Как продлить срок службы аккумуляторных батарей
Мало кому нравится строго соблюдать правила эксплуатации аккумуляторов, но тем не менее производительность и долговечность аккумуляторных батарей может быть доведена до максимума, если соблюдать несколько несложных правил.
Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторы:
Обычно поступают с завода в разряженном состоянии, поэтому перед использованием их необходимо зарядить в медленном зарядном устройстве на протяжении 14-16 часов, затем разрядить и зарядить аналогичным образом еще раз. Еще лучше проделать эту процедуру два-три раза.
Очень важно заряжать аккумуляторы только после их разряда. Заряд не полностью разряженных аккумуляторов приводит к возникновению "эффекта памяти" и сокращает срок жизни аккумуляторов.
Желательно заряжать аккумуляторы при комнатной температуре и использовать зарядные устройства, рекомендованные производителем.
Не оставлять аккумулятор в зарядном устройстве больше положенного времени.
Хранить аккумуляторы необходимо в сухом прохладном месте при температуре немного ниже комнатной. Перед хранением аккумуляторы необходимо зарядить, так как их хранение в разряженном состоянии сокращает срок жизни аккумуляторов.
Li-Ion аккумуляторы:
Режимы заряда Li-Ion аккумуляторов отличаются от вышеприведенных типов, поэтому заряжать их необходимо в специальных зарядных устройствах, предназначенных для Li-Ion аккумуляторов. Так как эти аккумуляторы не имеют "эффекта памяти", то совершенно безболезненно их можно дозаряжать. Желательно также не допускать длительное нахождение аккумулятора в минусовых температурах.
Выбор типа аккумуляторов и зарядных устройств
Правильный выбор аккумулятора зачастую ограничен тем, что продавец, как правило, предлагает оборудование уже в комплекте с аккумулятором и зарядным устройством, и заказчику ничего не остается делать, как приобрести то, что уже выбрано за него. Хотя во многих случаях это может оказаться и преимуществом, так как под конкретные условия работы (а соответственно режимы работы оборудования) фирма-производитель корректирует свою технологию изготовления аккумуляторов под режимы работы оборудования, которое она производит. И в этом случае продолжительность действия обычного аккумулятора (например, универсальных пальчиковых элементов) будет меньше.
Несмотря на то, что возможности покупателя по выбору аккумулятора ограничены в большинстве случаев двумя параметрами: емкостью аккумулятора и его ценой, все же, наверное, не лишним будет привести несколько правил, по которым следует выбирать себе необходимый тип аккумулятора и зарядного устройства.
Приобретать аккумуляторы и ЗУ, рекомендованные производителем. Каждая фирма-производитель имеет свои технологии производства и соответственно свои особенности эксплуатации аккумуляторов.
При выборе аккумулятора, в первую очередь, определить предъявляемые к нему требования и их приоритет; определить, какие из требований являются обязательными, а какие - желательными. Например, для владельцев сотовых телефонов вряд ли будет приемлемым никелево-кадмиевый аккумулятор, несмотря на его невысокую стоимость и большой срок жизни, главным образом из-за его веса и габаритных размеров. Температурный диапазон работы в этом случае также не является критичным параметром.
Так как литиево-ионные аккумуляторы в настоящее время знаменуют собой верх достижений с точки зрения удельной емкости, то они могут быть самыми подходящими в сотовых терминалах при большом времени работы от одной зарядки, но они же имеют и самую высокую стоимость!
Хорошим компромиссным вариантом в этом случае как по цене, так и по габаритным размерам может быть использование никелево-металлогидридного аккумулятора.
Для сотрудников силовых структур, использующих профессиональную радиосвязь, зачастую работающих в экстремальных условиях, критичными параметрами будут являться: температурный режим работы, возможность быстрой зарядки, длительность эксплуатации, ударопрочность и т. д. В этом случае, конечно же, предпочтительнее применение никелево-кадмиевого аккумулятора (не забывая при этом о его правильной эксплуатации).
Один из главных недостатков никелево-кадмиевого аккумулятора - сравнительно малая удельная емкость (соотношение емкости к габаритам и массе аккумулятора) - для радиостанций в этом случае не так уж критичен.
Температурный диапазон работы может быть критичным параметром в зависимости от того, где размещается радиостанция - во внутреннем кармане или снаружи (как у постового милиционера). Что касается зарядных устройств - использовать ускоренное ЗУ предпочтительнее в том случае, если время заряда аккумулятора более критично. Ускоренное ЗУ дороже обычного и несколько сокращает время действия аккумулятора.
Найти компромисс между жизнью и временем заряда аккумулятора предоставляем пользователю.
Предпочтение кондиционирующих зарядных устройств заключается в том, что, постоянно заряжая Ni-MH и Ni-Cd аккумуляторы в этих ЗУ, можно заметно увеличить срок жизни аккумуляторов (не забывая о правилах эксплуатации аккумуляторов!).
Факторы, влияющие на количество рабочих циклов "заряда-разряда"
Само понятие "количество рабочих циклов "заряда-разряда" аккумулятора" относительное, так как сильно зависит от различных факторов. Кроме того, значение количества рабочих циклов, например для одного типа аккумулятора, не является универсальным понятием, так как зависит от технологии, различной у каждого из производителей. Например, данные количества рабочих циклов "заряда-разряда" для Ni-Cd, Ni-MH, Li-Ion аккумуляторов:
Ni-Cd - 1500 циклов, если аккумулятор эксплуатируется в соответствии с требованиями производителя. Отсутствие периодического полного разряда приводит к сокращению жизни аккумулятора.
Для Ni-MH, Li-Ion аккумуляторов максимальное число циклов составляет 500, однако оно сильно зависит от глубины разряда аккумулятора при каждом цикле. Глубокий разряд аккумуляторов этих типов ведет к сокращению их жизни.
Обычно производители аккумуляторных батарей дают гарантированное количество рабочих циклов для конкретных аккумуляторов при их эксплуатации в определенных условиях.
Так, например, для пальчиковых элементов Ni-Cd, Ni-MH типа АА одного из крупнейших производителей аккумуляторных батарей - фирмы Varta - дается гарантированное количество циклов "заряд-разряд" (1000).
В действительности так оно и есть, если для аккумуляторов будут строго соблюдаться режимы заряда и разряда (ток, время, глубина разряда), внешняя температура и т.д.
Эффект памяти
Бывают случаи, когда новые никелево-кадмиевые аккумуляторы после нескольких десятков зарядных циклов уже не в состоянии отдавать номинальное значение своей емкости.
В чем же тут дело? А дело в неправильном заряде-разряде батареи.
"Эффект памяти" в аккумуляторной батарее проявляется в тенденции элемента приспосабливаться к определенному рабочему циклу, по которому аккумуляторная батарея работала период времени. По мере увеличения числа зарядно-разрядных циклов эффект проявляется все отчетливее. Например, если аккумулятор циклически разряжался до определенной глубины много раз, то в последующем цикле при попытке проведения нормального разряда он не сможет отдать большей емкости, чем при предыдущем режиме циклирования. В реальной жизни это происходит при зарядке в зарядном устройстве не полностью разрядившегося аккумулятора. Так, например, многие пользователи радиостанций, особенно перед выходом на ответственное мероприятие, длительное дежурство и т. д., желают перестраховаться от возможного разряда аккумулятора, пытаются дозарядить в зарядном устройстве не полностью разрядившийся аккумулятор, не подозревая о том, что аккумулятор подвергается паразитному "эффекту памяти".
Также причиной появления этого эффекта может стать "забытый" в зарядном устройстве аккумулятор.
А что же происходит внутри аккумулятора? Одна из главных проблем - это рост нежелательных кристаллов на пластине аккумулятора, которые уменьшают поверхностную область электрода, что ведет к снижению полезной емкости. В еще более прогрессивных стадиях эффекта острые грани кристаллов проникают в сепаратор (разделитель между положительной пластиной и отрицательной), повышая тем самым саморазряд "больного" аккумулятора.
Все же аккумуляторы с "эффектом памяти" могут почти полностью отдать свою номинальную емкость, но на низком, не приемлемом для электронного устройства уровне напряжения. "Эффект памяти" имеет временный характер и, в зависимости от длительности "болезни", может быть частично или полностью "стерт" несколькими полными циклами глубокого разряда (до одного вольта на элементе) и заряда. Иногда количество таких циклов доходит и до нескольких десятков.
В никелево-металлогидридных аккумуляторах, "эффект памяти" проявляется в значительно меньшей степени, однако "лечение" таких аккумуляторов, как показывает практика, малоэффективно.
Читать далее - Автоматическое зарядное устройство для 9v батарей
Популярные схемы зарядных устройств:
Схема тиристорного зарядного устройства
Десульфатирующее зарядное устройство
Простое зарядное устройство
Схема автомата включения-выключения зарядного устройства
