потока ионов для ячейки, представленной обозначением Ag ( s ) | AgCl ( с ) | HCl ( водн. ) | Cl ₂ ( г ) | (графит).Нужен ли солевой мостик для этой реакции в этих условиях?

24,5

Подготовьте простой эскиз электролитической ячейки, показывающий анод, катод, знаки электродов и направление потока ионов для реакции, заданной уравнением

MgF2 (l) → Mg (s ) + F2 (g)

24,6

Различают первичные и вторичные (накопительные) ячейки. Назовите ячейку каждого типа, который играет важную роль в нашей повседневной жизни.Напишите реакции полуэлементов и общую реакцию клетки для каждого примера.

24,7

* Ячейка Эдисона, представленная Fe | Fe (OH) ₂ | LiOH, KOH | Ni (OH) ₂ | NiO ° OH, иногда используется вместо свинцовых аккумуляторных батарей, когда важен вес. Напишите полуреакции, описывающие процессы окисления и восстановления, и напишите общую реакцию клетки.

24,8

Определите E º и E для реакции

Fe + 2Fe3 + → 3Fe2 +

, учитывая, что E º = −0.409 В для Fe ²⁺ / Fe и 0,770 В для Fe ³⁺ / Fe ²⁺ при 25 ° C. Предположим, что концентрации иона железа (II) и иона железа (III) равны 1,0 × 10 ⁻³ M и 1,5 M , соответственно.

24,9

Рассмотрим ячейку, представленную обозначением Zn | ZnCl ₂ ( водн. ) | Cl ₂ (1 атм) | (графит). (a) Нарисуйте ячейку, показывающую анод, катод, направление потока электронов, потока ионов и т. д. (b) Стандартные потенциалы восстановления равны -0.7628 В для Zn ²⁺ / Zn и 1,3583 В для Cl ₂ / Cl ^— при 25ºC. Рассчитайте ЭДС для ячейки при стандартных условиях состояния. (c) Найдите E для ячейки, когда концентрация ZnCl ₂ равна 0,1 M .

24.10

Изобразите экспериментальную схему для ячейки, заданную формулой (Pt) | H ₂ ( г ) | HCl ( водн. ) | Fe ³⁺ ( водн. ), Fe ²⁺ ( водн. ) | (Pt).Обязательно укажите обозначения электродов, названия электродов и т. Д. При 25 ° C, E º = 0,770 В для Fe ^3– / Fe ²⁺. Напишите общую реакцию и вычислите E , если [H ⁺] = 0,1 M , [Fe ³⁺] = 0,1 M , [Fe ²⁺] = 0,01 M и P _{H ₂} = 1,33 атм.

24,11

Напишите сбалансированное уравнение для полуреакции, которая происходит на каждом электроде при пропускании электрического тока через 1 M водный раствор следующих веществ с использованием инертных электродов: (a) AgNO ₃, б — CuBr ₂, в — H ₂ SO ₄, г — NaOH.Вы можете обратиться к Приложению C, чтобы решить, какая половина реакции наиболее благоприятна.

24.12

Какую массу расплавленного натрия и массу брома при стандартных условиях можно получить при электролизе расплавленного бромида натрия при токе 15 ампер в течение 3 часов?

24,13

Сколько времени потребуется, чтобы покрыть железный диск 5,0 г серебра, используя раствор, содержащий ион Ag (CN) ₂ ^— и ток 1.5 ампер?

24,14

Сколько ампер электрического тока необходимо пропустить через раствор CuSO ₄, чтобы покрыть 1,0 кг меди за 8,0 часов?

24,15

Напишите химическое уравнение электролиза достаточно концентрированного солевого раствора. Если в течение 5,0 часов пропустить 1,5 ампера, какой объем газообразного хлора будет образован, если его измерить при 745 торр и 85 ° C, если предположить, что процесс будет эффективен на 80%?

24.16

* Рассмотрим гальванический элемент, представленный Zn | Zn ²⁺ || Fe ³⁺ | Fe. (а) Запишите полуракции и общую реакцию клетки. (b) Стандартные потенциалы восстановления для Zn ²⁺ / Zn и Fe ³⁺ / Fe составляют -0,7628 В и -0,036 В, соответственно, при 25 ° C. Определите стандартное напряжение для реакции. (c) Определите E для ячейки, когда концентрация Fe ³⁺ составляет 10 M , а Zn ²⁺ составляет 1 × 10 ⁻³ M .(d) Если из этой ячейки необходимо снять 150 миллиампер в течение 15 минут, какова минимальная масса цинкового электрода?

24,17

* Рассмотрим следующее несбалансированное уравнение:

Hg (l) + Fe3 + (водн.) → Hg22 + (водн.) + Fe2 + (водн.)

(a): Запишите полуреакции и общая клеточная реакция.
(b): Подготовьте простой эскиз электрохимической ячейки, предназначенной для получения работы от этой реакции.Напишите сокращенное обозначение для этой ячейки. (c) Стандартные потенциалы восстановления при 25 ° C составляют 0,7961 В для Hg ₂ ²⁺ / Hg и 0,770 В для Fe ³⁺ / Fe ²⁺. Найдите E º для реакции. Самопроизвольная реакция в стандартных государственных условиях? (d) Когда [Hg ₂ ²⁺] = 0,001 M , [Fe ²⁺] = 0,1 M и [Fe ³⁺] = 1,00 M , что составляет E за реакцию? Является ли реакция более, менее или такой же спонтанной в этих условиях, чем в стандартных условиях?

24.18

* Ток, последовательно протекающий через 0,5 M водных растворов Ag (CN) ₂ ^—, In ₂ (SO ₄) ₃, и NiSO ₄ высвобождает 112 мл газообразного водорода, измеренного при стандартных условиях из водного раствора KCl. Рассчитайте вес нанесенного Ag, In и Ni, принимая в каждом случае 100% эффективность.

24,19

* Рассчитайте ток, необходимый для внесения депозита (a) 0.50 эквивалентов, (b) 0,50 моля и (c) 0,50 г элементарной платины из раствора, содержащего ион PtCl ₆ ^2- в течение 5,0 часов.

24,20

* Через слабокислый водный раствор в течение 5,0 мин пропускали ток 250 миллиампер. (а) Напишите уравнения реакций, протекающих на аноде и катоде, и общей реакции. (b) Какие объемы газов будут собираться при 25ºC и 1,00 атм над водой? Давление паров воды при этой температуре составляет 23.756 торр.

24,21

* Образец Al ₂ O ₃ (растворенный в криолите) подвергается электролизу с использованием тока 1,00 ампер. а) Какова скорость производства Al в граммах в час? (b) Кислород, выделяющийся на положительном углеродном электроде, реагирует с углеродом с образованием CO ₂. Какая масса CO ₂ производится в час?

24,22

* То же количество электричества, которое нанесло 0,583 г серебра, было пропущено через раствор соли золота и 0.Образовалось 355 г золота. (а) Рассчитайте эквивалентный вес золота. б) Какова степень окисления золота в этой соли? (c) Если использовался ток 1,0 ампер, как долго длился этот электролиз?

24,23

* Производство U из очищенной руды UO ₂ состоит из следующих этапов:

UO2 + 4HF → UF4 + 2h3OUF4 + 2Mg → U + 2MgF2

Какова степень окисления U в ( а) UO ₂, (б) UF ₄ и (в) U? Определите (г) окислитель и (д) восстановленное вещество.(f) Если вторая реакция была проведена электрохимически, прогнозируйте E º для реакции с учетом E º = — 1,50 В для U ⁴⁺ / U и −2,375 В для Mg ²⁺ / Mg. . (g) Какой ток может генерировать вторая реакция, если 1,00 г UF ₄ вступает в реакцию каждую минуту? (h) Какой объем HF при 25ºC и 10,0 атм потребуется для производства 1,00 фунта урана? (i) Достаточно ли 1 фунта магния для производства 1 фунта урана?

СРОК ГОДНОСТИ АККУМУЛЯТОРА

Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы

Батареи и топливные элементы

Герметичный никель-кадмиевый элемент можно хранить в заряженном или разряженном состоянии без повреждений.Его можно восстановить в рабочем состоянии путем подзарядки (один или два цикла заряда / разряда). [Ред. примечание: или три цикла заряда / разряда].

Храните никель-кадмиевые батареи в сухом месте с низкой влажностью, без агрессивных газов и при температуре от -20 ° C до + 45 ° C. Хранение аккумуляторов в местах с очень высокой влажностью или температурами ниже -20 ° C или выше + 45 ° C

Поскольку длительное хранение может ускорить саморазряд аккумулятора и привести к деактивации реагентов, в местах, где температура колеблется между + 10 ° C и + 30 ° C подходят для длительного хранения.
Саморазряд от 1% до 2% в день при комнатной температуре должен полностью восстановиться после нескольких циклов зарядки, практический срок хранения около 5 лет.

При хранении аккумуляторов более одного года заряжайте их не реже одного раза в год, чтобы предотвратить утечку и ухудшение характеристик из-за саморазряда. При использовании зарядного устройства для быстрого определения напряжения выполняйте зарядку и разрядку не реже одного раза в 6 месяцев.

Никель-гидридные (NiMH) аккумуляторы

Вообще говоря, потеря напряжения и емкости батарей из-за саморазряда во время хранения неизбежна.Факторы, вызывающие саморазряд никель-металлогидридных батарей, перечислены ниже:
· Внутри ячейки находится водородная атмосфера при низком давлении, которая постепенно уменьшает количество активных материалов на положительном электроде, что приводит к падению емкости ячейки. Вместе с тем отрицательный электрод, который в своем заряженном состоянии термодинамически нестабилен, постепенно выделяет водород, тем самым снижая емкость ячейки.
· Активные материалы на положительном электроде в заряженном состоянии саморазлагаются, что приводит к уменьшению емкости элемента.
· Примеси внутри элемента, особенно ионы азота, восстанавливаются на отрицательном электроде и диффундируют к положительному электроду, где они окисляются. Это приводит к снижению емкости ячеек.
Коэффициенты (2) и (3) также применимы к никель-кадмиевым батареям. Как обсуждалось выше, саморазряд никель-металлогидридных батарей во время хранения батарей вызывает потерю накопленной энергии. Однако после перезарядки эта потерянная часть емкости будет почти полностью восстановлена.На характеристики саморазряда никель-металлогидридных батарей влияет температура хранения. . . Если аккумулятор хранить при высоких температурах, саморазряд ускорится. Кроме того, чем дольше период хранения, тем больше уменьшается емкость ячейки. Как упоминалось выше, поскольку емкость никель-металлогидридных батарей, потерянная в результате саморазряда, может быть восстановлена путем перезарядки, практически отсутствуют заметные неблагоприятные эффекты от хранения батарей. Однако продолжительное хранение при высоких температурах может привести к повреждению или деформации прокладки или разделителя, и этого следует избегать.Полностью заряженные или разряженные никель-металлогидридные (NiMH) батареи могут храниться неограниченное время. . . В любом корпусе (заряженном или разряженном) емкость восстанавливается в течение двух или трех циклов зарядки / разрядки.

Никель-кадмиевые (NI-CD) батареи | Ассоциация накопителей энергии

В коммерческом производстве с 1910-х годов никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи представляют собой батареи традиционного типа, в которых периодически совершенствуются электродные технологии и упаковка, чтобы оставаться жизнеспособными.Несмотря на то, что никель-кадмиевые батареи не превосходят по типичным показателям, таким как плотность энергии или первоначальная стоимость, они остаются актуальными, поскольку обеспечивают простую реализацию без сложных систем управления, обеспечивая при этом длительный срок службы и надежную работу.

Как работают никель-кадмиевые батареи

В ранних никель-кадмиевых элементах использовалась технология карманных пластин.
все еще в производстве. Спеченные пластины поступили в производство в
середина 20-го века, за которыми последуют волокнистые пластины, склеенные пластиком
электроды и пенопласты.Ячейки с карманом и волокнистыми пластинами обычно
используйте одинаковую конструкцию электродов как для никелевого положительного, так и для кадмиевого
отрицательные, в то время как спеченные и вспененные положительные теперь используются чаще
с негативов на пластиковой склейке.

Все промышленные Ni-Cd конструкции являются вентилируемыми, что позволяет образовывать газы.
при перезарядке для рассеивания, но требует некоторого количества воды
пополнение для компенсации. Это привело к реализации
конструкции сепараторов, допускающие различные уровни рекомбинации, с некоторыми
продукты, предназначенные для телекоммуникационных или внесетевых возобновляемых источников энергии
достижение практически необслуживаемой работы в отношении
электролит.

Никель-кадмиевые батареи нашли применение в некоторых более ранних накопителях энергии
приложения, в первую очередь Электрическая ассоциация Golden Valley BESS,
рассчитан на 27 мегаватт на 15 минут, введен в эксплуатацию в 2003 году. Ni-Cd
также использовался для стабилизации ветроэнергетических систем, с 3
Мегаваттная система на острове Бонайре введена в эксплуатацию в 2010 г. в рамках
проект, чтобы остров стал первым сообществом со 100%
энергия, полученная из устойчивых источников.

Щелкните логотип любого из наших спонсоров, чтобы перейти на их страницу eMarketplace.

BU-203: Никелевые батареи — Battery University

Узнайте о различиях между никель-кадмиевым и никель-металлогидридным.

В течение 50 лет портативные устройства работали почти исключительно на никель-кадмиевом (NiCd). Это привело к появлению большого количества данных, но в 1990-х годах никель-металлогидрид (NiMH) взял верх, чтобы решить проблему токсичности надежного в остальном NiCd. Многие характеристики NiCd были переданы в лагерь NiMH, предлагая квази-замену, поскольку эти две системы похожи.Из-за экологических норм, никель-кадмиевый металл сегодня ограничен специальными применениями.

Никель-кадмиевые (NiCd)

Никель-кадмиевые батареи, изобретенные Вальдемаром Юнгнером в 1899 году, имели несколько преимуществ по сравнению со свинцово-кислотными, в то время единственными перезаряжаемыми батареями; однако материалы для NiCd были дорогими. Разработка шла медленно, но в 1932 году были предприняты шаги по нанесению активных материалов внутри пористого никелированного электрода. Дальнейшие усовершенствования произошли в 1947 году за счет поглощения газов, образующихся во время зарядки, что привело к созданию современной герметичной батареи NiCd.

В течение многих лет никель-кадмиевые батареи были предпочтительным выбором для радиоприемников двусторонней связи, оборудования скорой медицинской помощи, профессиональных видеокамер и электроинструментов. В конце 1980-х годов NiCd сверхвысокой емкости потряс мир своей емкостью, которая была на 60 процентов выше, чем у стандартного NiCd. Этого удалось добиться за счет упаковки большего количества активного материала в ячейку, но этот выигрыш был затенен более высоким внутренним сопротивлением и уменьшенным количеством циклов.

Стандартный никель-кадмиевый аккумулятор остается одним из самых надежных и щадящих аккумуляторов, и авиационная отрасль остается верна этой системе, но для достижения долговечности требуется надлежащий уход.NiCd, а отчасти также NiMH, обладают эффектом памяти, который вызывает потерю емкости, если не выполнять периодический полный цикл разряда. Батарея, кажется, запоминает предыдущую поданную энергию, и после того, как установлен порядок, она не хочет отдавать больше. (См. BU-807: Как восстановить никелевые батареи). По данным RWTH, Аахен, Германия (2018), стоимость никель-кадмиевых батарей составляет около 400 долларов за киловатт-час. В таблице 1 перечислены преимущества и ограничения стандартного никель-кадмиевого сплава.

Преимущества

Прочный, большое количество циклов при надлежащем обслуживании

Только аккумулятор, который можно сверхбыстро заряжать с небольшим напряжением

Хорошие нагрузочные характеристики; прощает при злоупотреблении

Длительный срок хранения; могут храниться в разряженном состоянии, перед использованием необходимо грунтовать

Простое хранение и транспортировка; не подлежит нормативному контролю

Хорошие низкотемпературные характеристики

Экономичная цена; NiCd является самым низким с точки зрения затрат на цикл

Доступен в широком диапазоне размеров и вариантов производительности

Ограничения

Относительно низкая удельная энергия по сравнению с более новыми системами

Эффект памяти; требует периодических полных разрядов и может восстанавливаться

Кадмий — токсичный металл.Невозможно выбрасывать на свалки

Высокий саморазряд; требует подзарядки после хранения

Низкое напряжение элементов 1,20 В требует, чтобы многие элементы достигли высокого напряжения

Таблица 1: Преимущества и ограничения NiCd батарей.

Металлогидрид никеля (NiMH)

Исследования металлогидрида никеля начались в 1967 году; однако нестабильность с металлогидридом вместо этого привела к развитию никель-водородного (NiH).Новые гидридные сплавы, открытые в 1980-х годах, в конечном итоге улучшили проблемы стабильности, и сегодня NiMH обеспечивает на 40 процентов более высокую удельную энергию, чем стандартный NiCd.

Металлогидрид никеля не лишен недостатков. Батарея более хрупкая и ее сложнее заряжать, чем NiCd. Благодаря 20-процентному саморазряду в первые 24 часа после зарядки и 10 процентам в месяц после этого NiMH занимает одно из первых мест в своем классе. Модификация гидридных материалов снижает саморазряд и уменьшает коррозию сплава, но это снижает удельную энергию.В аккумуляторах для электрического силового агрегата эта модификация используется для достижения необходимой прочности и длительного срока службы.

Потребительские приложения

NiMH стали одними из самых доступных перезаряжаемых аккумуляторов для бытового использования. Производители аккумуляторов, такие как Panasonic, Energizer, Duracell и Rayovac, осознали необходимость в долговечных и недорогих перезаряжаемых аккумуляторах и предлагают никель-металлгидридные аккумуляторы AA, AAA и других размеров. Производители батарей хотят переманить покупателей от одноразовых щелочных батарей к перезаряжаемым.

NiMH батарея для потребительского рынка является альтернативой вышедшей из строя многоразовой щелочной батарее, появившейся в 1990-х годах. Ограниченный срок службы и плохие характеристики нагрузки помешали его успеху.

В таблице 2 сравниваются удельная энергия, напряжение, саморазряд и время работы батарей, продаваемых без рецепта. Доступные в размерах AA, AAA и других размерах, эти элементы могут использоваться в портативных устройствах, разработанных для этих норм. Несмотря на то, что напряжения элементов могут изменяться, напряжения в конце разряда являются общими, которые обычно составляют 1 В на элемент.Портативные устройства обладают некоторой гибкостью с точки зрения диапазона напряжений. Важно не смешивать элементы и всегда использовать в держателе батареи одного типа. Из-за соображений безопасности и несовместимости напряжений продажа большинства литий-ионных батарей в форматах AA и AAA невозможна.

Тип батареи	Емкость Элемент AA	Напряжение	Саморазряд Емкость после 1 года хранения	Время работы цифровая камера Приблизительные фотографии
NiMH	2700 мАч, перезаряжаемый	1.2V	50%	600 снимков
Eneloop *	2,500 мАч, перезаряжаемый	1,2 В	85%	500 выстрелов
8 43 Обычный 9044 мАч неперезаряжаемый	1,5 В	95% Срок хранения 10 лет	100 выстрелов
Многоразовый щелочной	2,000 мАч; ниже при последующей подзарядке	1,4 В	95%	100 выстрелов
Литий (Li-FeS2)	2,500–3400 мАч (неперезаряжаемый)	1.5V	Очень низкий Срок хранения 10 лет	690 снимков

Таблица 2: Сравнение щелочных, многоразовых щелочных, Eneloop и NiMH
* Eneloop — торговая марка Panasonic (2013 г.) на основе NiMH.

Высокий уровень саморазряда вызывает постоянную озабоченность у потребителей, использующих аккумуляторные батареи, а никель-металлгидридные аккумуляторы ведут себя как протекающие баскетбольные или велосипедные шины. Фонарик или портативное развлекательное устройство с никель-металлгидридным аккумулятором становится «разряженным», если его отложить всего на несколько недель.Необходимость подзаряжать устройство перед каждым использованием не устраивает многих потребителей, особенно фонариков, которые находятся в режиме ожидания на случай перебоев в подаче электроэнергии; Щелочной сохраняет заряд 10 лет.

Eneloop NiMH от Panasonic и Sanyo уменьшил саморазряд в шесть раз. Это означает, что вы можете хранить заряженный аккумулятор в шесть раз дольше, чем обычный никель-металлгидридный аккумулятор, прежде чем потребуется подзарядка. Недостатком Eneloop перед обычным NiMH является немного меньшая удельная энергия.

В таблице 3 приведены преимущества и ограничения NiMH промышленного класса. В таблицу не включены Eneloop и другие потребительские бренды.

Простое хранение и транспортировка; не подлежит нормативному контролю

Экологически чистый; содержит только легкие токсины

Содержание никеля делает переработку прибыльной

Широкий диапазон температур

Ограничения

Ограниченный срок службы; глубокая разрядка сокращает срок службы

Требуется сложный алгоритм зарядки.Чувствителен к перезарядке

Не очень хорошо поглощает перезаряд; постоянный заряд должен быть низким

Вырабатывает тепло во время быстрой зарядки и разрядки при высокой нагрузке

Высокий саморазряд

Кулоновский КПД всего около 65% (99% с литий-ионным аккумулятором)

Таблица 3: Преимущества и недостатки NiMH аккумуляторов.

Никель-железо (NiFe)

После изобретения никель-кадмия в 1899 году швед Вальдемар Юнгнер попытался заменить железо кадмием, чтобы сэкономить деньги; однако низкая эффективность заряда и газообразование (образование водорода) побудили его отказаться от разработки без получения патента.

В 1901 году Томас Эдисон продолжил разработку никель-железной батареи в качестве заменителя свинцово-кислотной батареи для электромобилей. Он утверждал, что никель-железо, погруженное в щелочной электролит, «намного превосходит батареи, в которых используются свинцовые пластины в серной кислоте». Он рассчитывал на развивающийся рынок электромобилей и проиграл, когда его заняли бензиновые автомобили. Его разочарование возросло, когда автомобильная промышленность использовала свинцово-кислотные батареи в качестве батарей для стартера, освещения и зажигания (SLI) вместо никель-железных.(См. BU-1002: Электрический силовой агрегат, HEV, PHEV.)

Рисунок 4: Томас А. Эдисон и его улучшенная аккумуляторная батарея.
Эдисон продвигал никель-железо как более легкий и чистый, чем свинцово-кислотный. Более низкие эксплуатационные расходы должны были компенсировать более высокую первоначальную стоимость. В ок. 1901 г. Эдисон осознал потребность в электромобиле. Он сказал, что батарее нужно уделять такое же внимание, как и конному и железнодорожному локомотиву.
^{Источник: Scientific America, Нью-Йорк, 14 января 1911 г.}

Никель-железная батарея (NiFe) использует катод из оксида-гидроксида и железный анод с электролитом из гидроксида калия, который обеспечивает номинальное напряжение ячейки 1.20В. NiFe устойчив к перезарядке и чрезмерной разрядке и может прослужить более 20 лет в режиме ожидания. Устойчивость к вибрации и высоким температурам сделала NiFe батареей предпочтительной для горнодобывающей промышленности в Европе; во время Второй мировой войны использовались аккумуляторные немецкие летающие бомбы Фау-1 и ракеты Фау-2. Другие области применения — железнодорожная сигнализация, вилочные погрузчики и стационарные устройства.

NiFe имеет низкую удельную энергию около 50 Втч / кг, плохие низкотемпературные характеристики и высокий саморазряд 20-40 процентов в месяц.Это, вместе с высокой стоимостью производства, побудило промышленность оставаться верной свинцово-кислотной продукции.

Производятся улучшения, и NiFe становится жизнеспособной альтернативой свинцово-кислотной в внесетевых энергосистемах. Технология карманной пластины снизила саморазряд; аккумулятор практически невосприимчив к перезарядке и недозаряду и должен прослужить более 50 лет. Для сравнения: при использовании свинцовых кислот глубокого цикла в циклическом режиме менее 12 лет. NiFe стоит примерно в четыре раза дороже, чем свинцово-кислотный, и по закупочной цене сопоставим с Li-ion.

Никель-железные батареи используют конический заряд, аналогичный никель-кадмиевым и никель-металлгидридным. Не используйте заряд постоянного напряжения, как в свинцово-кислотных и литий-ионных аккумуляторах, но позвольте напряжению свободно плавать. Подобно батареям на никелевой основе, напряжение элемента начинает падать при полной зарядке, поскольку внутренний газ накапливается и температура повышается. Избегайте перезарядки, так как это вызывает испарение воды и высыхание. Только капельный заряд для компенсации саморазряда.

Низкую емкость часто можно улучшить, применяя высокий разрядный ток, в три раза превышающий C-rate, в течение 30 минут.Убедитесь, что температура электролита не превышает 46 ° C (115 ° F).

Никель-цинк (NiZn)

Никель-цинк похож на никель-кадмиевый тем, что в нем используются щелочной электролит и никелевый электрод, но он отличается по напряжению; NiZn обеспечивает 1,65 В на элемент, а не 1,20 В, которые обеспечивают NiCd и NiMH. NiZn заряжается при постоянном токе до 1,9 В на элемент и не может принимать постоянный заряд, также известный как поддерживающий заряд. Удельная энергия составляет 100 Втч / кг, и ее можно включить 200–300 раз.NiZn не содержит тяжелых токсичных материалов и может быть легко переработан. Некоторая упаковка доступна в формате ячейки AA.

В 1901 году Томас Эдисон получил патент США на систему перезаряжаемых никель-цинковых батарей, которая была установлена в железнодорожных вагонах между 1932 и 1948 годами. NiZn страдал от высокого саморазряда и короткого срока службы, вызванного ростом дендритов, что часто приводило к на короткое замыкание. Усовершенствования электролита уменьшили эту проблему, и NiZn снова рассматривается для коммерческого использования.Низкая стоимость, высокая выходная мощность и хороший рабочий температурный диапазон делают этот химический состав привлекательным.

Никель-водородный (NiH)

Когда в 1967 году начались исследования никель-металлогидрида, проблемы с нестабильностью металлов вызвали сдвиг в сторону разработки никель-водородных батарей (NiH). NiH использует стальной баллон для хранения водорода под давлением 8,270 кПа (1,200 фунтов на квадратный дюйм). Ячейка включает твердые никелевые электроды, водородные электроды, газовые экраны и электролит, заключенные в сосуд под давлением.

NiH имеет номинальное напряжение элемента 1,25 В и удельную энергию 40–75 Втч / кг. Преимуществами являются длительный срок службы даже при полных циклах разряда, хороший календарный срок службы из-за низкой коррозии, минимальный саморазряд и замечательные температурные характеристики от –28 ° C до 54 ° C (от –20 ° F до 130 ° F). . Эти характеристики делают NiH идеальным спутником. Ученые пытались разработать NiH-аккумуляторы для наземного использования, но низкая удельная энергия и высокая стоимость работали против этого усилия. Одна ячейка для спутникового приложения стоит тысячи долларов.Поскольку NiH заменил NiCd в спутниках, наблюдается переход к литий-ионным батареям с длительным сроком службы. (См. BU-211: Альтернативные аккумуляторные системы.

Хранение аккумуляторов. Источники питания и зарядные устройства

Как хранить аккумулятор от шуруповерта

Разновидности аккумуляторов шуруповёрта

Как определить какой у вас аккумулятор

Правила хранения в зависимости от вида

Литий-ионный

Никель-кадмиевый

Никель-металлогидридный

Что не допускается делать при хранении

Как хранить никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов: правильное хранение литий-ионных

Как Хранить Литий Ионные Аккумуляторы Шуруповерта

Плюсы шуруповерта с литий-ионным аккумулятором

Дополнительные преимущества

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

Никель-кадмиевые

Никель-металлогидридные

Литий-ионные

Общие правила зарядки

Какие характеристики важны при выборе аккумулятора для шуруповерта

О чем говорит емкость аккумулятора

О чем говорит напряжение аккумулятора

Преимущества и недостатки

Как переделать и собрать?

Восстановление ni-cd аккумуляторов

Как проверить батареи

Восстановление водой, пошагово

Восстановление с помощью высокого тока

Как правильно заряжать новые литий ионные аккумуляторы шуруповёрта?

Общие правила

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Рекомендации по правильному использованию аккумуляторов разных типов для электроинструмента

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Никель-кадмиевые аккумуляторы – Help for engineer | Cхемы, принцип действия, формулы и расчет

Как заряжать Li-ion аккумулятор шуруповёрта

Как хранить аккумуляторы от шуруповерта?

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Нужно ли вынимать аккумулятор из шуруповерта при хранение?

Как долго можно хранить аккумуляторы без подзарядки?

Читайте также:

Как продлить жизнь аккумулятору для шуруповерта?

Содержание:

Никель-кадмиевый

Никель-металлогидридный

Литий-ионный

Как хранить никель кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов — MOREREMONTA

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Как лучше хранить аккумуляторы — заряженными или разряженными?

Нужно ли вынимать аккумулятор из шуруповерта при хранение?

Как долго можно хранить аккумуляторы без подзарядки?

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов для … ↗ – Telegraph

BatteryStuff | Ответы на общие вопросы о батареях NiCD

Какие бывают никель-кадмиевые батареи

В чем уникальность никель-кадмиевых батарей

Приложения для электроинструментов

Зарядка NiCd аккумуляторов

Хранение никель-кадмиевых батарей

Эффект памяти

Надлежащая утилизация

Сводка

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Как хранить никелевые батареи — База знаний BatteryGuy.com

Температура

Влажность

Заряд

Срок годности

— обзор

9 Никель-кадмиевые батареи

Никель-кадмиевые батареи — обзор

СРОК ГОДНОСТИ АККУМУЛЯТОРА

Никель-кадмиевые (NI-CD) батареи | Ассоциация накопителей энергии

Как работают никель-кадмиевые батареи

Щелкните логотип любого из наших спонсоров, чтобы перейти на их страницу eMarketplace.

BU-203: Никелевые батареи — Battery University

Никель-кадмиевые (NiCd)

Металлогидрид никеля (NiMH)

Никель-железо (NiFe)

Никель-водородный (NiH)

Добавить комментарий Отменить ответ