Четверг, 12.12.2024, 19:49


Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Главное меню

Главная

Гороскоп
Детские стихи
Женская жизнь
Киевский регион
Киномир
Криминал
Кулинария
Медицина
Здоровье
Музыка и шоубизнес
Наука и образование
Нежин
Обуховские новости
Полезно знать
Происшествия
Психология
Политика и другое
Развлечения
Спорт
Тесты, программы
Технологии
Техника
Экономика
Это интересно
Юмор
Видео

Визитка сайта

Каталог файлов

Каталог статей

Блог

Фотоальбомы

Форум

Гостевая книга

Каталог сайтов

Обратная связь

 
Информеры

Погода в Обухове на неделю


Онлайн всего: 10
Гостей: 10
Пользователей: 0



Рейтинг@Mail.ru
МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов

 
Отправка SMS
Отправить SMS бесплатно
 
 Каталог статей
Главная » Статьи » Полезно знать » Техника

Никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы
В настоящий момент NiCd аккумуляторы по прежнему остаются наиболее популярными для электропитания переносных радиостанций, медицинского оборудования, профессиональных видеокамер, регистрирующих устройств и мощных инструментов. Так свыше 50 % всех аккумуляторов для переносного оборудования - NiCd. Появление более новых по электрохимической системе аккумуляторов хотя и привело к уменьшению использования NiCd аккумуляторов, однако, выявление недостатков новых видов аккумуляторов привело к возобновлению интереса к NiCd аккумуляторам.

Вот некоторые отличительные преимущества NiCd аккумуляторов над аккумуляторами других типов:

  • - Быстрый и простой метод заряда.
  • - Большое число циклов заряда / разряда (при правильном обслуживании NiCd аккумулятор выдерживает свыше одной тысячой циклов заряда / разряда).
  • - Превосходная нагрузочная способность, даже при низких температурах (NiCd аккумулятор можно перезаряжать при низких температурах).
  • - Простое хранение и транспортировка (NiCd аккумуляторы принимаются большинством воздушных грузовых компаний).
  • - Легкое восстановление после понижения емкости и длительного хранения.
  • - Малая чувствительность к неправильной эксплуатации.
  • - Низкая цена.
  • - Доступность в широком диапазоне типоразмеров.

NiCd аккумулятор подобен сильному и молчаливому работнику, который интенсивно трудится и при этом не доставляет больших хлопот. Для него предпочтителен быстрый заряд по сравнению с медленным и импульсный заряд по сравнению с зарядом постоянным током. Улучшение эффективности достигается распределением импульсов разряда между импульсами заряда. Этот метод заряда, обычно называемый реверсивным, поддерживает высокую площадь активной поверхности электродов, тем самым, увеличивая эффективность и срок эксплуатации аккумулятора. Реверсивный заряд также улучшает быстрый заряд, т.к. помогает рекомбинации газов, выделяющихся во время заряда. В результате – аккумулятор меньше нагревается и более эффективно заряжается по сравнению со стандартным методом заряда постоянным током.

Другая важная проблема, которая решается при использовании реверсивного заряда, это уменьшение кристаллических образований в элементах аккумулятора, что повышает эффективность и продлевает срок его эксплуатации. Исследования, проведенные в Германии показали, что реверсивный заряд добавляет около 15 % к сроку службы NiCd аккумулятора.

Существует много различных методов заряда NiCd или NiMH аккумуляторов. Но все их можно разделить на 4 основные группы:

  • - стандартный заряд – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение примерно 15 часов.
  • - быстрый заряд - заряд постоянным током, равным 1/3 от величины номинальной емкости аккумулятора в течение примерно 5 часов.
  • - ускоренный или дельта V заряд – заряд с начальным током заряда, равным величине номинальной емкости аккумулятора, при котором постоянно измеряется напряжение на аккумулятора и заряд заканчивается после того, как аккумулятор полностью заряжен. Время заряда примерно 1 час.
  • - реверсивный заряд – импульсный метод заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами.
Емкость аккумулятора часто обозначается буквой “C”, и Вы часто будете видеть ссылки подобные 1/20 C или C/20. Когда говорят о разряде, равном 1/10 C, то это означает разряд током, равным десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора. Так например, для аккумулятора емкостью 600 мА*час это будет разряд током 600/10 = 60mA. Теоретически аккумулятор емкостью 600 мА*час может отдавать ток 600mA в течение одного часа, 60 мА в течение 10 часов, или 6mA в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается.

Аналогично при заряде аккумуляторов, значение 1/10 C означает заряд током, равным десятой части заявленной емкости аккумулятора. Тонкоструйный заряд в 1/10 C - обычно безопасен для любого аккумулятора.


Для NiCd аккумуляторов вредно нахождение в зарядном устройстве в течение нескольких дней. Фактически, NiCd аккумуляторы – это единственный тип аккумуляторов, который выполняет свои функции лучше всего, если периодически подвергается полному разряду. Все остальные разновидности аккумуляторов по электрохимической системе предпочитают неглубокий разряд. Итак, для NiCd аккумуляторы важен периодический полный разряд, и если он не производится, NiCd аккумуляторы постепенно теряют эффективность из-за формирования больших кристаллов на пластинах элемента, явления, называемого эффектом памяти.

  Среди недостатков NiCd аккумулятора - необходимость периодической полной разрядки   для сохранения эксплуатационных свойств (устранения эффекта памяти), высокий саморазряд (до 10 % в течение первых 24-х часов) и большие габариты по сравнению с аккумуляторами других типов. Кроме того, аккумулятор содержит кадмий и требует специальной утилизации. В ряде скандинавских стран по этой причине уже запрещен к использованию. Из-за больших габаритов и проблем с утилизацией NiCd аккумулятор постепенно покидает рынок сотовых телефонов.

Почему аккумулятор в процессе эксплуатации постепенно становится неспособным принять во время заряда то количество энергии, на хранение которого он рассчитан?


5 различных состояний одного и того же NiCd аккумулятора.

Левый крайний аккумулятор обладает стопроцентной емкостью. Его рабочее вещество имеет однородную структуру из мельчайших частиц и максимальную площадь активной поверхности. Крайний правый - наихудший и имеет только 20 % от номинальной емкости. Частицы его рабочего вещества укрупнились, и площадь активной поверхности значительно уменьшилась. Причина этого явления заключается в том, что в процессе эксплуатации с каждым новым циклом заряда-разряда рабочее вещество внутри NiCd и NiMH аккумуляторов постепенно изменяет свою структуру в сторону уменьшения площади активной поверхности, что приводит к уменьшению реальной емкости. Этот эффект, называемый также эффектом памяти, развивается вследствие заряда не полностью разряженных аккумуляторов на основе никеля и сильнее всего проявляется в никель-кадмиевых аккумуляторах.

В процессе эксплуатации потребители, как правило, не дожидаются полной разрядки аккумулятора перед очередным зарядом. Впрочем, это вполне естественно, особенно, когда отсутствует запасной аккумулятор. Однако в результате такой практики через 3 - 6 месяцев (в зависимости от частоты заряда, глубины разряда, условий эксплуатации, качества аккумулятора и фирмы-изготовителя) реальная емкость аккумулятора заметно уменьшается. Сокращается также и время заряда. Кроме того, возможно небольшое увеличение внутреннего сопротивления [1] аккумулятора. Словом, начинает проявляться эффект памяти.

Если и далее не принимать особых мер, то при дальнейшей эксплуатации увеличивающиеся кристаллические образования могут привести к разрушению сепаратора (своего рода перегородки, разделяющей анод и катод) и увеличению тока саморазряда [1]. В этом случае аккумулятор становится подобен худому ведру: воду носить можно, но недалеко.

Что же делать? Вспомнить старое доброе правило: легче эффект памяти предотвратить, чем потом устранить. А для предотвращения необходимо применять тренировку аккумуляторов, под которой понимаются периодические (3 - 4 раза) циклы заряда и последующего разряда до напряжения 1 вольт на элемент. Процесс этот проще всего выполнять на настольных зарядных устройствах, имеющих функцию разряда, или на специальных анализаторах типа Cadex C7000, C7200 [2,3]. Последние процесс тренировки автоматизируют и увеличивают емкость аккумулятора до максимально возможного уровня.. Выполнение тренировочных циклов непосредственно в телефоне тоже возможно, но не так эффективно, поскольку телефон, как правило, успевает отключиться раньше, чем аккумулятор полностью разрядится. Да и времени для этого требуется значительно больше.

Теперь несколько слов о периодичности данного процесса. Рекомендации таковы: для никелькадмиевых аккумуляторов - один раз в месяц, для никель-металлгидридных - раз в два месяца. Если делать это чаще, то полезный эффект увеличивается незначительно, а износ аккумулятора значительно возрастает.

Всегда ли помогают тренировочные циклы заряда-разряда? Не всегда. С запущенными аккумуляторами дело обстоит сложнее, и помочь тут может только метод восстановления, основанный на глубоком (до 0.4 вольта на элемент) разряде аккумуляторов по специальному алгоритму. При таком разряде происходит дробление крупных кристаллических образований, в результате чего емкость аккумулятора восстанавливается.

  • Эффект памяти свойственен только аккумуляторам на основе никеля, причем сильнее всего он проявляется в никель-кадмиевых аккумуляторах. Существуют мнение, что в никель-металлгидридных аккумуляторах этот эффект просто не успевает значительно проявиться из-за меньшего срока их службы. В то же время ряд фирм, выпускающих NiMH аккумуляторы, заявляет, что их аккумуляторы свободны от этого эффекта. Например, фирма GP Batteries International Limited [6] в сопроводительной этикетке на некоторые типы своих аккумуляторов указывает следующие параметры: количество циклов разрядазаряда - 1000, отсутствие эффекта памяти и необходимости разряда аккумулятора перед зарядом. Словом, параметры более чем привлекательны.
  • Часто на эффект памяти списывают повреждения аккумулятора, вызванные неправильной эксплуатацией: использованием неисправного или "неродного" зарядного устройства, длительным пребыванием в зарядном устройстве, переохлаждением или перегревом аккумулятора, да и просто браком по вине изготовителя или поставщика.
  • Для предупреждения эффекта памяти при отсутствии специальных зарядных устройств можно порекомендовать заряд после как можно более полного разряда аккумулятора в телефоне.


По материалам: newlist.ru, cadex.com, landata.ru
Категория: Техника | Добавил: ayverso (14.08.2009)
Просмотров: 9096 | Рейтинг: 5.0/2 |
Copyright Ayverso© 2024
Поиск
Поиск на сайте


1

Категории
Домашний очаг [0]
Техника [3]
Быт [0]
Календарь
Поиск
Міністерство освіти і науки України

Департамент освіти Київської ОДА

Академія неперервної освіти

Освітній портал 'Педпреса'

Український центр оцінювання якості освіти України


Управління освіти Обухова

Управління освіти м.Обухова

Підгірцівська ЗОШ І-ІІІ ст.

Підгірцівська ЗОШ І-ІІІ ст.

Обухівський медколедж
Дерев`янська ЗОШ І-ІІ cт.
Дерев`янська ЗОШ І-ІІ ст.
Офіційний сайт Обухова
Офіційний сайт Обухова
Обухівська РДА
Обухівська РДА
Офіційний сайт Українки
Офіційний сайт Українки

Освіта в Україні і за кордоном
Освіта в Україні і за кордоном
Філологічний експрес
Філологічний експрес
Освітній портал
Освітній портал
Євро освіта
ЄвроОсвіта