Никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-Mh) аккумуляторы - это щелочные аккумуляторы, которые до сих пор можно встретить в переносной технике, такой как шуруповерты, бритвы, фонари и т.д. И хотя на сегодняшний день более 80% новой техники выпускается уже с использованием Литиевых аккумуляторов, вопрос зарядки щелочных аккумуляторов остается актуальным.
Недостатки Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов:
- Высокий уровень саморазряда – такой аккумулятор теряет порядка 8-10% от своей ёмкости в первые сутки после полного заряда и ежемесячно теряет до 10% заряда;
- Необходимость в технологическом процессе восстановления после длительного хранения и при вводе в эксплуатацию (минимум 5-7 циклов разряда-заряда);
- После окончания срока эксплуатации стоит вопрос высокой токсичности кадмия, поэтому даже существует запрет в некоторых странах на эксплуатацию таких батарей и требуется спец оборудование для их утилизации, особенно это касается Ni-MH;
- Эффект памяти, перед каждым зарядом рекомендуется (до)разряжать аккумуляторы до рекомендуемого минимального напряжения, иначе существенно падает емкость. У Ni-MH банок этот эффект меньше. У Никель-металлогидридных батарей, при разряде в ноль проявляется необратимая потеря мощности.
Достоинства Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов:
- Доступная цена , однако это достоинство быстрее из прошлого, Литий сегодня явно дешевле;
- Быстрая зарядка батареи и стабильная отдача большой мощности;
- Возможность работы при отрицательных температурах, ёмкость и рабочие параметры сохраняются при температурах до -20C (но только для Ni-Cd);
- Практически не ограничен срок хранения (при строгом соблюдении правил хранения и циклов введения в эксплуатацию).
Начну с основного недостатка таких аккумуляторов, потому что именно этот недостаток и диктует правила правильной зарядки, при соблюдении которых срок жизни таких аккумуляторов максимальный.
Речь идет о так называемом эффекте памяти. Проявляется это так: если аккумулятор не разрядить до минимального напряжения и поставить "недоразряженный" на зарядку, то банка как бы запоминает это напряжение и при следующем разряде, когда напряжение упадет до этого уровня, дальше эффективность резко упадет. Тем самым уменьшается эффективная емкость батареи. В некоторой мере эффект памяти можно как бы "обнулить" проведя тренировочный цикл разряд - заряд и конечно при соблюдении в дальнейшем условия полного разряда перед зарядом.
Однако большинство широко распространённых зарядных устройств, в том числе и фирменных, которые идут в комплекте с аккумуляторами не умеют контролировать такие параметры, чаще всего это источник тока и хорошо если ток стабилизирован или ограничен на каком-нибудь уровне.
Порядок заряда новой батареи:
- для ввода в эксплуатацию нужно подвергнуть ее тренировке: 4-6 циклов разряд-заряд. Разряжать до напряжения 0,9В (не ниже и как можно ближе к этому напряжению) и затем заряжать до полного заряда (1,2В).
- номинальный ток заряда определяется по формуле Q/10, где Q- ёмкость, таким током аккумулятор будет заряжаться 14-16 часов. Т.е. банка емкостью 2450 мАч должна заряжаться током 240 мА или 0,25А.
Порядок заряда батареи при повседневном использовании:
- если батарея не разряжена до напряжения 0,9В ее нужно перед зарядкой доразрядить, что бы предотвратить "эффект памяти"
- затем зарядить номинальным током.
- для ускорения процесса заряда можно подавать ток заряда "ступенчато": заряд током 1Q до 10% емкости, затем 1,5Q до 80% емкости и затем дозарядить током 0,5Q до полного заряда. (так умеют делать "умные" зарядные устройства)
Из вышесказанного можно сделать только один вывод (как мне кажется): заряжать никель-кадмиевые (Ni-Cd) и никель-металлогидридные (Ni-Mh) аккумуляторы обычными бытовыми зарядными устройствами можно без проблем, но стоит задуматься о дополнении этих устройств разрядными приставками или цепями, тогда жизнь этих аккумуляторов будет значительно дольше. Схем разрядников для Ni-Cd в сети огромное множество и чаще всего они очень простые.
И именно по этой причине такие устройства как радио-телефоны, электробритвы, шуруповерты и т.д. оборудованные как правило Ni-Cd аккумуляторами, убивали эти аккумуляторы так быстро:
- эффект памяти, из-за заряда не полностью разряженного аккумулятора (в радио-телефонах) всегда
- Отсутствие контроля уровня разряда и переразряд (в шуруповертах всегда).