Caricare batterie nimh

Tensione di carica nimh

Caricare le celle NiMH è un po’ più difficile dei loro predecessori NiCd perché il picco di tensione e la successiva caduta che è stata utilizzata per rilevare la piena carica è molto più piccola nelle batterie e nelle celle NiMH.
Il sovraccarico porta al surriscaldamento e al danneggiamento della cella con conseguente perdita di capacità e le celle al nichel-metallo idruro sono più sensibili a questo rispetto alle NiCd. Questo significa che i caricabatterie devono essere progettati con cura per garantire che non si verifichi un sovraccarico, e anche gli utenti devono essere un po’ più attenti.
In funzione la cella NiMH ha molte caratteristiche simili alla più familiare NiCd. Segue una curva di scarica molto simile a quella del NiCad permettendo la carica extra che può prendere. Tuttavia è molto intollerante al sovraccarico, subendo una riduzione della capacità se questo avviene. Questo rappresenta una sfida significativa per i progettisti di caricabatterie.
Molti caricabatterie intelligenti per NiCd percepiscono una piccola ma distinta “botta” nella tensione di uscita quando un NiCad è completamente carico. Tuttavia, per le celle NiMH questo aumento è molto più piccolo, il che lo rende più difficile da rilevare. Di conseguenza viene rilevata anche la temperatura delle celle, perché una volta completamente carica la cella dissipa gran parte della carica aggiuntiva come calore. Un’ulteriore complicazione è che le caratteristiche delle celle NiMH variano significativamente da un produttore all’altro, rendendo le prestazioni di carica più difficili da rilevare.

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L’algoritmo di carica per NiMH, che usa il Delta V negativo per rilevare la piena carica, è delicato, specialmente quando si carica a meno di 0,5C. Un pacco batterie non adatto o uno riscaldato riduce ulteriormente i sintomi.
L’NDV in un caricabatterie NiMH dovrebbe rispondere a una caduta di tensione di 5mV per cella o meno. Questo richiede un filtraggio elettronico per compensare il rumore e le fluttuazioni di tensione indotte dalla batteria e dal caricatore. I caricabatterie NiMH ben progettati includono NDV, plateau di tensione, delta temperatura (dT/dt), soglia di temperatura e timer di time-out nell’algoritmo di rilevamento della carica completa. Questi “or-gates” utilizzano quello che viene prima. Molti caricatori includono una carica di rabbocco di 30 minuti di 0,1C per aumentare la capacità di qualche punto percentuale.
Alcuni caricatori avanzati applicano una carica rapida iniziale di 1C. Quando si raggiunge una certa soglia di tensione, viene aggiunto un riposo di qualche minuto che permette alla batteria di raffreddarsi. La carica continua a una corrente inferiore e poi applica ulteriori riduzioni di corrente man mano che la carica procede. Questo schema continua fino a quando la batteria è completamente carica. Conosciuto come “carica differenziale a gradini”, questo metodo funziona bene per tutte le batterie a base di nichel.

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R: La vecchia generazione e le batterie con un’altra composizione chimica sono soggette a un effetto memoria. Questo è quando una batteria deve essere completamente svuotata prima della ricarica o la sua capacità si riduce. La nuova generazione di batterie NIMH non sviluppa un effetto memoria e può essere ricaricata in qualsiasi momento durante il ciclo di utilizzo. Quando non si è sicuri del livello di carica o delle condizioni della batteria, ricaricarla.
R: La maggior parte delle applicazioni in cui c’è un alto consumo di energia e la domanda, è dove NiMH appartiene. Le applicazioni più popolari sono le fotocamere digitali, le torce e i giocattoli. Se ti ritrovi a comprare costantemente batterie alcaline per un’applicazione, allora dovresti considerare l’utilizzo di batterie ricaricabili NiMH.
R: Le batterie AA ricaricabili di capacità inferiore di 1700 fino a 2000 mAh possono essere ricaricate fino a 1000 volte in modalità di carica lenta notturna, mentre le batterie ricaricabili da 2100 a 2400 mAh possono essere ricaricate fino a 600-800 volte in modalità di carica lenta notturna.
Le nuove batterie ricaricabili AA 2500 mAh di capacità superiore hanno una maggiore capacità di potenza, ma possono essere ricaricate solo circa 500 volte in modalità notturna. Il miglioramento della capacità o la ricarica rapida diminuiranno sempre il numero di cicli. Ogni cella disponibile sul mercato sopra i 2100 mAh avrà meno di 1000 cicli di carica.

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Le batterie AA/AAA NiMH sono solitamente classificate per una carica fino a 1C, cioè la stessa corrente della loro capacità. Questo significa che una corrente di carica di 2000mA (o 2A) per una batteria da 2000mAh, la maggior parte dei caricabatterie si carica con una corrente inferiore, ma c’è anche qualche caricabatterie che usa una corrente più alta.
Ma usare una corrente di carica bassa ha i suoi problemi, rilevare quando una batteria NiMH è piena può essere problematico e il sovraccarico ridurrà anche la vita della batteria, specialmente i tipi LSD (Low Self Discharge).
Un modo per aggirare questo problema è usare la tensione della batteria per la terminazione, funziona, ma ha alcuni problemi perché varia con la temperatura e la composizione chimica effettiva della batteria, cioè non tutte le marche hanno bisogno esattamente della stessa tensione di terminazione. Se la tensione di terminazione nel caricabatterie è troppo alta, il caricabatterie potrebbe non terminare mai e sovraccaricare la batteria in modo grave. Se la tensione di terminazione è troppo bassa, il caricabatterie si fermerà prematuramente e si otterrà una batteria con un po’ meno della piena capacità. Questo può essere risolto con una carica top-off, cioè una carica a bassa corrente per un tempo fisso (come 1-2 ore), questo probabilmente sovraccaricherà la batteria, ma con una bassa corrente e per un tempo limitato, cioè il danno sarà minore.