على 22/08/2024 742

شحن بطارية NIMH: كيف يتم شحنها؟

تعتمد بطاريات هيدريد النيكل المعدنية (NIMH) على تصاميم أقدم ، بطارية النيكل-هيدروجين.يستخدم كلا النوعين قطبًا إيجابيًا للنيكل هيدروكسيد وهيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) ككهرباء ، على غرار بطاريات النيكل-كادميوم.الفرق هو أنه بدلاً من الكادميوم في القطب السلبي ، تستخدم بطاريات النيكل هيدروجين غاز الهيدروجين.لتسهيل تخزين الهيدروجين ، قام العلماء بإنشاء مركبات هيدريد المعادن التي يمكن أن تمتص الهيدروجين وإطلاقها دون الحاجة إلى حاويات عالية الضغط.هذا أدى إلى تطوير بطاريات NIMH.

تستكشف هذه المقالة كيفية شحن بطاريات NIMH وتفريغها ، وكيف يختلف هذا عن بطاريات NICD ، فيما يتعلق بالشحن الزائد.تؤثر الشحن الزائد على بطاريات NIMH بشكل مختلف ، مما يؤثر على عمرها وأدائها.سنقوم أيضًا بتغطية طرق الشحن لزيادة عمر بطارية NIMH إلى الحد الأقصى.باستخدام تقنيات الشحن الصحيحة ، يمكنك زيادة أداء البطارية وحماية صحتها.يوضح هذا أهمية استخدام الأدوات والأساليب المناسبة للحفاظ على بطاريات NIMH تعمل بشكل جيد.

كتالوج

الشكل 1: بطاريات NIMH

خصائص الشحن/التفريغ NIMH

تتصرف بطاريات NIMH (هيدريد النيكل المعدني) بشكل مختلف عن بطاريات NICD (النيكل الكادميوم) ، عندما يتعلق الأمر بالشحن الزائد.يمكن أن يتسبب الشحن المفرط في فقدان السعة في بطاريات NIMH ، ولهذا السبب يحتاجون إلى ضوابط شحن أكثر تطوراً.بينما تُظهر بطاريات NICD ارتفاعًا واضحًا في الجهد عند شحنه بالكامل ، تظهر بطاريات NIMH فقط تغييرًا صغيرًا في الجهد ، مما يجعل من الصعب اكتشاف الشحن الكامل بناءً على الجهد وحده.نتيجة لذلك ، يجب أن تستخدم أجهزة الشحن أجهزة استشعار درجة الحرارة لاستشعار الحرارة التي تتراكم بمجرد أن يتم شحن البطارية بالكامل ، مما يساعد على منع زيادة الشحن.

شحن بطاريات NIMH بكفاءة ، على غرار البطاريات الأخرى القائمة على النيكل ، حتى تصل إلى حوالي 70 ٪ من طاقتها.بعد هذه النقطة ، يصبح الشحن أقل كفاءة ، وتبدأ البطارية في التسخين.تفرض بطاريات NIMH بشكل مختلف حسب الشركة المصنعة ، مما يجعل من الصعب إنشاء شاحن عالمي.ونتيجة لذلك ، فإن أجهزة الشحن المتقدمة التي تتكيف مع التغيرات الصغيرة في الجهد والدرجات في درجة الحرارة مطلوبة لعمر بطارية أطول.

الشكل 2: تصريف عالي معدل بطارية NIMH

طرق شحن NIMH

يتطلب شحن بطاريات NIMH التحكم الدقيق في التيار الشحن لتجنب الإفراط في الشحن.تم تطوير عدة طرق لتحقيق ذلك.تتمثل إحدى الطرق الشائعة في الشحن المستند إلى الموقت ، حيث يتم تشغيل الشحن لفترة زمنية محددة بناءً على افتراض أن البطارية تبدأ فارغة.ومع ذلك ، فإن هذا النهج يخاطر بالإفراط في الشحن ، إذا فقدت البطارية السعة بمرور الوقت.

الشكل 3: شاحن قائم على الموقت

طريقة أخرى تنطوي على اكتشاف الحرارة.يتوقف الشحن بمجرد أن تبدأ البطارية في الحصول على أكثر دفئًا بشكل ملحوظ.على الرغم من فعاليتها ، فإن هذه الطريقة لا تعمل بشكل جيد مع أجهزة شحن بطيئة لأن تغير درجة الحرارة صغير جدًا.

الشكل 4: شاحن سريع لبطارية NIMH الشاحن

النهج الأكثر تطوراً هو طريقة جهد الدلتا السلبية (NDV) ، المستعارة من شحن NICD.يبحث عن انخفاض طفيف في الجهد للإشارة إلى أن البطارية ممتلئة.بالنسبة لبطاريات NIMH ، على الرغم من ذلك ، فإن انخفاض الجهد صغير جدًا ، لذا فإن الدوائر المتقدمة أمر لا بد منه لتجنب الأخطاء.

الشكل 5: شاحن البطارية مع جهد الدلتا السلبي (NDV)

تجمع العديد من أجهزة الشحن المتقدمة بين هذه التقنيات باستخدام NDV ، والكشف عن درجة الحرارة ، والوقت لتحسين الدقة.تستخدم بعض أجهزة الشحن أيضًا مقاربة اختصاصي ، بدءًا من معدل شحن مرتفع وخفضه تدريجياً.هذا يساعد على إدارة الحرارة بشكل أفضل ويتكيف مع الاحتياجات المحددة للبطارية.

نيمه هدئة الشحن

تعتبر بطاريات NIMH أكثر حساسية للشحن الزائد من بطاريات NICD ، لذلك يجب أن يتم الشحن المتدفق بمعدلات أقل ، وعادة ما يكون حوالي 0.05 درجة مئوية.إذا كان الشحن السريع سريعًا جدًا أو يدوم طويلاً ، فقد يؤدي ذلك إلى تلف البطارية بمرور الوقت.لتجنب ذلك ، من الأفضل إعادة شحن البطارية بشكل دوري بدلاً من تركها بشحنة هزيلة لفترات طويلة.

في أجهزة مثل الهواتف اللاسلكية ، حيث تبقى البطارية متصلة بالشاحن ، من المهم إدارة بطاريات NIMH بعناية لتجنب الشحن الزائد.يساعد استبدال البطارية بانتظام في إبقاء الجهاز يعمل بسلاسة.

كيفية شحن بطاريات NIMH؟

الخطوة 1

اختر شاحنًا مصنوعًا خصيصًا لبطاريات NIMH.الخيار الأفضل هو شاحن ذكي ، مجهز معالجات دقيقة وثرمستور.تساعد هذه المكونات في منع الإفراط في الشحن عن طريق تتبع سعة البطارية ودرجة الحرارة خلال العملية.تكلف أجهزة الشحن الذكية ما بين 20 إلى 30 دولارًا أمريكيًا ويمكن العثور عليها في متاجر الإلكترونيات.تأكد من أن الشاحن ، سواء كان ثابتًا أو مع إعدادات تيار قابلة للتعديل ، متوافق مع مواصفات البطارية.

الشكل 6: شاحن ذكي لبطاريات NIMH

الخطوة 2

أخرج البطارية بعناية من أجهزتها.بالنسبة للبطاريات الأصغر حجمًا ، قد يتضمن ذلك ببساطة ظهورها.قد تحتاج حزم البطارية الكبيرة إلى أسلاك لإزالة البراغي ، باستخدام أدوات مثل مفك البراغي.إذا كنت غير متأكد من كيفية المتابعة ، راجع دليل جهازك للحصول على التوجيه.

الشكل 7: إزالة البطارية من الجهاز

الخطوة 3

ابحث عن تصنيف Milliamp-Hour (MAH) على البطارية لمعرفة قدرتها.هذا التصنيف بحاجة إلى معرفة نهج الشحن الصحيح.إذا لم تكن المعلومات مرئية ، فيمكن أن يساعد البحث السريع عبر الإنترنت مع رقم طراز البطارية.

الشكل 8: تسمية سعة البطارية

الخطوة 4

قم بمحاذاة البطاريات بشكل صحيح في الشاحن ، مع التأكد من وضع النهايات الإيجابية والسلبية في الفتحات الصحيحة.بالنسبة لحزم البطارية ، قم بتوصيل الأسلاك بمنفذ الشاحن المناسب.

الشكل 9: وضع البطاريات في الشاحن

الخطوة 5

إذا كنت ترغب في شحن البطارية برفق ، فاستخدم معدل C/10.للعثور على هذا ، قسّم سعة البطارية (في MAH).

الشكل 10: شحن البطارية في C/10

الخطوة 6

للبطاريات المنضب بالكامل ، استخدم معدل C/3.33 أسرع مع شاحن يتضمن مؤقتًا مدمجًا.يضمن المؤقت توقف الشحن بمجرد وصول البطارية إلى سعة كاملة ، مما يمنع الشحن الزائد.

الشكل 11: استخدم شاحن مؤقت في C/3.33

الخطوة 7

إذا كنت بحاجة إلى رسوم أسرع ، فقم بتعيين الشاحن على معدل 1C.يوفر هذا رسومًا أسرع ولكنه يتطلب مراقبة وثيقة ، حيث يمكن للبطارية ارتفاع درجة حرارة أو تعاني من أضرار إذا تركت دون مراقبة لفترة طويلة.

الخطوة 8

لتحديد المدة التي يتم شحنها للبطارية ، استخدم معدل الصيغة (سعة البطارية × 1.2) ÷ C.تحتاج بطاريات NIMH إلى طاقة أكثر قليلاً من إطلاقها ، لذلك يساعدك هذا الحساب على تقدير وقت الشحن الصحيح.

الشكل 12: حساب كم من الوقت لترك البطارية على الشاحن

ممارسات الشحن الآمنة

من المهم استخدام شاحن مصمم خصيصًا لخلايا NIMH لأنها غير متوافقة مع شواحن NICD.

فقط شحن البطاريات في درجة حرارة الغرفة.الشحن عندما تكون البطارية ساخنة مثل مباشرة بعد الاستخدام أو بالقرب من مصادر الحرارة يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وتلف.

افصل الشاحن بمجرد أن يتم شحن البطارية بالكامل.إن ترك البطارية عند الشحن لفترة طويلة يمكن أن تقصر عمرها.تحقق بانتظام من مستوى شحن البطارية أو استخدم المؤقت على الشاحن الخاص بك لتجنب الشحن الزائد.

يمكن أن يكون الشحن السريع خيارًا جيدًا إذا كانت البطارية تدعمها ، حيث تتيح مراقبة أسهل لعملية الشحن وتبقي درجة الحرارة أقل إلى حوالي 70 ٪ من سعة البطارية.

تخزين البطاريات في حوالي 40 ٪ شحن في مكان بارد وجاف عندما لا تكون قيد الاستخدام.إذا كنت لا تستخدمها لفترة طويلة ، أو تفريغها جزئيًا أو استخدم وظيفة التفريغ على الشاحن الخاص بك للحفاظ عليها في حالة جيدة.

بمجرد أن تتمكن بطارية NIMH من تحمل شحن ، بعد حوالي 500 دورة ، حان الوقت لإعادة تدويرها.تحتوي العديد من المتاجر الإلكترونية على برامج لإعادة تدوير البطاريات حيث يمكنك إسقاط البطاريات القديمة للتخلص منها.

خاتمة

من المهم إدارة بطاريات NIMH بشكل صحيح مع أساليب الشحن الصحيحة للحصول على أفضل أداء وأطول حياة منها.كما نوقش في هذه المقالة ، فإن اختيار الشاحن الصحيح ، ومعرفة سعة البطارية ، واتباع سرعات الشحن المقترحة يساعد في الحفاظ على البطارية في حالة جيدة.يساعد استخدام التقنيات المتقدمة مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة والكشف عن جهد الدلتا السلبي أيضًا في منع الإفراط في الشحن.من خلال اتباع هذه النصائح واستخدام ممارسات الشحن الآمنة ، يمكن للمستخدمين التأكد من أن بطاريات NIMH الخاصة بهم تبقى يمكن الاعتماد عليها وتستمر من خلال العديد من الاستخدامات.إن رعاية البطاريات الخاصة بك لا يساعد جهازك فحسب ، بل يقلل أيضًا من النفايات الإلكترونية ويدعم الاستخدام الأكثر استدامة للتكنولوجيا.

الأسئلة المتداولة [الأسئلة الشائعة]

1. ما هي أفضل طريقة لشحن بطارية NIMH؟

لشحن بطارية هيدريد النيكل المعدني على النحو الأمثل ، استخدم شاحنًا ذكيًا مصممًا لخلايا NIMH.تقوم أجهزة الشحن هذه تلقائيًا بضبط معدل الشحن لمنع الشحن الزائد ، وتعزيز عمر البطارية.ابدأ بإدخال البطاريات في الشاحن بشكل صحيح ، مع محاذاة النهايات الإيجابية والسلبية كما هو موضح.

2. هل يمكنني شحن بطاريات NIMH مع أي شاحن؟

ليست جميع أجهزة الشحن مناسبة لبطاريات NIMH.مطلوب لاستخدام شاحن مميز لبطاريات NIMH.يمكن أن يؤدي استخدام شاحن مصمم لأنواع أخرى من البطاريات ، مثل النيكل الكادميوم (NICD) ، إلى شحن غير لائق وقد يتلف خلايا NIMH بسبب ملفات تعريف الشحن غير المتوافقة.

3. ما هي مدة شحن بطاريات NIMH؟

يعتمد وقت الشحن لبطاريات NIMH على الشاحن وقدرة البطاريات.بشكل عام ، يمكن أن تستغرق الشحنة النموذجية حوالي 4 إلى 8 ساعات مع شاحن قياسي.قد تكمل أجهزة الشحن الذكية التي يمكنها ضبط معدل الشحن بناءً على سعة البطارية وحالتها الشحن بشكل أسرع وأمان.

4. هل يمكنك ترك بطارية NIMH شحن بين عشية وضحاها؟

يعد ترك بطاريات NIMH للشحن بين عشية وضحاها آمنًا إذا كان استخدام شاحن ذكي مزود بميزة إغلاق تلقائية لمنع الشحن الزائد.بدون هذه الميزة ، هناك خطر من الإفراط في الشحن ويمكن أن يقلل من عمر البطارية والفعالية.

5. هل من الأفضل شحن NIMH بسرعة أو بطيئة؟

الشحن البطيء هو الأفضل لبطاريات NIMH.يميل إلى أن يكون أكثر أمانًا ويمتد عمر البطاريات عن طريق تقليل تراكم الحرارة والإجهاد على الخلايا.يمكن أن يكون الشحن السريع مناسبًا ولكن يجب القيام به بشاحن متوافق يمكنه التعامل مع الشحن السريع دون إتلاف البطاريات.

6. ما هو الحد الأقصى لشحن بطارية NIMH؟

لا تحتوي بطاريات NIMH على "حد شحن" ثابت بالمعنى التقليدي.يمكن إعادة شحنها مئات المرات ، لكن عمرها العام وأدائها سوف يتحلل تدريجياً مع كل دورة شحن.من المهم تجنب التفريغ العميق وإعادة شحن البطاريات قبل استنفادها تمامًا لزيادة عمرها.