Znalazłem w sieci trochę informacji o akumulatorach, polecam początkującym
Akumulatory NiCd
Już ponad czterdzieści lat minęło od wyprodukowania pierwszego akumulatora niklowo-kadmowego. Dzisiaj są to jedne z najczęściej stosowanych akumulatorów, szczególnie w urządzeniach elektronicznych powszechnego użytku. Sukces wielu urządzeń bezprzewodowych jest związany z szerokim zastosowaniem akumulatorów niklowo-kadmowych i dynamicznym rozwojem ich konstrukcji. Akumulatory te charakteryzują się dużą gęstością zgromadzonej energii (ilość energii w stosunku do objętości), możliwością poboru prądu o dużym natężeniu, długim czasem eksploatacji oraz dużą ilością cykli ładowania i rozładowania. Zwykle używane są akumulatory NiCd o pojemnościach od kilku mAh do około 10 Ah. W celu uzyskania jak najlepszych parametrów dla danego zastosowania, produkowane są różne typy akumulatorów zasadowych. Niektóre charakteryzuje duża pojemność, inne możliwość szybkiego ładowania, a jeszcze inne powinny pracować przy wysokich temperaturach otoczenia. Ogniwo zbudowane jest z elektrody ujemnej (kadm) i dodatniej (nikiel). Elektrolitem jest wodny roztwór wodorotlenku potasu. Aby elektrody nie ulegały zwarciu, są przedzielone porowatym separatorem, wykonanym najczęściej z tworzywa sztucznego. Ogniwa cylindryczne; w celu uzyskania możliwie dużej powierzchni elektrod (wysoka pojemność), nawijane są spiralnie z możliwie najcieńszym separatorem (niska wewnętrzna rezystancja, a więc duże natężenie prądu rozładowania). Procesy elektrochemiczne przebiegają w taki sposób, by powstające przy ładowaniu gazy (tlen powstający przy elektrolizie wody) były pochłaniane. Wszystkie ogniwa są wyposażone w zawór bezpieczeństwa, który zapobiega tworzeniu nadciśnienia przy silnym przeładowaniu.
Ładowanie
Akumulatory niklowo-kadmowe ładowane są stałym prądem. Elektrody z niklu i kadmu, oraz elektrolit z wodorotlenku potasu umożliwiają wytworzenie napięcie ogniwa U=1,2V. Sprawność procesu ładowania wynosi około γ=60%, czyli w czasie ładowania należy doprowadzić więcej energii niż otrzymuje się przy wyładowaniu. Przyjmuje się, że energia doprowadzana wynosi 140 % energii odzyskiwanej. Oznacza to, że współczynnik ładowania jest równy 1,4. Normalne natężenie prąd ładowania akumulatora NiCd wynosi I=0,1C (C-pojemność akumulatora) w czasie (14-16) h. Parametry ładowania można określić z zależności:
I=Q x 1,4/t
gdzie:
I - prąd ładowania w A,
Q - pojemność w Ah,
1,4 - współczynnik ładowania,
t - czas ładowania w godzinach.
Napięcie ogniwa w trakcie ładowania stopniowo rośnie, dochodząc do wartości (1,45-1,5)V w końcowym etapie. Dla prądów ładowania o natężeniu poniżej 0,2 C nie jest konieczny nadzór nad procesem ładowania. Ładowanie powinno się odbywać w temperaturze pokojowej. Należy dokładnie sprawdzić polaryzację akumulatora przy podłączeniu do zasilacza. Bateria NiCd ulega zniszczeniu przy nieprawidłowym (odwrotnym) dołączeniu do zasilacza.
Ładowanie szybkie
Akumulatory niklowo-kadmowe mają bardzo korzystną właściwość, polegającą na możliwości przyjęcia dużego ładunku w krótkim czasie. Im krótszy jest czas ładowania, tym dokładniejsza musi być kontrola tego procesu. Napięcie ogniwa NiCd w czasie ładowania sukcesywnie wzrasta, aby w końcowym etapie nieznacznie zmaleć gdy ogniwo jest w pełni naładowane. W tym czasie temperatura ogniwa silnie wzrasta.
Nowoczesne ładowarki, przeznaczone do szybkiego ładowania wykorzystują metodę ΔU=f(t) (minus delta V), co oznacza, że wykrywają one zmniejszenie wartości napięcia i przerywają proces ładowania. Należy unikać nadmiernego wzrostu temperatury ogniw, gdyż znacznie skraca to czas ich eksploatacji. Z tego powodu zalecane jest używanie wyłączników bimetalowych lub termistorowych. Po szybkim ładowaniu temperatura ogniwa wynosi około t=45°C. Wyłącznik bimetalowy powinien być włączony szeregowo w obwód ładowania i umieszczony na obudowie ładowanego ogniwa. Gdy temperatura przekroczy wartość t=45°C, ładowanie zostaje przerwane. Szybkie ładowanie prądem o natężeniu I<1 C można również prowadzić przy użyciu wyłącznika czasowego, zgodnie z wcześniej podaną zależnością, lecz również wtedy należy stosować układy kontrolujące temperaturę akumulatora w celu uniknięcia jego przegrzania.
Ładowanie podtrzymujące
Jest to metoda najczęściej stosowana dla ogniw wysoko-temperaturowych i ogniw pastylkowych. Oznacza to, że akumulator jest stale ładowany tak, aby mógł być w każdej chwili wykorzystany, np. zasilanie słuchawki telefonu bezprzewodowego. Akumulatory cylindryczne NiCd powinny być ładowane prądem o natężeniu I=(0,03-0,05) C, a akumulatory pastylkowe prądem o natężeniu I=0,01 C. Przykładowo: natężenie prądu ładowania podtrzymującego akumulatora cylindrycznego o pojemności 800 mAh powinno wynosić Imax=40 mA.
Rozładowanie
Akumulatory NiCd (w przeciwieństwie do akumulatorów NiMH) umożliwiają zasilanie urządzeń o dużym poborze prądu. Można je obciążać przez bardzo krótkie okresy prądem, którego natężenie dochodzi do I=100 C. Przy rozładowaniu ciągłym, maksymalny pobór prądu nie powinien przekraczać Ir=(8-10) C w czasie (4-5) minut. Charakterystyczne dla akumulatorów NiCd jest również stałe napięcie U=1,2 V w czasie całego okresu rozładowywania. Za napięcie końcowe rozładowania przyjmuje się wartość U=1,0 V. Wadą akumulatorów niklowo-kadmowych jest stosunkowo duże natężenie prąd samorozładowania (ok.1% na dobę). Efektem tego jest niska sprawność przy ładowaniu podtrzymującym.
Jednak należy podkreślić, że jest ono mniejsze od natężenia prądu samorozładowania akumulatorów NiMH (ok. 1.5% na dobę).
Czas eksploatacji
Najczęściej podawanym parametrem akumulatorów NiCd jest ilość cykli ładowania i rozładowania, który osiąga wartość ok.1000. Wartość ta jednak silnie zależy od sposobu eksploatacji akumulatora. Gdy następuje przeładowanie ogniwa, rośnie jego temperatura wewnętrzna, co przyśpiesza degenerację materiałów wchodzących w skład konstrukcji akumulatora. Podobny proces zachodzi przy silnym wyładowaniu. Gdy akumulator składający się z wielu ogniw jest rozładowywany, istniejące różnice pojemności mogą spowodować, że niektóre ogniwa osiągną napięcie końcowe rozładowania nieco wcześniej niż pozostałe. Przy powtórnym ładowaniu część ogniw będzie nie w pełni naładowana, a część przeładowana, co w konsekwencji skróci czas eksploatacji akumulatora. Przy silnym rozładowaniu, kiedy napięcie ogniwa spada poniżej U=0,2 V, zdarza się, że może wystąpić odwrócenie polaryzacji. Warunkiem poprawnej eksploatacji akumulatorów NiCd jest ich rozładowywanie do napięcia U=1,0V/ogniwo. W ten sposób unika się różnic pojemności poszczególnych ogniw i osiąga najlepsze funkcjonowanie akumulatora.
Cechy charakterystyczne
Przy tej samej objętości akumulatory NiCd posiadają niższą pojemnością od akumulatorów NiMH.
Znamionowe napięcie ogniwa wynosi U=1,2 V.
Normalne ładowanie przeprowadzane jest prądem 0,1 C (przez około 14-16 godzin).
Napięcie w końcowej fazie ładowania zawarte jest w granicach U=(1,45-1,5)V.
Ładowanie natężeniem prądu mniejszym niż 0,2 C nie wymaga kontroli ładowania, z wyjątkiem pomiarem czasu.
Minimalny czas szybkiego ładowania wynosi około 10 minut.
Akumulatory NiCd (starszego typu) posiadają "efekt pamięciowy" - przy pracy z niepełnym ładowaniem i rozładowaniem
tracą nominalną pojemność.
Przegrzanie podczas ładowania (t>45°C) skraca czas eksploatacji.
Zalecane natężenie prądu rozładowania nie powinno być większe niż 10C.
Końcowe napięcie rozładowania wynosi U=1,0V.
Małe natężenie prądu samorozładowania 1,0 % dziennie.
Duża zależność parametrów ogniwa od temperatury.
Podsumowanie
Stosunkowo niski ciężar, duża gęstość energii, bardzo duża liczba cykli ładowania i rozładowania, długi czas eksploatacji, niska wartość prądu samorozładowania, to niezaprzeczalne zalety akumulatorów NiCd. Jeżeli stosowane jest szybkie ładowanie dużym natężeniem prądu, to wymagane jest ścisłe przestrzeganie zasad szybkiego ładowania, co w znacznym stopniu przedłuża czas eksploatacji akumulatora. Parametry ogniwa NiCd są w znacznym stopniu zależne od temperatury. Rezystancja wewnętrzna wzrasta ze spadkiem temperatury, co w pewnym stopniu ogranicza zastosowania w niskich temperaturach dodatnich i znacząco w temperaturach ujemnych. Jednocześnie używanie akumulatorów NiCd przy wysokich temperaturach otoczenia jest możliwe, pod warunkiem użycia akumulatorów wykonanych specjalnie do tego celu. Niestety ze względu na bardzo szkodliwy kadm, który zawierają akumulatory NiCd , należy ograniczać ich zastosowania i częściej sięgać po alternatywne źródła napięcia.[/u]
Akumulatory NiMH
Akumulatory NiMH znane są od połowy lat 70. Prace nad ich rozwojem zintensyfikowano ostatnio, ze względu na wymogi ochrony środowiska szkodliwość działania kadmu pochodzącego z akumulatorów NiCd i możliwość ich zastąpienia przez akumulatory NiMH. W rzeczywistości akumulatory NiMH posiadają pewne zalety w stosunku do akumulatorów NiCd, ale również liczne wady. W wielu dzisiejszych urządzeniach będzie można zastąpić szkodliwe dla ś?rodowiska akumulatory NiCd, ale w wielu innych zastosowaniach będzie to niemożliwe (np. napędy elektryczne o dużym chwilowym poborze prądu większym od 5C).
NiMH jest akumulatorem charakteryzującym się jedną z najwyższych gęstości energii wśród akumulatorów znajdujących się w powszechnych zastosowaniach. Jest to jedna z największych zalet tego akumulatora. Zasada działania ogniwa oparta jest na magazynowaniu gazowego wodoru w stopie metalu. Płytka niklowa stanowi elektrodę dodatnią, a elektrodą ujemną jest specjalny stop metali ziem rzadkich, niklu, magnezu, manganu, aluminium i kobaltu. Skład procentowy jest pilnie strzeżoną tajemnicą producentów. Separator wykonany jest z poliamidu lub polietylenu. Elektrolit jest zasadowy, co przy ładowaniu i rozładowaniu uwalnia atomy wodoru umożliwiając ich przemieszczanie się pomiędzy elektrodami. Zdolność pochłaniania wodoru przez stop metali wpływa decydująco na pojemność akumulatora.
Ładowanie
Akumulatory NiMH posiadają wyższą pojemność w stosunku do akumulatorów NiCd. Oznacza to istnienie większej ilości aktywnej substancji w tej samej objętości. Substancje te mają więc mniejszą objętość do rozszerzania się w obudowie, co powoduje zmniejszenie szybkości reakcji chemicznych. Następstwem tego jest wolniejsze ładowanie akumulatorów NiMH, a proces ładowania wymaga dokładniejszej kontroli w celu uniknięcia przeładowania. W obydwu typach akumulatorów znamionowe napięcie ogniwa jest równe U=1,2 V. Ładowanie normalne odbywa się w podobny sposób jak w akumulatorach NiCd, tj. prądem ładowania o wartości około I=0,1C w czasie (14-16)godzin. Oznacza to, że również współczynnik ładowania jest taki sam dla obu typów tj. 1,4. Także napięcie ogniwa wzrasta podobnie, a w końcowej fazie ładowania osiąga wartość U=(1,45-1,5)V. Przy ładowaniu prądem natężeniu I<0,2 C nie jest konieczna kontrola ładowania, poza pomiarem czasu.
Ładowanie szybkie
Minimalny czas ładowania akumulatorów NiMH wynosi około 1 godziny ( NiCd ok. 15 min.). Gdy ogniwo akumulatora NiMH jest bliskie naładowania, gwałtownie wzrasta jego temperatura. Występujące przy tym obniżenie napięcia, jest jednak znacznie mniejsze (w porównaniu z akumulatorami NiCd), co wymaga zastosowania dokładniejszej metody pomiaru przez układ kontrolny. Przy szybkim ładowaniu akumulatorów NiMH zalecane jest stosowanie co najmniej dwóch z trzech stosowanych systemów zabezpieczeń:
1) -delta V,
2) temperatura powierzchni t>45°C,
3) kontrola czasu ładowania.
Uwaga! Czas eksploatacji ogniw NiMH po przegrzaniu jest wyraźnie krótszy.
Niewątpliwie największą zaletą akumulatorów NiMH jest brak efektu pamięciowego.
Ładowanie podtrzymujące
Nie jest zalecane dla akumulatorów NiMH cylindrycznych, ponieważ podobnie jak ładowanie ciągłe obniża żywotność akumulatora. Akumulatory NiMH wykonane w formie pastylkowej nie posiadają w/w ograniczeń.
Rozładowanie
Z powodów jakie podano przy omawianiu ładowania (mniej miejsca na rozszerzanie...), również maksymalny prąd rozładowania jest niższy niż w ogniwach NiCd. Zwykle nie zaleca się prądów rozładowania o natężeniu większym od (3-5)C. Natomiast końcowe napięcie rozładowania dla obu typów akumulatorów jest identyczne i wynosi U= 1,0 V. Proces samorozładowania czyli utraty pojemności w trakcie magazynowania (przechowywania) jest dla akumulatorów NiMH nieco większy i wynosi około 1,5%C/dzień, w stosunku do 1,0% /dzień dla akumulatorów NiCd. Wynika stąd krótszy czas przechowywania w pełni naładowanego akumulatora NiMH.
Czas eksploatacji
Według danych publikowanych przez producentów sprzedających swe akumulatory (NiMH), czas ich eksploatacji nie powinien być krótszy niż 1 000 cykli ładowania-rozładowania. Należy zwrócić uwagę, że liczba ta dotyczy idealnych warunków, to znaczy ładowania prądem o natężeniu I=0,1 C w czasie 14 godzin i temperaturze pokojowej. Nie wzięto pod uwagę ewentualnego przeładowania, które może nastąpić i skrócić czas eksploatacji. Realna liczba cykli w normalnych warunkach wynosi około 500-800 cykli.
Cechy charakterystyczne
Przy tej samej objętości akumulatory NiMH posiadają wyższą pojemnością od akumulatorów NiCd
Znamionowe napięcie ogniwa wynosi U=1,2 V.
Normalne ładowanie przeprowadzane jest prądem 0,1 C (przez około 14-16 godzin).
Napięcie w końcowej fazie ładowania zawarte jest w granicach U=(1,45-1,5)V.
Ładowanie natężeniem prądu mniejszym niż 0,2 C nie wymaga kontroli ładowania, z wyjątkiem pomiarem czasu.
Minimalny czas szybkiego ładowania wynosi około 1 godziny.
Akumulatory NiMH nie posiadają "efektu pamięciowego" - przy pracy z niepełnym ładowaniem i rozładowaniem nie tracą
nominalnej pojemności.
Przegrzanie podczas ładowania (t>45°C) skraca czas eksploatacji bardziej niż dla NiCd.
Zalecane natężenie prądu rozładowania nie powinno być większe niż (3
Końcowe napięcie rozładowania wynosi U=1,0V.
Większe natężenie prądu samorozładowania tj. 1,5 % dziennie, w porównaniu z 1,0% dla akumulatorów NiCd.
Duża zależność parametrów ogniwa od temp. - warunki ładowania i ograniczenia w prądzie rozładowania.
Ładowanie podtrzymujące (buforowe) obniża żywotność chyba, że są ć chyba, że są
Podsumowanie
Akumulator NiMH jest jedynym typem akumulatora, który nie zawiera metali ciężkich zanieczyszczających środowisko naturalne. Kolejną jego zaletą jest bardzo dobry stosunek ciężaru do pojemności. Jest to również aru do największej gęstości energii. Czas eksploatacji jest porównywalny z innymi akumulatorami przy pracy pełnymi cyklami łsto?ci energii. rozładowania, jednak jest krótszy przy ładowaniu podtrzymującym. Nie dotyczy to jednak ogniw pastylkowych, które mają własności takie same, jak ich odpowiedniki NiCd. Ładowanie wymaga bardziej precyzyjnej kontroli niż dla innych typów akumulatorów. Podobnie jak w akumulatorach NiCd, parametry ogniwa NiMH zależą od temperatury, dlatego powinna być bezwzględnie przestrzegana znamionowa temperatura pracy.
Informacja ze strony
http://www.wsp.krakow.pl/~heilig/
RC AUTO
e-mail do ADMINA
FAQ
Szukaj 
Użytkownicy
Zaloguj 
Zarejestruj
?
I powinien wyjsc czas w jakim łąduje sie pakiet taki prądem.
Dzięki Toost że mnie dopełniłes