Cómo cargar baterías de hidruro de níquel-metal: métodos e instrucciones

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Cómo cargar baterías de hidruro de níquel-metal: métodos e instrucciones
Cómo cargar baterías de hidruro de níquel-metal: métodos e instrucciones
Anonim

¿Cómo se cargan las baterías de NiMH? Este tema, así como muchos otros estrechamente relacionados con él, se discutirán en este artículo. El tema es relevante, ya que actualmente existen muchos aparatos eléctricos que funcionan con baterías.

baterías de hidruro metálico de níquel
baterías de hidruro metálico de níquel

Diferentes tipos de pilas

Las baterías eléctricas existen con diferentes cantidades de carga. Sus tamaños van desde los que no superan el tamaño de un botón hasta los gigantes que se utilizan en las plantas industriales. Parecería que no hay nada en común entre algunas baterías que difieren significativamente en apariencia y dimensiones.

baterías de hidruro metálico de níquel
baterías de hidruro metálico de níquel

Sin embargo, este no es el caso. Todos funcionan con un principio similar y están hechos de los mismos materiales.

Un poco de historia

Las primeras pilas aparecieron en el siglo XIX. Estaban hechos de níquel y cadmio. Por lo tanto, tales baterías han recibido el nombre apropiado. Inicialmente, su trabajo satisfizo bastante a los usuarios. Pero con el tiempo hubola necesidad de baterías más duraderas. Además, los especialistas involucrados en el desarrollo de electrodomésticos comenzaron a pensar en cómo acelerar el proceso de carga. El níquel y el hidruro metálico han sido identificados como materiales capaces de dotar a las baterías de tales características.

baterías recargables
baterías recargables

Pero el proceso de creación de un nuevo tipo de batería se prolongó durante varias décadas. Por primera vez, las baterías de nueva generación se discutieron en los años cincuenta del siglo XX, y sus muestras de prueba aparecieron solo a finales de los setenta.

Características

El dispositivo de la batería de hidruro de níquel-metal le permite acumular hidrógeno, cuyo volumen es varias veces mayor que el tamaño de la batería. Además, siempre se forma en una determinada parte del producto. Sus reservas se acumulan más cerca de los contactos de las baterías de hidruro metálico de níquel.

baterías de hidruro metálico de níquel ni mh
baterías de hidruro metálico de níquel ni mh

Estos, así como otras características, le permiten cargar dichos dispositivos hasta varios miles de veces. Sin embargo, las baterías de hidruro de níquel-metal tienen sus inconvenientes, que se analizarán en la siguiente sección.

Calentamiento rápido

Las pilas de níquel e hidruro metálico, debido a sus características de diseño ya las características de los materiales con los que están fabricadas, tienen un alto grado de calentamiento. Por lo tanto, el proceso de carga requiere un enfoque especial, más "delicado" que sus predecesores de cadmio. Los expertos recomiendan tomar en serio la elección de los cargadores.

Esto es necesariopresta atención

La carga de baterías de hidruro metálico de níquel, como cualquier otro proceso, se puede evaluar en términos de eficiencia. ¿Cómo se calcula en este caso? Cuando se cargan baterías de hidruro de níquel-metal, la energía eléctrica gastada en este proceso hace que se libere calor. Además, contribuye al flujo de ciertas reacciones químicas. La eficiencia de carga de las baterías de hidruro de níquel-metal es la cantidad de energía gastada en procesos químicos. Vale la pena señalar que esta proporción nunca es igual al 100 %, incluso cuando se trata de las baterías más modernas y la memoria más avanzada.

También vale la pena mencionar que esta cifra para las baterías de cadmio es mucho más alta que la de sus contrapartes más modernas.

La velocidad de carga depende de la cantidad de corriente. Se inventaron unidades separadas para él, una parte del volumen total. Se designan con la letra latina C. Hay tres opciones para cargar baterías de hidruro de níquel-metal:

  1. Goteo.
  2. Rápido.
  3. Con mayor velocidad.

De hecho, solo podemos hablar de dos tipos, ya que el primero y el segundo se diferencian poco entre sí.

La carga por goteo se puede considerar como carga, cuya velocidad es de 0,1 C. Con una opción rápida, esta cifra es mayor.

Para usar este último tipo, se requieren dispositivos más sofisticados que puedan reconocer la finalización del proceso y apagarse automáticamente. Esto evita el sobrecalentamiento de las baterías y su daño. Carga por goteo debido ael uso de bajo voltaje no conduce a un aumento excesivo de la temperatura del producto. Por lo tanto, no puede provocar la deformación de las baterías de hidruro metálico de níquel (Ni-MH).

Cada tipo de carga tiene sus pros y sus contras. Algunos de ellos se discutirán a continuación.

Carga rápida

Con esta opción, la duración de la batería se mantiene durante más tiempo. Además, como su nombre indica, la velocidad de este proceso es bastante rápida. Y por lo tanto, se dedica menos tiempo a la carga que con la versión de goteo. Sin embargo, este escenario requiere el uso de un dispositivo más complejo con sensores integrados que determinan el nivel de carga de la batería. No es raro que estos dispositivos de carga rápida tengan una pantalla que muestra el tiempo que lleva completar la carga, el voltaje utilizado y otra información.

Esto significa que el costo de dicho equipo es más alto que el requerido para la carga por goteo.

Opción lenta

En el proceso lento, la batería AAA NiMH no requiere un dispositivo equipado con sensores de fin de carga.

carga de baterías de hidruro metálico de níquel
carga de baterías de hidruro metálico de níquel

Así que suele ser más barato. Pero con su ayuda, las baterías se cargarán aún más. Este método tiene otro serio inconveniente. Cuanto más tiempo se expone la batería a la corriente eléctrica, más rápido falla. Por lo tanto, al ahorrar en un cargador, puede perder debido a la necesidad de comprar otros nuevos con frecuencia.pilas.

Si hablamos de baterías de cadmio, entonces esta opción es la más preferible para ellas. La eficiencia de este tipo de carga en la mayoría de los casos no supera el 70%. Debido a su efecto negativo en el rendimiento de la batería, la mayoría de los fabricantes de baterías AA de hidruro de níquel-metal, así como otros tipos de baterías, no la recomiendan.

Cómo cargar baterías de hidruro metálico de níquel
Cómo cargar baterías de hidruro metálico de níquel

Sin embargo, recientemente, en la literatura especializada en electrónica, han comenzado a aparecer cada vez más artículos sobre la inocuidad de la carga lenta para baterías de todo tipo producidas con nuevas tecnologías.

Tecnología de carga

¿Cómo cargo las baterías de NiMH?

La mayoría de los fabricantes de dichos productos escriben en las instrucciones para ellos los siguientes indicadores en los que debe llevarse a cabo este proceso. La corriente debe elegirse sin exceder 1C. Si no se observa esta regla, la válvula de alivio de sobrepresión puede funcionar y dañar la batería.

Al cargar las baterías, también debe controlar el cumplimiento de un determinado régimen de temperatura. Normalmente, las instrucciones indican un intervalo de 0 a 40 grados centígrados. Si la temperatura no supera estos límites, es probable que la carga se realice de forma segura. Sin embargo, tal advertencia se aplica más bien al uso de baterías industriales. Es poco probable que la batería de un electrodoméstico común se cargue a menudo a temperaturas superiores a 40 e inferiores a 0 grados. Celsius.

Acerca del voltaje y otros parámetros

El voltaje suministrado a las baterías al cargarlas no debe superar los 0,8-8 voltios. La eficiencia de la versión rápida de este proceso es de alrededor del 90%, lo que se considera un valor alto. Pero más cerca del final, la eficiencia disminuye drásticamente debido al hecho de que cada vez se gasta más energía en la generación de calor. Por lo tanto, es importante que el apagado del dispositivo se produzca de manera oportuna, sin demoras significativas. En caso contrario, existe una alta probabilidad de actuación de la válvula de emergencia que sirve para reducir la presión.

Etapas de carga

Para comprender mejor cómo cargar baterías de NiMH, primero debe considerar en detalle cómo se lleva a cabo este proceso utilizando un dispositivo eléctrico especial.

Entonces, primero, el dispositivo determina si la batería está presente en él o no. Luego identifica el nivel de la batería. Después de eso, se produce la precarga, que se vuelve rápida y adicional.

A continuación, se revelará en detalle la esencia de cada una de estas etapas.

Presencia de batería

Para determinar si la batería está insertada en las ranuras adecuadas del dispositivo, el dispositivo aplica un voltaje de 0,1 C a los contactos. Para comenzar a cargar, el voltaje no debe exceder los 1,8 voltios. Si es más grande, el dispositivo lo percibe como la ausencia de batería o su falla. Durante la carga, el dispositivo comprueba varias veces la presencia de baterías. Para qué es esto¿se está haciendo? En ocasiones los usuarios, sin esperar a que finalice el proceso, sacan las pilas. En este caso, para no desperdiciar energía, el dispositivo interrumpe su suministro. La desactivación se realiza por otra razón. Si la batería está defectuosa, la carga adicional puede tener consecuencias no deseadas, como un incendio. Es por eso que se está cerrando prematuramente.

Determinación del nivel de carga

Esta acción la realiza el dispositivo también para evitar su posible daño. Se sabe que cuando el nivel es bajo, no puede activar el modo de carga rápida. Por lo tanto, si el dispositivo ha determinado que este indicador de la batería es lo suficientemente alto, primero iniciará el modo preparatorio. Por lo general, esto no es necesario. La mayoría de las veces, la batería no se descarga hasta el límite en el que se activa la etapa preliminar. Pero puede ser necesario si la batería no se ha utilizado durante mucho tiempo o si está desgastada y no tiene suficiente carga.

Etapa preliminar

Como ya se mencionó, solo se requiere si la batería Ni-MH está muy descargada. Este proceso no lleva más de media hora. Si durante este tiempo la batería no acumula el nivel de energía requerido, el dispositivo la percibe como dañada. Si esto sucede, la carga se detiene.

Escenario principal

La transición a esta etapa no se realiza de manera inmediata, sino paulatina. Suele durar no más de cinco minutos. Aquí, así como durante todo el proceso de carga de una batería de NiMH, se mide la temperatura. Si ellaexcede un nivel crítico, el dispositivo se apaga. Pero lo más importante que sucede en esta etapa es el aumento gradual de la corriente de carga.

En el escenario principal, el nivel de carga se controla constantemente. Esto es necesario para apagar el dispositivo a tiempo y finalizar el proceso. La carga actual de la batería se determina mediante varios parámetros.

Diferente de las muestras de níquel-cadmio

El nivel de descarga en las baterías de Ni-Cd generalmente se determina mediante el gráfico de voltaje. Se sabe que crece al principio y en la mitad del proceso, y hacia el final del mismo comienza a debilitarse. Cuando el voltaje alcanza el mínimo establecido, el dispositivo deja de funcionar. Esto sucede cuando se cargan baterías de níquel-cadmio. Pero en el caso de muestras de hidruro metálico de níquel, esta opción no es adecuada. Más precisamente, al medir la carga, aquí también se tiene en cuenta una disminución del voltaje, pero a este parámetro también se agrega la temperatura de la batería. Para evitar el sobrecalentamiento de la batería, el apagado no se produce cuando se alcanza una temperatura específica, sino cuando supera 1 grado por minuto.

Pero dejar de cargar así tampoco es ideal.

Recientemente, han aparecido modelos de memoria que no utilizan corriente ordinaria, sino que se suministran mediante pulsos. Los expertos dicen que tales dispositivos tienen una serie de ventajas, incluida la distribución uniforme de la carga en toda la batería. Las sustancias activas que se acumulan como resultado de este proceso no forman demasiado grandescristales.

¿Cómo se cargan las baterías de NiMH? Para hacer esto, es mejor usar un dispositivo equipado con los métodos de control descritos anteriormente. Además, el temporizador de carga, que a veces se encuentra en estos dispositivos, también será útil. El tiempo requerido se puede calcular fácilmente conociendo la capacidad de la batería, la cantidad de corriente y la eficiencia del dispositivo. Por lo general, se agrega un margen del 5-10 por ciento de todo el período al tiempo recibido. El apagado se producirá si ninguno de los otros métodos de control ha interrumpido antes el funcionamiento del dispositivo.

Cargo adicional

Esta etapa comienza después del final del proceso principal. Es necesario asegurarse de que todas las baterías de hidruro de níquel-metal del dispositivo reciban el mismo grado de carga. Esto hace que los aparatos que funcionan con baterías sean más estables.

Carga de emergencia

¿Qué pasaría si recordara en el último momento que necesita baterías para operar un dispositivo? Puedes usar la carga rápida.

¿Cómo se cargan las baterías de hidruro de níquel-metal de esta manera? Los expertos dicen que hasta que el nivel de carga alcanza el 70 por ciento, la eficiencia del proceso es casi del 100%. Esto significa que la energía se gasta principalmente en la acumulación de sustancias activas en la batería y no en aumentar la temperatura. Por lo tanto, en esta etapa, puede aumentar la corriente. Sin embargo, no se recomienda exceder los 10C. Lo principal con este tipo de cobro es determinar cuándo terminará ese mismo 70 por ciento. Por lo tanto, es necesariosaber exactamente cuánta carga ya estaba presente en la batería antes del inicio del proceso acelerado. Esta opción, por supuesto, solo es adecuada para personas versadas en electrónica.

¿Cómo almacenar las baterías de NiMH? Esta pregunta también la hacen muchos usuarios de aparatos eléctricos que funcionan con baterías. Se sabe que con un largo descanso en uso, las baterías comienzan a degradarse: la capacidad de mantener una carga disminuye. Los expertos dan los siguientes consejos sobre este asunto.

En primer lugar, solo se pueden dejar sin usar las baterías que estén más de la mitad descargadas. En segundo lugar, durante el almacenamiento, la temperatura ambiente se considera óptima. Es mejor no esperar a que la batería se descargue por completo, de lo contrario habrá que restaurar su rendimiento.

La segunda vida de las pilas

¿Cómo restaurar las baterías de NiMH?

Seguramente mucha gente ya conoce el principio aproximado de tal operación. Es necesario hacer un ciclo de carga y descarga casi completa varias veces (no inferior a 0,9 voltios). Pero esta regla tiene algunos matices. Lo mejor es llevar a cabo tal "entrenamiento" para cada batería por separado. Dado que, debido a la naturaleza de la producción de estos productos, las características de las baterías individuales pueden diferir entre sí. Por lo tanto, la carga y la descarga también se realizarán a diferentes velocidades. Este consejo se aplica especialmente a las baterías de destornilladores de hidruro metálico de níquel.

baterías de hidruro metálico de níquel para destornillador
baterías de hidruro metálico de níquel para destornillador

Por regla general, en taleslos aparatos eléctricos no usan una batería, sino un conjunto de varias piezas. Estas baterías se restauran mejor individualmente. Vale la pena señalar que hay modelos de memoria que son capaces de descargar baterías. Pero tales muestras son más caras que sus contrapartes más simples. Si ahorrar en baterías o cargadores depende de los usuarios.

Conclusión

Este artículo se dedicó a la pregunta "cómo cargar correctamente una batería de hidruro de níquel-metal". Discute algunas de las sutilezas de este proceso. También se dan las principales diferencias entre las baterías NiMH y otras.

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