با توجه به پیشرفت در تولید، باتری های Ni-Cd اکنون در اکثر دستگاه های الکترونیکی قابل حمل استفاده می شوند. هزینه مناسب و عملکرد بالا باعث محبوبیت نوع ارائه شده از باتری ها شده است. چنین دستگاه هایی در حال حاضر به طور گسترده در ابزارها، دوربین ها، پخش کننده ها و غیره استفاده می شوند. برای اینکه باتری عمر طولانی داشته باشد، باید بدانید که چگونه باتری های Ni-Cd را شارژ کنید. با رعایت قوانین مربوط به کار با چنین دستگاه هایی، می توانید عمر مفید آنها را به میزان قابل توجهی افزایش دهید.
ویژگی های کلیدی
برای درک نحوه شارژ باتری های Ni-Cd، باید با ویژگی های چنین دستگاه هایی آشنا شوید. آنها توسط W. Jungner در سال 1899 اختراع شدند. با این حال، تولید آنها در آن زمان بسیار پرهزینه بود. تکنولوژی بهبود یافته است. امروزه باتری‌های نیکل-کادمیم با کاربری آسان و نسبتاً ارزان به فروش می‌رسند.
دستگاه های ارائه شده نیاز به شارژ سریع و تخلیه آهسته دارند.علاوه بر این، تخلیه ظرفیت باتری باید به طور کامل انجام شود. شارژ مجدد توسط جریان های پالسی انجام می شود. این پارامترها باید در طول عمر دستگاه رعایت شوند. با دانستن جریان شارژ باتری Ni-Cd، می توانید عمر مفید آن را چندین سال افزایش دهید. در عین حال، چنین باتری هایی حتی در سخت ترین شرایط کار می کنند. یکی از ویژگی های باتری های ارائه شده "اثر حافظه" است. اگر به طور دوره ای باتری را به طور کامل تخلیه نکنید، کریستال های بزرگی بر روی صفحات سلول های آن تشکیل می شود. آنها ظرفیت باتری را کاهش می دهند.
مزایا
برای درک چگونگی شارژ صحیح باتری های Ni-Cd پیچ گوشتی، دوربین، دوربین و سایر دستگاه های قابل حمل، باید با فناوری این فرآیند آشنا شوید. ساده است و نیازی به دانش و مهارت خاصی از کاربر ندارد. حتی پس از اینکه باتری برای مدت طولانی ذخیره شد، می توان آن را دوباره به سرعت شارژ کرد. این یکی از مزایای دستگاه های ارائه شده است که آنها را مورد تقاضا قرار می دهد.
باتری های نیکل کادمیوم دارای تعداد چرخه شارژ و دشارژ بالایی هستند. بسته به سازنده و شرایط عملیاتی، این رقم می تواند به بیش از 1000 چرخه برسد. مزیت باتری Ni-Cd استقامت و توانایی کار در شرایط استرس زا است. حتی زمانی که آن را در سرما کار می کنید، تجهیزات به درستی کار می کنند. ظرفیت آن در چنین شرایطی تغییر نمی کند. در هر حالت شارژ، باتری می تواند برای مدت طولانی ذخیره شود. مزیت مهم آن استکم هزینه است.
عیوب
یکی از معایب دستگاه های ارائه شده این است که کاربر باید به طور قطع یاد بگیرد که چگونه باتری های Ni-Cd را به درستی شارژ کند. باتری های ارائه شده، همانطور که در بالا ذکر شد، دارای "اثر حافظه" هستند. بنابراین، کاربر باید به طور دوره ای اقدامات پیشگیرانه برای از بین بردن آن انجام دهد.
چگالی انرژی باتری های ارائه شده کمی کمتر از سایر انواع منابع برق مستقل خواهد بود. علاوه بر این در ساخت این دستگاه ها از مواد سمی غیر ایمن برای محیط زیست و سلامت انسان استفاده می شود. دفع چنین موادی مستلزم هزینه های اضافی است. بنابراین، استفاده از چنین باتری هایی در برخی کشورها محدود شده است.
پس از مدت طولانی ذخیره سازی، باتری های Ni-Cd نیاز به چرخه شارژ دارند. این به دلیل میزان بالای خود تخلیه است. این نیز یک نقص طراحی است. با این حال، با دانستن نحوه شارژ صحیح باتری‌های Ni-Cd و کارکرد صحیح آنها، می‌توانید برای سال‌های متمادی یک منبع برق مستقل برای تجهیزات خود فراهم کنید.
انواع شارژر
برای شارژ صحیح باتری نیکل-کادمیمی، باید از تجهیزات خاصی استفاده کنید. اغلب با باتری عرضه می شود. اگر به دلایلی شارژر وجود ندارد، می توانید آن را جداگانه خریداری کنید. امروزه انواع تکانه اتوماتیک و معکوس در فروش هستند. با استفاده از دستگاه های نوع اول،کاربر نیازی به دانستن ولتاژ برای شارژ باتری های Ni-Cd ندارد. فرآیند به صورت خودکار انجام می شود. حداکثر 4 باتری را می توان به طور همزمان شارژ یا دشارژ کرد.
با استفاده از یک سوئیچ خاص، دستگاه روی حالت تخلیه تنظیم می شود. در این حالت، نشانگر رنگ زرد خواهد درخشید. پس از تکمیل این روش، دستگاه به طور خودکار به حالت شارژ می رود. نشانگر قرمز روشن خواهد شد. هنگامی که باتری به ظرفیت مورد نیاز برسد، دستگاه جریان برق را به باتری نمی دهد. در این صورت نشانگر سبز می شود. شارژرهای برگشتی در گروه تجهیزات حرفه ای قرار می گیرند. آنها قادر به چندین چرخه شارژ و دشارژ با مدت زمان متفاوت هستند.
شارژرهای ویژه و جهانی
بسیاری از کاربران به این سوال علاقه مند هستند که چگونه باتری پیچ گوشتی Ni-Cd را شارژ کنیم. در این مورد، یک دستگاه معمولی طراحی شده برای باتری های انگشتی کار نخواهد کرد. یک شارژر مخصوص اغلب با پیچ گوشتی عرضه می شود. هنگام سرویس باتری باید از آن استفاده شود. اگر شارژر وجود ندارد، باید تجهیزاتی را برای باتری هایی از نوع ارائه شده خریداری کنید. در این صورت فقط شارژ باتری پیچ گوشتی امکان پذیر خواهد بود. اگر انواع مختلفی از باتری ها در حال کار هستند، ارزش خرید تجهیزات جهانی را دارد. این امکان سرویس منابع انرژی مستقل را برای تقریباً همه دستگاه ها (دوربین ها، پیچ گوشتی ها و حتی باتری ها) فراهم می کند.به عنوان مثال، می تواند باتری های Ni-Cd iMAX B6 را شارژ کند. این یک وسیله خانگی ساده و کاربردی است.
دشارژ کردن باتری فشرده
باتری های Ni-Cd اکسترود شده با طراحی خاص مشخص می شوند. نحوه شارژ و دشارژ دستگاه های ارائه شده به مقاومت داخلی آنها بستگی دارد. این شاخص تحت تأثیر برخی از ویژگی های طراحی است. برای عملکرد طولانی مدت تجهیزات، از باتری های دیسکی استفاده می شود. آنها دارای الکترودهای مسطح با ضخامت کافی هستند. در طول تخلیه، ولتاژ آنها به آرامی به 1.1 ولت کاهش می یابد. این را می توان با ترسیم منحنی تأیید کرد.
اگر شارژ باتری تا 1 ولت ادامه پیدا کند، ظرفیت تخلیه آن 5-10٪ از مقدار اولیه خواهد بود. اگر جریان به 0.2 C افزایش یابد، ولتاژ به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این در مورد ظرفیت باتری نیز صدق می کند. این به دلیل عدم امکان تخلیه یکنواخت جرم در کل سطح الکترود است. بنابراین امروزه ضخامت آنها کاهش یافته است. در عین حال، 4 الکترود در طراحی باتری دیسک وجود دارد. در این مورد، آنها را می توان با جریان 0.6 C تخلیه کرد.
باتری های استوانه ای
امروزه باتری های دارای الکترودهای سرامیکی-فلزی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. مقاومت پایینی دارند و عملکرد انرژی بالایی را برای دستگاه فراهم می کنند. ولتاژ یک باتری Ni-Cd شارژ شده از این نوع در 1.2 ولت نگه داشته می شود تا 90٪ از ظرفیت مشخص شده از بین برود. حدود 3 درصد از آن در جریان تخلیه بعدی از 1.1 به 1 ولت از دست می رود. نوع باتری های ارائه شده را می توان با جریان 3-5 درجه سانتی گراد تخلیه کرد.
الکترودهای رول در باتری‌های استوانه‌ای نصب می‌شوند. آنها را می توان با جریانی با نرخ های بالاتر تخلیه کرد که در سطح 7-10 درجه سانتیگراد است. نشانگر ظرفیت در دمای +20 درجه سانتیگراد حداکثر خواهد بود. با افزایش آن، این مقدار به طور ناچیز تغییر می کند. اگر دما به 0 ºС و کمتر کاهش یابد، ظرفیت تخلیه به نسبت مستقیم با افزایش جریان تخلیه کاهش می یابد. نحوه شارژ باتری های نیکل کادمیوم که انواع آنها به صورت تجاری موجود است، باید با جزئیات مورد بررسی قرار گیرد.
قوانین کلی شارژ
هنگام شارژ باتری نیکل-کادمیم، بسیار مهم است که جریان اضافی را که به الکترودها می گذرد محدود کنید. این به دلیل تجمع در داخل دستگاه در طول این فرآیند فشار ضروری است. هنگام شارژ، اکسیژن آزاد می شود. این بر ضریب استفاده فعلی تأثیر می گذارد که کاهش می یابد. الزامات خاصی وجود دارد که نحوه شارژ باتری های Ni-Cd را توضیح می دهد. پارامترهای فرآیند توسط سازندگان تجهیزات ویژه در نظر گرفته می شود. شارژرها در حین کار خود 160 درصد ظرفیت اسمی را به باتری گزارش می دهند. فاصله دما در کل فرآیند باید در محدوده 0 تا +40 درجه سانتیگراد باقی بماند.
حالت شارژ استاندارد
تولیدکنندگان باید در دستورالعمل ها میزان شارژ باتری Ni-Cd و چه جریانی را باید انجام دهند. اغلب، حالت اجرای این فرآیند برای اکثر انواع باتری ها استاندارد است. اگر باتری دارای ولتاژ 1 ولت باشد، باید ظرف 14-16 ساعت شارژ شود. در این مورد، جریان بایدباشد 0، 1 S.
در برخی موارد، ویژگی های فرآیند ممکن است کمی متفاوت باشد. این تحت تأثیر ویژگی های طراحی دستگاه و همچنین افزایش تخمگذار جرم فعال است. این برای افزایش ظرفیت باتری ضروری است.
کاربر همچنین ممکن است علاقه مند باشد که باتری Ni-Cd را با چه جریانی شارژ کند. در این مورد دو گزینه وجود دارد. در حالت اول، جریان در کل فرآیند ثابت خواهد بود. گزینه دوم به شما امکان می دهد باتری را برای مدت طولانی بدون خطر آسیب رساندن به آن شارژ کنید. این طرح شامل استفاده از کاهش تدریجی یا صاف جریان است. در مرحله اول، به طور قابل توجهی از 0.1 درجه سانتیگراد تجاوز خواهد کرد.
شارژ سریع
راه های دیگری برای پذیرش باتری های Ni-Cd وجود دارد. چگونه یک باتری از این نوع را در حالت شتاب شارژ کنیم؟ اینجا یک سیستم کامل وجود دارد. تولیدکنندگان از طریق عرضه دستگاه های ویژه سرعت این فرآیند را افزایش می دهند. آنها را می توان با نرخ جریان بالا شارژ کرد. در این حالت دستگاه دارای سیستم کنترل ویژه می باشد. از شارژ زیاد باتری جلوگیری می کند. یا خود باتری یا شارژر آن می توانند چنین سیستمی داشته باشند.
انواع دستگاه های استوانه ای با جریان نوع ثابت شارژ می شوند که مقدار آن 0.2 C است. این فرآیند تنها 6-7 ساعت طول می کشد. در برخی موارد مجاز است باتری را با جریان 0.3 C به مدت 3-4 ساعت شارژ کنید. در این مورد، کنترل فرآیند ضروری است. با تسریع در اجرای رویه، نشانگر شارژ مجدد باید باشدبیش از 120-140٪ ظرفیت. حتی باتری‌هایی وجود دارند که می‌توانند تنها در ۱ ساعت به طور کامل شارژ شوند.
توقف شارژ
هنگام یادگیری نحوه شارژ باتری های Ni-Cd، باید تکمیل فرآیند را در نظر بگیرید. پس از توقف جریان به الکترودها، فشار داخل باتری همچنان به افزایش خود ادامه می دهد. این فرآیند به دلیل اکسیداسیون یون های هیدروکسید روی الکترودها است.
برای مدتی معادله ای تدریجی از سرعت تکامل و جذب اکسیژن در هر دو الکترود وجود دارد. این منجر به کاهش تدریجی فشار در داخل آکومولاتور می شود. اگر شارژ مجدد قابل توجه بود، این روند کندتر خواهد بود.
تنظیم حالت
برای شارژ صحیح باتری Ni-Cd، باید قوانین تنظیم تجهیزات را بدانید (در صورت ارائه توسط سازنده). ظرفیت اسمی باتری باید تا 2 درجه سانتیگراد جریان شارژ داشته باشد. انتخاب نوع پالس ضروری است. این می تواند نرمال، Re-Flex یا Flex باشد. آستانه حساسیت (افت فشار) باید 7-10 میلی ولت باشد. به آن قله دلتا نیز می گویند. بهتر است آن را در حداقل سطح تنظیم کنید. جریان پمپ باید در محدوده 50-100 میلی آمپر ساعت تنظیم شود. برای اینکه بتوانید به طور کامل از انرژی باتری استفاده کنید، باید با جریان زیادی شارژ کنید. اگر حداکثر توان آن مورد نیاز باشد، باتری در حالت عادی با جریان کمی شارژ می شود. با بررسی نحوه شارژ باتری های Ni-Cd، هر کاربر می تواند این فرآیند را به درستی انجام دهد.
