В современной носимой аппаратуре и всевозможных гаджетах все чаще можно увидеть в качестве источника питания аккумуляторы вместо привычных нам гальванических элементов. И это понятно.
Хотя аккумуляторы дороже, их можно многократно заряжать, что в целом дает существенную экономию. Но экономия будет лишь в том случае, если эти аккумуляторы правильно эксплуатируются. Иначе они прослужат даже меньше, чем обычные батарейки.
В этой статье мы выясним, сколько по времени заряжать аккумуляторные батарейки и какой зарядный ток выбрать.
Какие батарейки можно заряжать
Прежде чем заряжать аккумуляторы, определимся с терминами. Одиночный элемент, который можно многократно заряжать, именуется аккумулятором. Несколько таких элементов, соединенных тем или иным образом, – аккумуляторная батарея. Те элементы, которые нельзя заряжать, называются гальваническими элементами, а несколько соединенных элементов – батарея гальванических элементов.
На фото слева аккумулятор (аккумуляторная батарейка), справа гальванический элемент (одноразовая батарейка)
Итак, аккумуляторы или аккумуляторные батарейки можно заряжать, а гальванические элементы или просто батарейки нельзя – они одноразовые. Разрядились – и выбросил.
Как отличить батарейку от аккумулятора
Прежде чем браться за зарядку аккумуляторных батареек, необходимо убедиться, что в руках у нас действительно перезаряжаемый источник тока. Это несложно. Особенности аккумуляторов представлены ниже.
Емкость. На аккумуляторах производитель почти всегда указывает их электрическую емкость. На батарейках такой информации не найти.
Аккумуляторные батарейки формата “АА” имеют емкость 3 000 mAh
Пометка на возможность перезарядки. На аккумуляторах можно найти надпись «Rechargeable» (перезаряжаемая, англ.). На гальванических элементах такой надписи нет или стоит «Do not recharge» (не перезаряжать).
Сверху мы видим аккумулятор, снизу – гальванический элемент
Обозначение типа. На всех элементах питания указывается технология, по которой они выполнены. Батарейки бывают солевыми (код R) и щелочными (LR). После буквы ставится цифра, обозначающая типоразмер.
Солевая (слева) и щелочная одноразовые батарейки типоразмера «АА»
Пальчиковые аккумуляторы в зависимости от используемых материалов и технологий изготовления помечаются так:
- Ni-Mh – никель-металл-гидридный;
- Ni-Cd – никель-кадмиевый;
- Ni-Zn – никель-цинковый.
Перед нами никель-кадмиевые аккумуляторы
Существуют пальчиковые литий-ионные аккумуляторы с выходным напряжением 1,5 В, но они не являются аккумуляторами как таковыми. Это сложные составные изделия, содержащие в корпусе типоразмера «AAA» литий-ионный аккумулятор на напряжение 3,7 В, контроллер заряда и выходной понижающий преобразователь.
Это устройство только выглядит, как «АА», на самом деле внутри него литий-ионный аккумулятор на 3.7 В с преобразователем на 1.5 В
Напряжение. Практически все цилиндрические гальванические элементы имеют начальное напряжение 1.5 В. Аккумуляторы в зависимости от типа выдают 1.2 В (Ni-Mh и Ni-Cd) или 1.6 В (Ni-Zn).
Никель-металл-гидридный аккумулятор с выходным напряжением 1.2 В
Формула расчёта времени заряда по ёмкости и току
- А теперь можно ответить на вопрос, как правильно заряжать аккумуляторные батарейки. Общая формула времени заряда будет выглядеть так:
- t = C / I * к,
- где:
- t – время заряда в часах;
- C – емкость элемента в А*ч;
- I – зарядный ток в амперах;
- к – коэффициент, равный 1.2-1.4.
Коэффициент нужен для поправки на КПД элемента.
Поскольку часть энергии при зарядке расходуется на тепло и создание химических реакций, аккумулятору для полного набора емкости потребуется получить больше энергии, чем сама его электрическая емкость.
Важно! Эта формула справедлива лишь для полностью разряженных аккумуляторов.
Обычно мы не разряжаем элемент «в ноль» (это быстро его разрушит), поэтому возможность использования ее весьма сомнительна без некоторых поправок. О них чуть ниже.
Но как правило, об окончании зарядки судят по напряжению на элементе, а не по расчетному времени. Именно так работает автоматическое зарядное устройство.
Каким током можно заряжать
Теперь о токе. Все мы знаем, что, к примеру, свинцово-кислотные автомобильные АКБ заряжают током 0.1С, где С – емкость батареи.
Справедливо ли это для тех типов элементов, о которых мы говорим? Справедливо, но лишь отчасти. Если мы выберем такой ток, то однозначно не перегреем аккумулятор любого типа и не выведем его из строя.
Тем не менее производитель допускает следующие зарядные токи:
- Ni-Mh – оптимально 0.1 С-0.5С, возможно реже 1С. Количество циклов заряд/разряд – 300-500 (некоторые производители, в частности, компания GP, указывают 1 000);
- Ni-Cd – 0.1С-0.5С, количество циклов заряд/разряд – от 100 до 900;
- Ni-Zn – оптимально 0.1С-0.5С, изредка могут заряжаться током 1С. Количество циклов заряд/разряд – от 250 до 370;
- Li-ion – оптимально до 1С с постоянным контролем температуры корпуса. Количество циклов заряд/разряд до потери 20% емкости – 600;
Примеры расчетов
А сейчас в качестве примера сделаем небольшой расчет и выясним, сколько времени нужно заряжать конкретные аккумуляторные батарейки. Предположим, перед нами полностью разряженный Ni-Cd аккумулятор емкостью 1 000 мА*ч.
Производитель этого типа аккумуляторов допускает его глубокий разряд, и мы этим воспользовались. Ток зарядки выберем 200 мА*ч (0.2С). Коэффициент возьмем средний – 1.4.
Попробуем рассчитать время зарядки по формуле, приведенной выше:
1/0.2*1,4 = 7 часов
Теперь зарядим литий-ионный аккумуляторную батарею емкостью 3 000 мА*ч. Он у нас будет разряжен на 90%. Выбираем ток заряда 0.5С, коэффициент тот же. Поскольку элемент не полностью разряжен, вносим в формулу поправку, вычтя из полной электрической емкости 10%.
(3 – 0.3)/1.5*1,4 = 2.67 часа
Как мы видим, расчет предельно прост, но, к сожалению, не всегда верен. Истинное время зависит от многих факторов: температуры окружающей среды, реальной емкости элемента (со временем она падает), степени разрядки. А реальную степень разрядки не всегда удается точно определить.
Таблицы времени зарядки разных аккумуляторов
Ну а те, кому лень вычислять, сколько по времени заряжаются аккумуляторные батарейки, могут воспользоваться нижеприведенными табличками для элементов разной емкости и при разных токах заряда.
Время зарядки разряженных на 90% аккумуляторов емкостью 3 000 и 2 700 мА*ч
| 300 (0.1С) | 12.6 | 270 (0.1С) | 12.6 |
| 900 (0.3 С) | 4.2 | 810 (0.3 С) | 4.2 |
| 1 500 (0.5С) | 2.5 | 1 300 (0.5 С) | 2.5 |
| 2 100 (0.7 С) | 1.8 | 1 900 (0.7С) | 1.8 |
| 3 000 (1С) | 1.26 | 2 700 (1С) | 1.26 |
Время зарядки разряженных на 90% аккумуляторов емкостью 2 200 и 2 000 мА*ч
| 220 (0.1С) | 12.6 | 200 (0.1С) | 12.6 |
| 660 (0.3 С) | 4.2 | 600 (0.3 С) | 4.2 |
| 1 100 (0.5С) | 2.5 | 1 000 (0.5 С) | 2.5 |
| 1 540 (0.7 С) | 1.8 | 1 400 (0.7С) | 1.8 |
| 2 200 (1С) | 1.26 | 2 000 (1С) | 1.26 |
Время зарядки разряженных на 90% аккумуляторов емкостью 1 700 и 1 200 мА*ч
| 170 (0.1С) | 12.6 | 120 (0.1С) | 12.6 |
| 510 (0.3 С) | 4.2 | 360 (0.3 С) | 4.2 |
| 850 (0.5С) | 2.5 | 60 (0.5 С) | 2.5 |
| 1 190 (0.7 С) | 1.8 | 840 (0.7С) | 1.8 |
| 1 700 (1С) | 1.26 | 1 200 (1С) | 1.26 |
Время зарядки разряженных на 90% аккумуляторов емкостью 1 000 и 500 мА*ч
| 100 (0.1С) | 12.6 | 50 (0.1С) | 12.6 |
| 300 (0.3 С) | 4.2 | 150 (0.3 С) | 4.2 |
| 500 (0.5С) | 2.5 | 250 (0.5 С) | 2.5 |
| 700 (0.7 С) | 1.8 | 350 (0.7С) | 1.8 |
| 1 000 (1С) | 1.26 | 500 (1С) | 1.26 |
Вот мы и научились правильно заряжать пальчиковые аккумуляторы. Теперь будем надеяться, что у нас не возникнет проблем с этим вопросом, а сами элементы, заряженные должным образом, будут служить нам верой и правдой многие годы.
В завершение же хотелось бы отметить, что для правильной зарядки аккумуляторов лучше использовать промышленные зарядные устройства (ЗУ), а не “лепить” что-то на пластилине и тестере. Причем прибор должен быть предназначен для работы с аккумуляторами именно того типа, который мы используем.
Приведенная ниже табличка, будем надеяться, поможет вам с выбором “правильного” ЗУ.
Основные характеристики наиболее популярных зарядных устройств для пальчиковых аккумуляторов разного типа (кликните для увеличения)
Как правильно заряжать пальчиковые аккумуляторы?
- Главная
- Советы
- Как правильно заряжать пальчиковые аккумуляторы?
1 звезда 2 звезды 3 звезды 4 звезды 5 звезд 
Казалось бы, достаточно просто установить их в любое зарядное устройство. Но все не так просто.
Несмотря на широкое использование встроенных аккумуляторов, пальчиковые (АА и ААА) по-прежнему используются в разной технике — от фонариков до фотовспышек. Обычно это Ni-MH или Ni-Cd элементы, рассчитанные на 500-1000 циклов зарядки. Но почему такие аккумуляторы со временем быстро садятся, и приходится выбрасывать гораздо раньше? Как правило, дело в неправильной зарядке.
Как показывает практика, большинство пользователей аккумуляторов не видят разницы между зарядными устройствами. Иногда и вовсе покупают самое дешевое или используют старое, некогда оставшееся от предыдущего комплекта АКБ — рассчитывая на то, что пальчиковый аккумулятор, как как и встроенный, можно заряжать неоригинальной зарядкой.
В данном случае это ошибка. Почему это плохо? Потому что есть два принципиально разных вида зарядных устройств, обычные и «умные» (микропроцессорные).
Обычное ЗУ: заряд и никакого контроля
- Работают по жесткому циклу. Все параметры зарядки фиксированы, вы не можете менять ни силу тока, ни продолжительность зарядки. Если у вас древнее устройство, купленное в комплекте с АКБ 800 мАч, современные аккумуляторы емкостью 2400 мАч вы будете заряжать ну очень долго.
- Никак не контролируют заряд. Вам может показаться, что контроль все-таки есть, ведь по окончании зарядки загорается зеленый светодиод. Но чаще всего он загорается… по таймеру. То есть, например, производитель рассчитал, что с установленной силой тока элементы емкостью 2400 мАч будут заряжены через 8 часов — значит, через 8 часов можно заканчивать зарядку и сигнализировать о готовности.
- Не имеют «защиты от дурака». Если вы перепутали полярность элементов при установке в ЗУ, это останется на вашей совести.
- Заряжают АКБ только пАрами. Да, один зарядить у вас скорее всего не получится.
Что в итоге? При использовании обычного зарядного устройства вы рискуете получать недозаряженные или перезаряженные аккумуляторы. Неоптимальные циклы зарядки быстро выведут АКБ из строя.
Микропроцессорное ЗУ: зарядка с мозгами
- Имеет настройки. Вы можете самостоятельно устанавливать оптимальную силу тока для конкретного аккумулятора.
- Имеет независимые каналы. Можно заряжать только оду АКБ, а можно в одном гнезде аккумулятор емкостью 1600 мАч, в другом 2400 мАч, и оба будут заряжены на 100%.
- Имеет защиту «от дурака» и перегрева. Они попросту не включатся, пока вы не поставите аккумуляторы правильным образом и отключатся, если АКБ слишком сильно нагрелись.
- Имеет специальные режимы. Например, «Тренировка» — последовательные циклы зарядки и разрядки батареи для того, чтобы восстановить ее емкость.
- Имеет дисплей. Вы видите всю информацию о накопленной емкости, напряжении, силе тока…
Так как правильно заряжать аккумуляторы?
В микропроцессорном зарядном устройстве. Все оптимальные установки обычно приведены в инструкции к этому ЗУ: например, рекомендация использовать режим «Тренировка» каждые полгода.
По умолчанию такие устройства включают автоматический режим, так что не стоит пугаться множества настроек.
Однако, если вы хотите действительно продлить срок службы аккумулятора, не поленитесь изучить основные установки.
:
компании-производители, Wikimedia Commons
Была ли статья интересна?
Таблицы времени зарядки пальчиковых аккумуляторных батареек: как заряжать
Батарейки и аккумуляторы сегодня – основные источники энергии для мобильной и компьютерной техники. Внешне эти два предмета очень похожи, однако существенное различие между ними есть – после расхода всего энергетического запаса аккумуляторы подлежат зарядке, когда как батарейки должны быть утилизированы.
Если пользователь нарушит правила безопасности и вставит в зарядное устройство простую щелочную или солевую батарейку, то в лучшем случае это не принесет никакого результата. Однако в большинстве своём его ожидают более серьёзные последствия, такие как:
- порча элемента питания;
- перегрев, влекущий за собой возгорание или взрыв;
- короткое замыкание.
Как определить, это батарейка или аккумулятор
На первый взгляд рассматриваемые источники энергии очень похожи, но, приглядевшись, можно сразу же разглядеть визуальные отличия.
Главным показателем аккумулятора считается надпись на его корпусе с определённым числом и отметкой mАh. Данные отличительные черты свидетельствуют, что элемент питания имеет ёмкость, которой может обладать только АКБ.
СПРАВКА: чем выше число перед размерностью мАч, тем большей ёмкостью обладает аккумулятор.
Найти аккумулятор среди батареек также можно по характерному слову, присутствующему на этикетке: «rechargeable», что в переводе с английского означает «перезаряжаемый». В случае если к пользователю попадёт в руки обычная батарейка, на ней будет предупреждение производителя «do not recharge», то есть «не перезаряжать».
СПРАВКА: щелочные батарейки также подписываются английским термином «Alkaline», что переводится как «щелочной».
Следующим пунктом, следуя которому удастся выбрать необходимый элемент питания, является маркировка:
- Аккумуляторы подразделяются на типы, учитывающие материалы. Могут встретиться обозначения: Ni-Mh (никель-металлогидридный), Ni-Cd (никель-кадмиевый), Ni-Zn (никель-цинковый), Li-ion (литий-ионный), Li-Pol (литий-полимерный).
- Среди батареек распространены: R – солевые, LR – щелочные, FR – литиевые.
АКБ и батарея, помимо отличий в маркировке, существенно разнятся в цене: аккумулятор идентичного типоразмера будет стоить до четырех раз дороже обычной батарейки.
Именно поэтому последние достаточно популярны среди пользователей – их можно использовать в простых бытовых устройствах, например, в часах, фонариках или машинках на радиоуправлении, и даже вставлять в цифровые приборы, которые давно пылятся на полке, например, в фотоаппарат.
СПРАВКА: солевые или щелочные батарейки и аккумуляторы имеют схожие типоразмеры, например в обоих элементах питания можно встретить пальчиковую (АА) и мизинчиковую (ААА) модели. Однако таблеточный тип встречается только в батарейках (исключение – таблеточные аккумуляторы для слуховых аппаратов).
Сколько времени заряжать аккумуляторы
При потери заряда АКБ возникает вопрос, сколько заряжать аккумуляторы, например, пальчиковые или мизинчиковые (как наиболее популярные типы).
Десульфатация аккумулятора своими руками
- Обычно на заряд может затрачиваться 4-20 часов, однако если зарядник обладает маленькой мощностью, то источник энергии может полностью зарядиться только спустя неделю.
- Cколько заряжать аккумуляторные батарейки таблица продемонстрирует достаточно наглядно.
| Ток зарядки, мА | Время зарядки |
| 700 | 3 часа 35 минут |
| 500 | 5 часов |
| 200 | 13 часов |
Примечание: ёмкость элемента питания равна 2500 мАч.
Подобную таблицу следует привести и для мизинчиковых типоразмеров ёмкостью 700 мАч.
| Ток зарядки, мА | Время зарядки |
| 700 | 60 минут |
| 500 | 1 час 24 минуты |
| 200 | 3 часа 30 минут |
От чего зависит скорость зарядки аккумулятора
Существенными факторами, влияющими на скорость зарядки АКБ, являются:
- температура окружающей среды, которая должна находиться в диапазоне от -5°С до +50°С. Оптимальный вариант – 20°С-25°С;
- химический состав источника энергии. Так, для никель-цинковых батарей требуется специальное зарядное устройство;
- количество оставшегося заряда.
Помимо этого, ощутимое влияние оказывает размер зарядного тока (чем больше его значение, тем быстрее зарядится элемент питания) и ёмкость (батареи с небольшим значением этого параметра будут готовы к работе быстрее).
Чтобы процесс прошел успешно, нужно знать, как правильно заряжать батарейки аккумуляторы. Основным правилом является подробное ознакомление с инструкцией и рекомендациями изготовителя и АКБ, и зарядника. Последний настоятельно рекомендуется выбирать сразу при покупке элемента питания.
СПРАВКА: во время работы зарядное устройство нагревается, что полагается нормальным следствием процесса. Однако если корпус сильно горячий, его следует срочно отключить от сети.
Формула для расчёта времени зарядки и её тонкости
- Для того чтобы узнать, сколько заряжать аккумуляторные батареи, нужно воспользоваться простой формулой:
- t = k∙(C / I),
- где t – время, требующееся для того, чтобы полностью зарядить АКБ, k – коэффициент теплоотдачи, значение которого варьируется от 1,2 до 1,6, С – ёмкость аккумулятора, I – ток сети.
Рассчитать время, используя описанное выражение, не составит труда. Важно учитывать целесообразность его применения – должны быть известны значения зарядного тока и ёмкость источника энергии. Использовать формулу удобно, когда время зарядки находится в диапазоне от 4 до 20 часов. При значении меньше указанного подача электрического тока должна прекращаться самостоятельно, и элемент питания принимается готовым к работе. Если же время, затрачиваемое на зарядку, превышает 20 часов, это значит, что аккумулятор питается небольшими по величине зарядными токами, которые неспособны причинить ему вред.
Как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор
Как установить степень заряженности аккумуляторной батареи
Для того чтобы избежать вопроса, сколько нужно заряжать аккумуляторные батарейки, пользователи приобретают зарядные устройства со специальным индикатором, который показывает количество переданной энергии в заряжающуюся АКБ. Более того по окончании процесса зарядник прекращает питание от сети и самостоятельно отключается.
Как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте здесь.
Если же приобретение подобного прибора невозможно, нужно воспользоваться формулой для расчёта времени зарядки и прекратить процесс питания от сети по прошествии рассчитанного времени.
Число циклов
Современные аккумуляторы могут иметь до 4 тысяч циклов заряда. Но для достижения максимальных характеристик новую АКБ необходимо несколько раз (3-4) довести до полного разряжения, а потом зарядить до 100%.
Это делается для преодоления «эффекта памяти» – явления, выражающегося в запоминании предела ёмкости эксплуатации.
Простыми словами, если пользователь постоянно заряжает аккумулятор при 30% заряда, то очень скоро батарея будет выходить из строя при достижении этой величины, и потребуется зарядка.
СПРАВКА: литий-ионные и литий-полимерные элементы питания не имеют «эффекта памяти».
Как заряжать пальчиковые аккумуляторы
Статья обновлена: 2019-11-07
Несмотря на большое разнообразие элементов питания, пальчиковые аккумуляторы формата АА и ААА широко используются для питания всевозможных приборов и устройств.
Чаще всего это никель-кадмиевые (NiCd) или никель-металлгидридные (NiMH) элементы с заявленным ресурсом 500–1000 циклов заряд-разряд. Но реальный срок службы таких элементов бывает в разы меньшим.
Причина быстрого выхода пальчиковых аккумуляторов из строя обычно кроется в неправильной зарядке.
Такие элементы питания теряют емкость, когда их заряжают, не дождавшись полной разрядки. Эта особенность называется «эффектом памяти».
Чтобы он не проявлялся, аккумы на основе никеля нужно полностью разряжать перед последующей зарядкой или просто пользоваться «умными» зарядными устройствами для восстановления исходной емкости элементов.
Для этого зарядник выполняет циклы разряд-заряд, сопоставляя емкость после каждого очередного цикла. Процесс «тренировки» продолжается до тех пор, пока идет увеличение емкости.
Типы зарядных устройств
Ответ на вопрос, как правильно заряжать пальчиковые аккумуляторы, начинается с выбора зарядного устройства. Есть 2 типа ЗУ, существенно отличающихся по функционалу:
- Обычные. Такие модели часто поставляются в комплекте с аккумуляторами. Они полностью совместимы с элементами питания, с которыми поставляются. Но при зарядке такими ЗУ других аккумов могут возникнуть проблемы.
Характерными особенностями обычных ЗУ являются:
- работа по жесткому циклу с фиксированными параметрами зарядки – без возможности изменения силы тока или времени подзарядки;
- неконтролируемый заряд – хотя в конце процесса подзарядки загорается зеленый светодиод, чаще всего это происходит по таймеру (по прошествии положенного времени);
- отсутствие защиты на случай перепутанной полярности;
- возможность подзарядки элементов только по 2 – в итоге один аккум может оказаться недозаряженным, а регулярный недозаряд быстро приводит элементы питания в негодность.
- «Умные» или «интеллектуальные» (микропроцессорные).
Такие модели дороже, но и функционал у них гораздо лучше:
- предусмотрена возможность настройки оптимальной силы тока для каждого элемента;
- независимость каналов позволяет заряжать и один аккумулятор, и несколько, причем с нужными им параметрами;
- реализована защита от смены полярности и перегрева – «умные» ЗУ просто не включаются, если ячейки вставлены неправильно, и выключаются в случае их критического нагрева;
- предусмотрены специальные режимы, в т. ч. полезный режим «тренировка», позволяющий восстановить емкость аккумуляторов при помощи последовательных циклов заряд-разряд;
- наличие дисплея – на нем отображаются сведения о накопленной емкости, силе тока, напряжении.
Как заряжать пальчиковые аккумуляторы АА и ААА
Приведем основные правила подзарядки пальчиковых элементов питания:
- Заряжать аккумуляторы нужно или в оригинальном ЗУ, с которым они поставлялись, или в «умном», с возможностью настройки нужных параметров.
- Быстрая подзарядка высокими токами для никель-металлгидридных моделей недопустима. Чтобы избежать перегрева, их нужно заряжать токами не выше 0,5С. Чем медленнее протекает процесс подзарядки, тем дольше прослужит аккумулятор.
- Если ЗУ не контролирует нагрев, нужно отслеживать самостоятельно тыльной стороной ладони, чтобы заряжаемые элементы питания не нагревались выше 55 °С (ощущается как сильный нагрев).
- После покупки или хранения пальчиковые аккумуляторы нуждаются в «тренировке» – проведении 3–4 полных циклов разряд-заряд. В интеллектуальных ЗУ функция «тренировки» предусмотрена заранее, и такая прокачка выполняется без дополнительного вмешательства пользователя. Достаточно просто выбрать данную опцию и поставить аккумуляторы на зарядку. Если же такой опции в ЗУ не предусмотрено, прокачку придется выполнять в ручном режиме, с отслеживанием всех стадий подзарядки.
- Перед началом эксплуатации новых элементов питания или зарядных устройств рекомендуется внимательно прочесть сопровождающие их инструкции и руководства.
- Зарядные устройства для NiCd и NiMH элементов питания взаимозаменяемы, но никель-кадмиевые аккумуляторы нежелательно заряжать в ЗУ для никель-металлгидридных моделей (наоборот – можно, хотя время подзарядки будет больше). Это связано с тем, что более высокие токи снижают срок службы никель-кадмиевых элементов.
Каким током заряжать пальчиковые аккумуляторы
Рекомендованный ток заряда для пальчиковых аккумуляторов составляет 0,1–0,5С, т.е. зависит от номинальной емкости.
Например, для аккумулятора емкостью 2200 мАч оптимальный зарядный ток достигает 1100 мА, а для элемента емкостью 2650 мАч – 1300 мА.
Превышение зарядных токов приводит к избыточному нагреву элементов питания и их быстрому выходу из строя. Рекомендованные токи разряда для пальчиковых элементов – 0,25С.
Читайте в нашей предыдущей статье о модулях защиты и контроллерах заряд-разряд для литий-ионных аккумуляторов.
Как заряжать Ni Сd и Ni Mh аккумуляторы: сходства и отличия
Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-Mh) аккумуляторы – два основных вида щелочных химических источников тока для автономного питания различной аппаратуры.
Они сходны по своей структуре. В качестве электролита используется щёлочь, в качестве катода — оксид никеля.
Никель-металлогидридные аккумуляторы также имеют альтернативное менее распространенное написание – никель-металлгидридные.
Первым был изобретён Ni-cd. Этой технологии более ста лет. NI-MH начали широко применяться в бытовых устройствах только в 90-х годах двадцатого века. Массовое появление на рынке более ёмких NI-Mh батарей поначалу вызвало настоящий фурор. Но потом выявились и недостатки.
Особенности и применение Ni-cd батарей
По сравнению с металлогидридными батареями, Ni-Cd имеют два главных недостатка:
- меньшая ёмкость;
- эффект памяти.
Эффектом памяти называют “запоминание” батареей нижнего предела разряда. Той есть, если такую батарею разрядить не полностью, длительность работы в следующем цикле будет меньше на эту самую величину от полного разряда до того предела, который “запомнил” аккумулятор. Чтобы “сбросить” память , нужно два-три раза полностью зарядить-разрядить такую батарею.
Казалось бы, при таких свойствах, этот тип батарей должен уйти в небытие. Но этого не происходит. Благодаря двум другим свойствам данного типа батарей:
- высокая токоотдача;
- способность хорошо работать при отрицательных температурах.
Приблизительно 90% Ni Cd на сегодняшний день, это аккумуляторные сборки для электроинструмента, детских игрушек, электробритв, автономных пылесосов, медицинского оборудования и т.д. Применение в бытовом сегменте (вместо обычных первичных батареек) практически сведено к нулю.
Некоторые страны законодательно ограничивают использование Ni-Cd элементов в связи с токсичностью кадмия. В новых устройствах их место занимают литий-ионные аккумуляторы с большой токоотдачей.
Зарядка ni cd аккумуляторов
Один элемент имеет номинальное напряжение 1,2V. При работе это значение может меняться от 1,35V (полностью заряжен) до 1V (полный разряд).
У этих элементов есть одна интересная особенность, на которой завязан режим отключения в зарядном устройстве (если оно автоматическое). После набора ёмкости, напряжение на выводах несколько снижается на 50-70 mV.
Такой скачок обозначают ΔV(дельта V). Зарядное реагирует на такое снижение и отсекает ток заряда.
На практике срабатывать по ΔV умеют только зарядные устройства среднего и продвинутого уровня. И часто приходится вручную просчитывать, как заряжать ni cd аккумуляторы.
Напряжение заряда любая зарядка будет выдавать из расчёта 1,5-1,6V на один элемент. А вот ток заряда может быть разным. Его всегда можно посмотреть на самом зарядном устройстве (как правило, с тыльной стороны).
Ёмкость аккумулятора нужно поделить на ток заряда и умножить на коэффициент потерь 1,4. Например:
1000mAh/200mA=5 часов*1,4 = 7 часов.
Каким током заряжать? Номинальный ток заряда 0,1С, где С — ёмкость батареи. Для 1000mAh номинальным является ток 100mA. Время заряда в таком случае составит 14 часов. Не очень удобно. Почти всегда используется ускоренный режим 0,2-0,5С. Это несколько сокращает срок службы аккумуляторов, но повышает удобство использования.
Важно! Средний срок службы никель-кадмиевых аккумуляторов составляет 500 циклов заряд-разряд. Производитель заявляет, как правило, ДО 1000. Таких показателей можно достичь только в идеальных условиях и чётко выдерживая номинальные режимы работы.
Основные правила заряда никель кадмиевых аккумуляторов
- Перед зарядом аккумуляторы необходимо обязательно разрядить. Продвинутые зарядные устройства умеют это делать прежде, чем начинать очередной цикл заряда, но, возможно просто разрядить с использованием какой-либо нагрузки.
- Подключить зарядное устройство (или установить в него аккумуляторы при бытовом исполнении) и дождаться отключения при полном заряде.
- В случае если зарядное не обеспечивает автоотключение, рассчитать необходимое время заряда и по его истечении произвести отключение.
- Хранить ni cd аккумуляторы в разряженном состоянии.
Особенности и применение NI MH аккумуляторов
Область применения металлогидридных батарей напрямую связана с их свойствами. Максимальная ёмкость при минимальном объёме позволила им занять место в той электронике, где одноразовые батарейки приходится менять очень часто. Это фотоаппараты, беспроводные мыши и клавиатуры, радиопульты, детские игрушки.
В основном используется два размера таких элементов – это АА и ААА. Использовать такие элементы можно в любом месте, где используются одноразовые батарейки. Но часто это не имеет экономического смысла (в том случае, если одноразовая батарейка служит в устройстве годами)
Номинальное напряжение ni mh аккумулятора 1,2V. С незначительным отклонением под нагрузкой такое напряжение держится в течение всего цикла работы батареи. Напряжение одноразовой батарейки в работе плавно падает от 1,5 до 1 вольта.
Той есть 1,2-среднее значение. Это позволяет аккумулятору отлично заменять одноразовую батарейку в 99% случаев.
Случаи, когда необходимо именно 1,5V для работы устройства, единичные и часто “лечатся” сменой режима в меню устройства “батарейка/аккумулятор”.
Внимание! Максимальная ёмкость (физический предел) для аккумулятора АА составляет 2700mAh,для ААА — 1000mAh. В случае, если на этикетке большее значение и “загадочное” название фирмы-изготовителя, перед вами гарантированный обман.
Эффект памяти при заряде никель металлогидридных аккумуляторов менее заметен, чем у Ni-Cd элементов. Первые несколько лет массовых продаж производители размещали надпись “без эффекта памяти”. Впоследствии эту надпись убрали.
Рекомендация “заряд после разряда” актуальна и для металлогидридных аккумуляторов.
Напряжение зарядки ni mh такое же, как и у никель-кадмиевых батарей. Зарядное устройство будет подавать на один элемент 1,5-1,6V. Ток заряда Ni Mh аккумуляторов может меняться от 0,1 до 1С. Но любой производитель бытовых батарей обязательно указывает на них свою рекомендацию этого параметра. Рекомендация производителей составляет 0,1С.
Например для 2500mAh номинальный ток заряда Ni-Mh аккумуляторов составляет 250mA. Время заряда номинальным током 14 часов. По той же формуле. Ёмкость/ток заряда, результат умножить на 1,4. При таком режиме можно рассчитывать на заявленное производителем, количество циклов. При ускоренном режиме срок службы уменьшается.
Металлогидридные батареи плохо переносят:
- перегрев;
- глубокий разряд;
- сильный перезаряд.
Перегрев может возникнуть при большом токе заряда, повышенном внутреннем сопротивлении. При сильном нагреве заряд следует прекратить. Глубокий разряд возникает при длительном неиспользовании элемента.
При бездействии в течение года и более, аккумулятор, скорее всего, придётся заменить.
Избыточный перезаряд случается при использовании зарядного устройства без функции отключения или неправильно просчитанном времени заряда.
Виды зарядных устройств и методы заряда
Зарядных устройств в продаже представлено огромное количество. В них реализованы разные схемы отключения или отключение не реализовано вообще. Можно легко их разделить на подвиды по внешнему виду.
- Простейшие. Включили в розетку — заряд пошёл, выключили – заряд закончен. Контроль над временем заряда лежит на пользователе. Такие устройства имеют право на существование с целью экономии средств. Необходимо лишь выбрать из них такое, которое будет заряжать каждый элемент отдельно. Если каналы заряда спарены, возникает перекос. Такой режим сокращает срок службы батарей. Отличить несложно. Количество светодиодных индикаторов должно совпадать с количеством каналов заряда.
- С надписью AUTO. Такая надпись говорит о том, что здесь реализовано отключение по таймеру. Обычно от 6 до 12 часов. Не самый плохой вариант. Перезаряда точно не будет. Но скорее всего не будет и полного заряда. В таком случае можно подобрать аккумуляторы именно под это зарядное устройство. Но корректной работа зарядного устройства будет первые 100-200 циклов.
- ΔV контроль. Если у производителя реализована эта функция, он обязательно напишет это на упаковке. Если надписи нет, зарядное устройство относится к пункту 2. С наличием ΔV контроля, зарядное устройство уже полноценно автоматическое. Не забываем о раздельной зарядке каждого канала (популярные лет 10-12 назад зарядные с индексом 508 имеют контроль ΔV, но воспринимают установленные в него аккумуляторы как одну батарею).
- С жидкокристаллическим дисплеем. Как правило, его наличие говорит о том, что реализовано всё, что перечислено выше и плюс температурный контроль. Зарядные устройства с дисплеем начального уровня не предполагают программирование режима и тока заряда, но со своей функцией — правильно заряжать Ni Mh батареи, справляются отлично.
- Зарядка – комбайн. Больше размером, чем в пункте 4. Предполагают программирование пользователем режимов и тока заряда. Если ничего не программировать в режиме “по умолчанию” заряжают батареи минимальным током и отключают заряд по ΔV контролю. Часто есть функция полного разряда аккумуляторов перед зарядкой для сброса эффекта памяти.
Чем более функциональное зарядное устройство, тем оно дороже. Но даже в дорогом исполнении, стоимость равна примерно 50 щелочным батарейкам. Окупаемость наступает достаточно быстро. Зарядное устройство такого класса обычно универсальное. И позволяет заряжать кроме никелевых аккумуляторов, ещё и литиево-ионные батареи. А также имеет функции:
- измерения ёмкости;
- измерения внутреннего сопротивления батарей;
- режим сброса эффекта памяти у никелевых аккумуляторов.
NI-MH аккумуляторы с низким саморазрядом
Это достаточно новая технология. Иногда применяется аббревиатура LSD. Что в переводе с английского “low self-discharge” – низкий саморазряд.
В продаже такие батареи появились чуть больше 10 лет назад и зарекомендовали себя очень хорошо. По сравнению с обычными аккумуляторами, они имеют более низкое внутреннее сопротивление и как следствие большие токи разряда. Ёмкость у них несколько ниже, чем у обычных NI-MH батарей. Но за счёт того, что у обычной батареи саморазряд в первые сутки около 10%, показывают себя не менее эффективно.
Отличить такой аккумулятор от обычного, достаточно несложно. На упаковке и на самом элементе будет присутствовать надпись “ready to use” т.е. “готово к использованию”. Продаются такие элементы уже заряженные. Это оптимальный выбор для любительской фотосъёмки, когда не стоит задача сделать несколько тысяч кадров за один день.
Правила зарядки Ni Mh
Ответ на вопрос — как заряжать ni mh аккумуляторы зависит, прежде всего, от того, какое у пользователя зарядное устройство. Для того, чтобы заряжать правильно, достаточно придерживаться простых норм.
- Перед зарядом, аккумуляторы желательно разрядить. Это не строгая норма в отличие от Ni-Cd батарей, но желательная.
- Температура окружающего воздуха должна быть не ниже 5oC. Верхний предел температуры 50oC. Такая температура может возникнуть летом при попадании прямых солнечных лучей.
- Изучить функции зарядного устройства. Если оно не обеспечивает автоматическое отключение, рассчитать время заряда.
- Установить батареи в зарядное устройство и подключить его к сети. Через некоторое время проверить степень нагрева аккумуляторов. В случае сильного нагрева, заряд прекратить.
- Отключить зарядное устройство либо по истечении расчётного времени, либо после включения соответствующей индикации (зависит от типа зарядного устройства).
- Хранить Ni-MH элементы заряженными на 10-20% ёмкости. Напряжение не должно падать ниже, чем 0,9V.
При правильном заряде никель металлогидридных аккумуляторов, служат они достаточно долго. От 500 до 1000 циклов заряд-разряд. Основная причина преждевременного выхода из строя – длительное неиспользование и как следствие глубокий разряд.
Часто желание пользователей отказаться от технологии Ni-Mh или Ni-Cd и перевести всю свою технику на литий ионные батареи, совершенно не оправдано. Эти батареи прочно занимают своё место, как в бытовом сегменте, так и в промышленности.
https://www.youtube.com/watch?v=qKiifWxSh_o
Загрузка...
