Caricabatterie Nimh
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La batteria al nichel-metallo idruro (NiMH o Ni-MH) è un tipo di batteria ricaricabile. La reazione chimica dell’elettrodo positivo è simile a quella della cella al nichel-cadmio (NiCd), in quanto entrambe utilizzano l’idrossido di ossido di nichel (NiOOH). Tuttavia, gli elettrodi negativi utilizzano una lega che assorbe l’idrogeno al posto del cadmio. Le batterie NiMH possono avere una capacità da due a tre volte superiore a quella delle batterie NiCd delle stesse dimensioni, con una densità di energia significativamente maggiore, anche se molto inferiore a quella delle batterie agli ioni di litio.[6]
In genere vengono utilizzate come sostituto delle batterie alcaline non ricaricabili di forma simile, in quanto presentano una tensione di cella leggermente inferiore ma generalmente compatibile e sono meno soggette a perdite.[7][8]
Il lavoro sulle batterie NiMH è iniziato al Battelle-Geneva Research Center dopo l’invenzione della tecnologia nel 1967. Lo sviluppo è stato sponsorizzato per quasi due decenni da Daimler-Benz e da Volkswagen AG all’interno di Deutsche Automobilgesellschaft, ora una filiale di Daimler AG. L’energia specifica delle batterie ha raggiunto i 50 W-h/kg (180 kJ/kg), la potenza specifica fino a 1000 W/kg e una durata di 500 cicli di carica (al 100% di profondità di scarica). Le domande di brevetto sono state depositate nei Paesi europei (priorità: Svizzera), negli Stati Uniti e in Giappone. I brevetti sono stati trasferiti a Daimler-Benz.[9]
Le batterie NiMH devono essere scaricate completamente prima della ricarica?
Utilizzando un timer è possibile caricare a C/3,33 per 5 ore. Si tratta di un’operazione un po’ rischiosa, poiché la batteria dovrebbe essere completamente scarica prima di essere caricata. Se la batteria ha ancora il 90% della sua capacità quando il timer si avvia, ci sono buone probabilità che la batteria si scarichi.
È necessario un caricabatterie speciale per le batterie NiMH?
Non caricare mai le batterie Ni-MH con un caricabatterie Ni-Cd. Esistono differenze significative nelle condizioni di carica tra questi due tipi di batterie. Si raccomanda sempre di caricare le batterie con un caricabatterie adeguato al tipo di batteria.
A che tensione devo caricare la batteria NiMH?
Lo standard industriale per la tensione nominale di una cella NiMH è di 1,2 volt.
Corrente di carica Nimh
Le batterie NiMH AA/AAA sono normalmente indicate per una carica fino a 1C, ovvero alla stessa corrente della loro capacità. Ciò significa che una corrente di carica di 2000mA (o 2A) per una batteria da 2000mAh, la maggior parte dei caricabatterie carica con una corrente inferiore, ma ci sono anche alcuni caricabatterie che utilizzano una corrente superiore.
Ma l’utilizzo di una corrente di carica bassa ha i suoi problemi: il rilevamento di quando una batteria NiMH è piena può essere problematico e il sovraccarico riduce la durata della batteria, in particolare dei tipi LSD (Low Self Discharge).
Un modo per ovviare a questo problema è quello di utilizzare la tensione della batteria per la terminazione; funziona, ma presenta alcuni problemi perché varia in base alla temperatura e all’effettiva composizione chimica 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 arresta prima del tempo e si ottiene una batteria con una capacità inferiore al massimo. Questo problema può essere risolto con una carica top-off, cioè una carica a corrente ridotta per un tempo determinato (ad esempio 1-2 ore), che probabilmente sovraccaricherà la batteria, ma con una corrente bassa e per un tempo limitato, cioè il danno sarà minore.
Carica batteria nimh con alimentatore
Le batterie ricaricabili sono ovunque. Dai computer portatili su cui scriviamo alle apparecchiature mediche portatili utilizzate per eseguire esami o fornire informazioni sulle cartelle cliniche, le batterie ricaricabili contribuiscono a fornire prodotti e servizi che migliorano la nostra vita. Tuttavia, non molti sanno cosa comporta ricaricare una batteria nel modo corretto, quale sia il caricabatterie giusto per determinate sostanze chimiche della batteria e quale sia il ruolo di un sistema di gestione della batteria (BMS) in questo processo.
In Epec prestiamo molta attenzione a come personalizziamo i nostri pacchi batteria, i caricabatterie e le tecnologie BMS per garantire la massima durata delle batterie ricaricabili, sia che si utilizzino batterie al litio, al nichel idruro metallico (NiMH) o altri tipi di chimica. Abbinando i caricabatterie giusti alle chimiche delle batterie, è possibile garantire che il pacco batterie venga caricato in modo efficiente e sicuro senza sovraccaricarsi, surriscaldarsi o causare danni permanenti. Ecco alcune cose da sapere sulla carica delle batterie.
La batteria Nimh non si carica
L’algoritmo di carica per le NiMH, che utilizza il Delta V negativo per rilevare la carica completa, è delicato, soprattutto quando la carica è inferiore a 0,5C. Un pacco batteria non adatto o riscaldato riduce ulteriormente i sintomi.
L’NDV in un caricabatterie NiMH dovrebbe rispondere a una caduta di tensione di 5mV o meno per cella. Ciò richiede un filtraggio elettronico per compensare il rumore e le fluttuazioni di tensione indotte dalla batteria e dal caricabatterie. I caricabatterie NiMH ben progettati includono i timer NDV, plateau di tensione, delta di temperatura (dT/dt), soglia di temperatura e time-out nell’algoritmo di rilevamento della carica completa. Questi “or-gates” utilizzano quello che viene prima. Molti caricabatterie prevedono una carica di rabbocco di 30 minuti a 0,1 C per aumentare la capacità di qualche punto percentuale.
Alcuni caricabatterie avanzati applicano una carica rapida iniziale di 1C. Quando si raggiunge una certa soglia di tensione, viene aggiunto un periodo di riposo di alcuni minuti, per consentire alla batteria di raffreddarsi. La carica continua con una corrente inferiore e poi applica ulteriori riduzioni di corrente man mano che la carica procede. Questo schema continua fino a quando la batteria non è completamente carica. Conosciuto come “carica differenziale a gradini”, questo metodo funziona bene per tutte le batterie a base di nichel.