Цитата:от: filipok2927
По некоторым показателям ni-cd говорят превосходят ni-mh. Кто что знает про это?
Для разных типов аккумуляторов характерны свои особые режимы заряда. Для Li-ion они не такие, как для никелевых источников. Кроме того, внутри каждой группы также возможны различные режимы. Например, для NiCd или NiMH аккумуляторов известны 4 основных способа заряда:
- стандартный заряд – заряд постоянным током, равным 1/10 от величины номинальной емкости аккумулятора, в течение примерно 15 часов. Этот метод иногда называют тонкоструйным из-за малой величины зарядного тока.
- 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. Время заряда равно примерно 1 часу. При этом постоянно измеряется напряжение на аккумуляторе и по характеру его изменения принимается решение о моменте окончания заряда.
- реверсивный заряд – импульсный метод заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами.
Стандартный способ – самый щадящий, но и самый медленный. Наиболее опасен для никелевых
метод быстрого заряда, но он позволяет восстановить работоспособность источника в кратчайшие сроки. Ускоренный метод с постоянным контролем напряжения наиболее точен и удобен, но одновременно и наиболее сложен.
У литиевых аккумуляторов другие режимы заряда. Зарядное устройство для Li-ion аккумуляторов имеет повышенное напряжение, более жесткие ограничения на отклонения этого напряжения и у них не применяется тонкоструйный заряд потому, что этот метод может вызвать металлизацию лития, что приводит к нестабильности элемента.
Вместо этого, для компенсации маленького саморазряда аккумулятора может применяться кратковременный заряд. Основные параметры: напряжение заряда равно 4,1 – 4,2В (выбор зависит от типа электродов аккумулятора); ток - 0,3С; время заряда - около 3-4 часов)
Наиболее популярными аккумуляторами, применяемыми для питания электронных приборов, являются ХИТ (химических источников тока) следующих типов:
никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидритные (Ni-MH) и литий-ионнные.
Никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы имеют напряжение питания 1,2 В и способны выдерживать
свыше 1000 циклов заряда/разряда. ХИТ данной группы допускают эксплуатацию в режиме разряда большими токами. Их стоимость значительно ниже, чем у литиевых ХИТ. Благодаря этим качествам аккумуляторы получили самое широкое распространение. Однако, наряду с положительными свойствами, данные элементы имеют серьёзный недостаток. До недавнего времени у Ni-Cd аккумуляторов наблюдался неприятный эффект, получивший название «эффект памяти». Объясняется он следующим образом: в процессе циклической эксплуатации источника, меняется структура поверхности электродов, а в сепараторе аккумулятора образуются химические соединения, мешающие его дальнейшей разрядке малыми токами. Источник как бы запоминает своё состояние неполного разряда. В результате на разрядной кривой постепенно формируется новая линия, потенциал которой на 0,2В положительнее первоначальной. (т.е. напряжение на клеммах снижается по абсолютной величине.) Реальная емкость аккумулятора заметно уменьшается. Аккумулятор очень быстро заряжается, но быстро же и разряжается, имея при том пониженное напряжение на выходе. Кроме того, возможно небольшое увеличение внутреннего сопротивления.
Современные никель-кадмиевые аккумуляторы, производимые наиболее известными фирмами, не имеют эффекта памяти. Но кем бы ни был произведен элемент, с эффектом памяти, если он всё-таки проявился, можно бороться. Восстановить напряжение и емкость можно путем проведения нескольких полных циклов заряда/разряда. Конечно, лучше нового ваш аккумулятор уже не станет, часть емкости всё-таки пропадет безвозвратно, но работать с ним можно будет еще долго. Несколько слов о периодичности данного процесса: рекомендуется выполнять эту процедуру примерно один раз в месяц. Если делать это чаще, то полезный эффект увеличивается незначительно, а износ аккумулятора возрастает.
Отрицательным свойством никель-кадмиевых аккумуляторов является их высокая экологическая опасность, так как они содержат кадмий, соли которого очень ядовиты. Отработавшие свой срок Ni-Cd аккумуляторы нельзя просто выбросить. Следует утилизировать их в специальных местах (найти которые у нас в стране довольно трудно).
Близкие по свойствам
никель-металлгидритные (Ni-MH) аккумуляторы имеют тот же уровень выходного напряжения (1.2В), хорошие емкостные характеристики, высокую надежность и разнообразие конструктивных исполнений. Отсутствие ядовитого кадмия – важное качество ХИТ данного вида. Они отличаются менее широким диапазоном рабочих температур (-100С …+40С), а также существенно большей емкостью, но имеют при этом меньшие максимально допустимые токи разряда и
меньшее число циклов заряда-разряда (но всё-таки не менее 500). Недопустимость высоких температур налагает ограничения на максимальные разрядные токи и требует усложнения конструкции аккумулятора. Внутри многих из них устанавливаются термисторы или тепловые реле, препятствующие быстрому разряду источника. В то время как температура -20°C является пределом, при котором NiMH и Li-ion аккумуляторы прекращают функционировать, NiCd могут продолжать работать при её снижении до -40°C.
По общему мнению, литий-ионные аккумуляторы - самые перспективные. Они имеют большую по сравнению с другими аккумуляторами емкость, около 500 циклов перезарядки, экологически безопасны и не обладают эффектом памяти. Самым большим преимуществом ХИТ этого типа является рекордная удельная емкость, т.е. количество запасенной энергии соотнесенное к единице веса или объёма. Li-ion аккумуляторы лучше всего функционируют при комнатной температуре. Работа при повышенной температуре сокращает срок их службы, поскольку она способствует ускоренному старению, сопровождаемому увеличением внутреннего сопротивления. Из недостатков можно отметить следующие: Li-ion аккумулятор «не любит» глубокого разряда.
Он очень требователен к температурному диапазону, боится перезаряда, взрывоопасен при нарушении герметичности, понемногу теряет емкость («старится» даже при отключенной нагрузке) и имеет самую высокую стоимость.