Как заряжать ni cd аккумулятор: разновидности зарядных устройств, процесс заряда и разрядки

Особенности, виды и характеристики никелевых аккумуляторов

Существует множество видов аккумуляторов с разными химическими соединениями. Перед использованием тех или иных батареек стоит тщательно рассмотреть правила ухода, эксплуатации и зарядки. В основном для бытового применения используется только три вида:

1. Никель-металлогидридные (Ni-Mh).
2. Никель-кадмиевые (Ni-Cd).
3. Никель-цинковые (Ni-Zn).

Никель-металлогидридные (Ni-MH) питают портативную аппаратуру. Самый распространённый вид аккумуляторов благодаря экологичности. Достаточно мощные. Преобладают над никель-кадмиевыми. Батарейки такого типа после утилизации подвергаются переработке.

Никель-кадмиевые также имеют свою востребованность на рынке. Главное их преимущество — это слабый нагрев при зарядке. Это обусловлено сохранением энергии. Следовательно, данные устройства обладают отличным коэффициентом полезного действия. Поэтому получается, что Ni-Cd также имеют свои плюсы в использовании. Значит, при подзарядке можно использовать высокий ток. И не нужно будет переживать о перегреве из-за внутренних реакций.

Никель-цинковые батарейки повседневно используются в фотоаппаратах. В состав таких батареек включён цинк. Именно он способствует отличному напряжению. Такие устройства не подвержены резкому падению напряжения при разрядке. Однако для Ni-Zn требуется специализированное зарядное устройство.

Как заряжать Ni-Mh аккумуляторы?

Ni-Mh или металлгидридные аккумуляторы применяются для питания разной электронной техники. Наиболее часто их можно встретить в виде батареек типа ААА или АА. Реже встречаются в виде промышленных батарей. В этом случае они гораздо объемнее, да и заряда у них больше.

Особенности эксплуатации батареи

Чтобы заряда хватило как можно дольше, рекомендуется заряжать только после того, как пальчиковая батарея полностью сядет. То есть пока устройство не отключится, из-за нехватки энергии, ставить аккумулятор на зарядку не рекомендуется. Заряжать его тоже следует только до конца.

Если вы только недавно приобрели подобный аккумулятор, то перед началом эксплуатации его следует «раскачать». То есть поставить на зарядку, установив минимальный ток, а затем разрядить при помощи того же зарядника (не на всех зарядных устройствах есть такая функция) или лампочки.

Восстановление аккумуляторных батарей

Если ваш шуруповерт «замолчал» в силу выхода из строя элементов питания – это не повод для отчаяния. Ремонт аккумулятора осуществляют самостоятельно, затратив на что сумму, значительно меньшую, нежели в вопросе приобретения нового. Отремонтировать аккумулятор для шуруповерта есть вариант тремя способами:

1. Заменить аккумуляторные элементы (банки) в батарее

Если ремонт вы решили делать самостоятельно, то нужно понимать, банки подбираются аналогичные, желательно такого же химического типа, чтобы они подходили к вашему зарядному устройству. Большинство производителей (особенно это актуально для моделей эконом класса), просто укладывают в корпус аккумулятора элементы (банки), вероятнее всего скрепив их изоляционной лентой.

Такие блоки отремонтировать намного проще. Перед разборкой набросайте схему подключения на бумаге, чтобы правильно смонтировать новые аккумуляторы. Выбираем бур для зимней ледобур из шуруповерта своими как сделать ледобур с. Необходимо выпаять из блока один элемент, не подобрать подходящий по габаритам в специализированном магазине как еще его называют на радиорынке.

Паять лучше мощным паяльником, чтобы сократить время нагрева банок. Используйте агрессивные флюсы для выполнения работ с алюминием как еще его называют железом. Затем надо промыть место пайки изопропиловым спиртом. Первые несколько циклов «заряд-разряд» необходимо провести полностью, чтобы батарея «запомнила» свою максимальную емкость. Какая нужна плата и какие нужны элементы для переделки мои аккумуляторы как раз из. Особенно это касается никель-кадмиевых аккумуляторов.

Существует более экономный вариант, увы он займет не просто времени. Конечно заменить далеко не все, а лишь те банки, которые гарантировано поломались. Для этой цели понадобится «донор» – испорченная АКБ с такими же элементами. Приобрести ее можно в сервисе как еще его называют на том же радиорынке. Необходимо полностью зарядить обе батареи, не замерить тестером напряжение на каждой банке. Как правило, характеристики шуруповерта для как подобрать аккумулятор. Отобрать из обоих комплектов элементы, которые выдают наиболее близкое к 1,4.5 вольта значение.

В их числе собрать восстановленный комплект. Эффект от такого решения не сравним с <рабочей заменой на новые банки, но когда ваш инструмент будет возвращен к жизни.

Реанимировать испорченную батарею

Такой способ подходит для самых массовых элементов – никель-кадмиевых. Как правило достаточно «перепрошить» банки – то есть избавить их от негативных последствий эффекта памяти

ВАЖНО! Такой способ сработает если проход, если электролит в аккумуляторах не высох

Способом, изложенным выше, выявляем наиболее испорченные элементы не выпаиваем их. Затем при помощи зарядного устройства с регулятором тока не напряжения производим шоковый заряд за период 3-5 секунд на каждой банке. Значение напряжения при заряде надо сделать троекратным от номинала (у нас случае 3,6 вольта).

Проверяем тестером – напряжение после заряда является порядка 1,4 вольта. Если нет – отправляем элемент в утиль.

Если не удалось реанимировать элементы – возвращаемся к их замене.

Особенности использования

Существующие недостатки батареи сильно влияют на то, где желательно применение таких АКБ. Потребители должны быть оборудованы системой отсечки, которая при определённых уровнях подаваемого тока отключает аккумулятор. Ведь обычно, чтобы получить суммарный вольтаж, элементы питания соединены последовательно. Это приводит к тому, что при несогласованности объёма, если одна батарейка даёт меньше 1.1В, а вторая 1.6В, то есть суммарно потребитель получает 2.7В. И он продолжает потреблять энергию, из-за чего один из АКБ может выйти из строя. И дорога при этом батарее только на утилизацию. Рекомендуемые устройства:

• Фотоаппараты с фотовспышками.
• Рации.
• Зарядные устройства для мобильных гаджетов.
• Специализированные для использования с аккумулятором NiZn устройства.

В остальных случаях, при применении для питания: дистанционных управлений, фонариков или прочих приборах, необходимо периодически проверять вольтметром напряжение на контактах каждой из батарей.

Многие пользователи аккумуляторных источников питания такого типа отмечают лучшую работу приборов и устройств с ними. Все это происходит из-за того, что NiZn АКБ дают больше вольт, чем обычные NiCd или NiMh накопители.

Диагностика неисправностей АКБ

Подозревать неисправность батареи шуруповерта или проводить ее восстановление нужно не сразу, а сначала попробовать заменить ее на вторую из комплекта, прежде зарядив ее как следует. Если шуруповерт вращается плохо, то это может быть вызвано поломками в его механике (мотор или редуктор). В случае сомнений нужно заменить блок питания, если есть такая возможность. Если все указывает на аккумулятор, то тогда можно приступать к его диагностике и восстановлению.

Прежде всего нужно выяснить тип батареи. Это написано на ее корпусе и от этого зависит возможность восстановления. Также должно быть указано номинальное напряжение. Оно обычно лежит в пределах 14 … 19 В. Затем, не разбирая корпус блока аккумуляторов, проводят его проверку. Для этого можно использовать два метода:

• Проверка мультиметром;
• Проверка нагрузкой.

Метод мультиметра

Мультиметр может быть использован в двух режимах: измерения напряжения и измерения тока. Если есть два прибора, то это еще лучше, не потребуется делать лишних переключений.

Схема измерений показана ниже:
Один мультиметр переключается в режим измерения напряжения (вольтметр), другой – в режим измерения тока (амперметр). Если прибор только один, то вместо амперметра придется использовать просто провод. Провода от аккумулятора к вольтметру могут быть тонкими, а провода от источника питания к батарее – потолще, но не стоит слишком увлекаться, в конце-концов для всей цепи подойдут провода 0.5 сечением мм.кв.

Если напряжение на батарее в норме, но ток заряда мал, значительно меньше одного ампера, то для Ni-Cd аккумулятора это может означать неисправность одного из элементов батареи. Восстановление аккумулятора шуруповерта здесь отменяется, нужен ремонт. Для Li-ion это означает, что либо он в норме, либо также неисправность одного из элементов.

Пусть Ni-Cd аккумулятор имеет номинальное напряжение 18 Вольт. Тогда легко узнать, сколько внутри элементов, не открывая корпуса. Зная номинальное напряжение Ni-Cd 1.2 В, поделите: 18/1,2 = 15. Значит, в корпусе 15 элементов. Если вольтметр показывает холостое напряжение 16,8 В, то это может означать и замыкание одной из банок, и просто разряд нормальной батареи. Такая батарея в разряженном состоянии дает 15 В. Если заряженная показывает 16,8 В или около того, значит, один из элементов замкнут накоротко. Восстановить тоже не получится, придется заменить.

Если батарея при зарядке пропускает ток больше одного ампера, а напряжение постепенно растет, увеличиваясь на 0,1 В за каждые 5-10 минут, и в конце заряда напряжение чуть больше номинала, то аккумулятор в порядке, восстановления не требуется.

Метод нагрузки

Этот метод похож на предыдущий и он пожалуй, проще. Не нужно разбирать зарядное устройство, или использовать лабораторный источник питания. Понадобится только:

• Автомобильные лампочки;
• Мультиметр;
• Куски провода;
• Паяльник с припоем и флюсом.

Схема проверки:

Если аккумулятор отдает номинальный ток в течение нескольких минут, вольтметр показывает напряжение немного ниже номинала, а лампочки не тускнеют, то батарея исправна. Может однако случиться, что для Ni-Cd вскоре ток начнет ослабевать. Это проявление «памяти». В таком случае нужно провести восстановление. Литий-ионные батареи не имеют эффекта памяти, хотя в теории он существует, на практике считают, что его просто нет.

Поэлементная проверка

Этот способ требует разборки корпуса батарейного блока. Он применяется, когда аккумулятор или его элемент перестает отдавать хороший ток, а попытки восстановления оказываются неудачными. Здесь достаточно одного плохого звена, поскольку они соединены последовательно. Но чтобы найти такой элемент, нужно проверить внутреннее сопротивление каждого из них.

Разумеется, начинать надо с общего осмотра всех банок: нет ли трещин, подтекания и т.д. Неисправный элемент сразу выдаст себя внешним видом.

Проверку на токовую отдачу производят с использованием закона Ома для полной цепи (он же первый закон Кирхгофа). Для этого нужно взять сопротивление с номиналом 10 Ом, рассчитанное на 25 Вт, и амперметр. Проверяемый элемент закорачивают на сопротивление, включенное последовательно с амперметром.

Например, пусть для Ni-Cd аккумулятора с напряжением 1,2 В получен ток 100 мА. Запишем его и повторно сделаем измерение, но уже не тока, а напряжения на элементе. Сначала измерим холостое напряжение, без подключения резистора, а потом подключим резистор и посмотрим, насколько упало напряжение. Пусть первый раз было 1,2 В, а после подключения резистора стало 1,05 В. Тогда внутреннее сопротивление этого элемента:

Спальное место

Для обеспечения комфортного отдыха и сна, данную зону часто отделяют с помощью ширмы, занавески, стеллажа или более мобильной и легкой перегородки, например в виде раздвижных дверей, которые не стесняют пространство и не препятствуют проникновению света. 

На фото спальная зона в дизайне квартиры-студии 25 кв. м., оформленная перегородкой в виде занавесок.

Кровать, не всегда может представлять собой капитальную конструкцию. Здесь вполне уместно применение обычного раскладного дивана или кровати-трансформера. При наличии высокого потолка возможно возведение второго яруса, на котором будет располагаться спальное место. Двухуровневая квартира-студия имеет особенно интересный дизайн и предоставляет существенную экономию места.

На фото дизайн квартиры-студии 25 кв. м. с кроватью, расположенной на втором ярусе.

Основные характеристики

Ёмкость аккумулятора: 45-65Вт

Циклы заряд-разряд

При соблюдении условий эксплуатации количество циклов доходит до 1000. Промышленные сохраняют работоспособность в течение 25 лет.

Никель-кадмиевые аккумуляторы могут стареть раньше из-за наличия эффекта памяти – при зарядке не полностью разряженной батарее, следующий разряд происходит до этого значения ёмкости. Перед зарядкой рекомендуется определить уровень заряженности элементов.

Тепловыделение

Небольшой нагрев снижает риск перегрева и увеличивает срок эксплуатации аккумулятора. Это обусловлено протекающими внутри эндотермическими химическими реакциями, поглощающими выделяемое тепло.

Рабочая температура:

Аккумулятор работает при большой амплитуде температур: от -50 до +40оС. корпус батареи:Обязательно герметичный и прочный.

По форме:

• Плоский;
• Кубический;
• Цилиндрический.

На рынке существуют разные размеры батарей, наибольшей популярностью пользуются «банки».

Особенности зарядки аккумуляторов разных типов

В шуруповертах устанавливается несколько типов аккумуляторов – никель-металлогидридный, никель-кадмиевый и литий-ионный. Каждый имеет уникальные черты, а зарядка выполняется с учетом рекомендаций для данного вида.

Никель-кадмиевый

Самый популярный тип батарей, его преимущества – компактные размеры, низкая стоимость и большая емкость. Выдерживает свыше тысячи циклов перезарядки в зависимости от качества материалов, используемых при их изготовлении, а также соблюдения условий использования.

Этот вид аккумуляторов имеет существенный минус – эффект памяти. Если прерывать их зарядку до окончания, емкость батареи будет со временем уменьшаться. Кроме того, их производство очень токсично, поэтому часть европейских стран отказались от их использования.

Никель-металлогидридный

Эти аккумуляторы представляют собой новое поколение техники предыдущего типа, их производство и эксплуатация практически полностью безопасны для экологии. Эффект памяти у них проявляется в значительно меньшей степени. Имеют существенный недостаток – высокий ток самозаряда. Батареи этого типа хранят полностью заряженными, а если они не эксплуатируются в течение 30 дней, рекомендуется повторно восстанавливать их емкость.

Литий-ионный

Аккумуляторы этого типа считаются самыми лучшими. Заряжаются быстро, эффекта памяти не имеют. Такие батареи не нуждаются в полной разрядке, а подключать к питанию допускается по мере необходимости. К недостаткам относится высокая стоимость, а также боязнь низких температур.

Литий-ионные аккумуляторы шуруповерта правильно заряжать при температуре от 10 до 40°С, а если они во время этого процессора нагреваются, их следует охладить, чтобы не допустить поломки.

Преимущества и недостатки аккумуляторов

Основными недостатками никель гидридных аккумуляторов являются:

• срок службы, после 300 циклов, емкость снижается:
• способность к возгоранию;
• во время зарядки выделяется тепло. Возникает необходимость в использовании реле или предохранителях;
• из-за реакции водорода с оксидно-никелевым электродом повышается саморазряд.

Преимущества никель металл гидридных аккумуляторов:

• экологичность, в состав входит меньше вредных веществ, чем в других батареях;
• увеличенная емкость;
• отсутствие «эффекта памяти», нет необходимости полностью разряжать и заряжать, как старые образцы.

После появления на рынке никель металл гидридных аккумуляторов, многие страны вытеснили производство и использование кадмиевых батарей. Хотя по своим возможностям к совершенствованию металлогидридные аккумуляторы вычерпали себя, все, что можно было изменили, лимит улучшений закончен. Перспектива в литиевых аккумуляторах. Перед покупкой аккумулятора рекомендовано определиться с емкостью. Чем выше емкость, тем выше саморазряд.

Практически выгодно использовать никель магниевые аккумуляторы высокой емкости (до 3000 м А/ч) в тех устройствах, где идет большое потребление энергии за короткое время без предварительного хранения. С низкой емкостью (до 1000 мА/ч) рекомендовано использовать аккумуляторы, когда в заряде после зарядки сразу нет необходимости, а через время; для периодического использования; в устройстве с умеренным потреблением для длительного пользования.

Спецификации адаптера

Важной проблемой является срок службы батарей или общая стоимость периода службы системы. В этом случае производители предлагают устройства с микропроцессорным управлением

Алгоритм для идеального зарядного устройства:

1. Мягкий старт. Если температура выше 40 градусов или ниже нуля, начинают с зарядки C/10.
2. Опция. Если напряжение разряженной батареи выше 1,0 В/элемент, разряжают батарею до 1,0 В/элемент, а затем переходят к быстрой зарядке.
3. Быстрая зарядка. При 1 градусе, пока температура не достигнет 45 градусов или dT не указывает на полный заряд.
4. После завершения быстрой зарядки заряжают при C/10 в течение 4 часов, чтобы обеспечить полную зарядку.
5. Если напряжение заряженного NiMH аккумулятора поднимается до 1,78 В/элемент, прекращают работу.
6. Если время быстрой зарядки превышает 1,5 часа без перерыва, ее останавливают.

Теоретически подзарядка — это скорость заряда, которая достаточно высока, чтобы держать аккумулятор полностью заряженным, но достаточно низкая, чтобы избежать перезарядки. Определение оптимальной скорости подзарядки для конкретной батареи немного сложно описать, но общепризнанно, что она составляет около десяти процентов от емкости батареи, например, для Sanyo 2500 мАч AA NiMH оптимальная скорость подзарядки — 250 мА или ниже. Ее нужно учитывать, чтобы правильно заряжать NiMH аккумуляторы.

Сколько по времени нужно заряжать АКБ шуруповерта

К каждому электроинструменту всегда приложена инструкция по эксплуатации, в которой точно указано, сколько времени заряжать аккумулятор шуруповерта. Как уже говорилось, подавляющее большинство современных зарядных устройств имеют индикаторы уровня зарядки, что значительно облегчает их использование. Когда индикатор загорается зеленым, либо иным цветом, сигнализирующим о том, что время зарядки аккумулятора шуруповерта подходит к концу, нужно вовремя отсоединить батарею.

Среднее время, в течение которого батарея заряжается полностью, составляет 7 часов. А если АКБ требуется просто подзарядить, его можно оставить на зарядке 30 минут. Хотя, в случае с Ni Cd аккумуляторами, имеющими «эффект памяти», частые и короткие подзарядки проводить не рекомендуется.

Есть несколько разновидностей зарядных устройств для шуруповерта, в зависимости от сферы их применения. Рядовое ЗУ, как правило, входит в комплектацию бытовых электроинструментов. Время зарядки АКБ с его помощью варьируется от трех до семи часов. Существуют еще мощные зарядники импульсного типа, которыми комплектуются профессиональные инструменты. Сколько заряжать аккумулятор шуруповерта таким устройством? «Импульсники» могут полноценно зарядить батарею в течение часа, что является их неоспоримым преимуществом. Однако и стоимость такого инструмента, разумеется, гораздо выше.

Методы реанимации в зависимости от технологии

Срок службы аккумуляторов у шуруповертов невелик, примерно 3-5 лет. После окончания заложенного периода, батарея очень быстро начинает разряжаться.

Такой инструмент становится очень не надежным, он может подвести в любой момент. В этом случае остается только попробовать восстановить аккумулятор.

В разборе

Как восстановить емкость li-ion аккумулятора шуруповерт

Вернуть начальные параметры старому литий-ионному аккумулятору нельзя, можно просто заменить отмершие ячейки на новые.

Алгоритм действий для восстановления li-ion аккумулятора:

1. Сначала нужно полностью зарядить батарею.
2. Потом разобрать корпус и изъять все банки, сохраняя соединение между ними.
3. Замерить мультиметром напряжение на каждой из них, при этом нормальным считаются показатели на литий-ионных блоках 3,6-3,8 вольта. Если они меньше, то нужно их пометить.
4. Разбираем всю конструкцию. Умершие элементы утилизируем, вместо них устанавливаем новые (они тоже должны быть заряженными).
5. После чего собираем все блоки в единое целое.

Как восстановить емкость Ni-Mh аккумулятора шуруповерта

Чтобы никель-металлогидридные аккумуляторы дольше служили, их нужно регулярно восстанавливать, для чего необходимы умные зарядные устройства. Ni-Mh батареи очень восприимчивы к зарядке и разрядке, а поскольку у них сохраняется «эффект памяти» из-за неправильно проведенного цикла, они могут потерять значительную часть емкости.

Чтобы избежать такого дефекта, рекомендуется периодически восстанавливать батареи. Для чего за счет подключения лампочки производится разряд до 0,8-1 вольта, а потом полная процедура зарядки. Специалисты советуют делать такие циклы не реже одного раза в месяц.

Как восстановить емкость Ni-Cd аккумулятора шуруповерта

Способ восстановления никель-кадмиевых батарей, в сущности, очень простой: их подвергают воздействию током, превышающим номинальный в несколько раз. Причем для этого понадобится лишь автомобильный аккумулятор, прибор для замера напряжения, провода и зажимы.

В этом случае применяется следующая методика:

• соединить «минус» у трех элементов восстанавливаемой АКБ проводом воедино;
• к одному из «плюсов любого аккумулятора (донора или восстанавливаемого) подсоединяется посредством зажима провод;
• затем вторым концом провода кратковременно нужно прикоснуться плюсовой клеммы другой батареи (делать 2-3 прикосновения в течение секунды). Длительность процедуры составляет 3-5 сек., главное при этом, не дать привариться проводу в месте касания.

Еще лучше эту методику проводить на отдельных элементах никель─кадмиевой батареи. В таком случае процесс восстановления будет эффективнее, к тому же аккумулятор для донора можно применять меньшей емкости (достаточно будет мотоциклетного).

Этот способ опробован на изделиях рулонного вида, но в принципе подходит для любых ni-cd аккумуляторов.

Советы по эксплуатации аккумуляторов

Основное правило эксплуатации Ni-MH аккумуляторов — не допустить их перегрева и перезарядки. Рассмотрим несколько советов по эксплуатации никель-металлогидридных батарей:

1. При длительном неиспользовании аккумуляторов их нужно хранить с уровнем заряда не меньше 30 процентов.
2. Следует тщательно избегать перезарядки и перегрева батареек.
3. Необходимо давать им остыть после подзарядки или разрядки.
4. Не позволять батарейкам разряжаться ниже 0,9 вольта. Это связано с тем, что множество бюджетных зарядных устройств не смогут подзарядить аккумулятор, который разряжен ниже данного уровня.
5. Рекомендуется периодически разряжать батарейки до 0,9 вольт и только потом полностью заряжать его.

Бумажные кристаллики

Как заряжать аккумулятор зарядным устройством?

Зарядка аккумулятор при помощи зарядного устройства требует предварительной подготовки самой батареи. Она должна выполняться не только для обеспечения безопасности самой процедуры, но и повышения ее эффективности. Перед присоединением зарядного устройства необходимо осуществить следующие действия:

1. Очистить сам аккумулятор от грязи и пыли, которые могут стать причиной снижения пропускной способности клемм.
2. Осмотреть корпус на факт наличия каких-либо повреждений или вскипания электролита.
3. Приоткрыть батареи и проверить уровень электролита. При недостаче его можно восполнить дистиллированной водой.
4. Осмотреть электролит. Это вещество должно быть полностью прозрачным. Электролит темного цвета или при наличии взвесей не пригоден для зарядки.

После осуществления всех вышеописанных действий можно подключать аккумулятор к зарядному устройству.

Важно помнить, что зарядное устройство, в первую очередь, должно подключаться к аккумулятору, а только потом присоединятся в сеть.

Существует 3 метода зарядки аккумулятора при помощи зарядного устройства:

• При постоянном напряжении. Такой способ подразумевает прямую зависимость между напряжением и интенсивностью заряда аккумулятора. Например, при напряжении в 14,5 Вольт полный цикл зарядки будет составлять около 2-х суток, а уже при 16,5 Вольт – 1 сутки. При этом сила тока не является постоянной. Этот метод считается наиболее щадящим и не требует постоянного контроля со стороны человека.
• При постоянной силе тока. Зарядка аккумулятора данным способом требует постоянного контроля со стороны человека. Это необходимо для того, чтобы регулировать силу тока в зависимости от емкости самой батареи. Рекомендуется удерживать показатель в 10% от емкости. То есть, если аккумулятор имеет емкость 70Ач, то оптимальной силой тока будет 7А, а полный цикл зарядки займет 10 часов.
• Комбинированный метод. Подразумевает первичную зарядку при постоянном токе и доведение до полного «насыщения» при постоянном напряжении. Этот метод не требует участия человека и является наиболее удобным. При достижении полной зарядки устройство отключается автоматически.

Практически все современные зарядные устройства работают именно по последнему принципу. Кроме того, большинство аккумуляторов, выпущенных в последнее десятилетие, не могут заряжаться методом постоянного тока.

Код: