Właściwości akumulatorów NiCd oraz NiMh

maj 03 2015

AKUMULATORY NIKLOWO-KADMOWE

Ten rodzaj akumulatorów ma już niemal 40- letnią historię, a w chwili obecnej zdobywa znaczną popularność, głównie ze względu na ich minimalizację do rozmiarów klasycznych baterii, przy czym ich pojemność jest nieporównywalnie większa (do 1000 mAh dla akumulatorów R6, do 2000 mAh dla R14 i do 5000 mAh dla R20). Charakterystyczną cechą akumulatorów NiCd jest możliwość dostarczenia dużych prądów, wynoszących nawet 10C. Oznacza to, że akumulator o rozmiarze R6, którego pojemność nie przekracza 800 mAh, jest w stanie dostarczyć prąd rzędu 8A.

Ogniwa NiCd mają też pewne wady, a wśród największych warto wspomnieć o znacznym samorozładowaniu, efekcie pamięciowym i o obecności szkodliwego kadmu. Należy zaznaczyć, że wspomniany efekt pamięciowy występuje w przypadku tych ogniw, które regularnie nie są rozładowywane do końca, przez co ogniwo „zapamiętuje” ile energii zostało wykorzystane w trakcie jednego cyklu i po pewnym czasie zaczyna wykazywać utratę pojemności. Rozwiązanie tego problemu okazuje się dziecinnie proste – wystarczy, że co kilka cykli akumulator zostanie rozładowany do poziomu około 1V, a następnie w pełni naładowane. Warto także wiedzieć, że w wielu przypadkach efekt pamięciowy może zostać odwrócony. Można tego dokonać poprzez trzykrotne pełne naładowanie i rozładowanie do poziomu około 0,8V. Najczęściej jednak utrata pojemności akumulatorów NiCd nie wynika z efektu pamięciowego a ze słabej jakości ogniw.

źródło zdjęcia: chip.pl

AKUMULATORKI NIKLOWO-WODORKOWE

Liczne zalety popularnych wodorków (NiMH), w tym brak zawartości substancji niebezpiecznych dla zdrowia i brak efektu pamięciowego, zadecydowały o stale rosnącej popularności tego rodzaju ogniw. Pomimo braku możliwości oddawania tak dużych prądów, jak ma to miejsce w przypadku akumulatorów NiCd, ich wysoką cenę usprawiedliwia większa pojemność od tej, jaką wykazują ogniwa niklowo-kadmowe.

AKUMULATORY ZASADOWE – ŁADOWANIE

Proces ładowania akumulatorów NiCd i NiMH znacząco różni się od ładowania ogniw jonowych. W tym przypadku napięcie akumulatora nie świadczy o stanie jego naładowania, a ma to związek z silną zależnością od temperatury. Przykładowo: przy prądzie ładowania na poziomie 0,1C i temperaturze ogniwa na poziomie +40°C, napięcie w końcowej fazie ładowania wykazuje praktycznie płaski przebieg. Bardzo duże znaczenie ma fakt, że wszystkie ogniwa NiCd i NiMH mogą być, bez żadnej szkody, ładowane prądem 0,1C nawet przez 14-16 godzin. Dopuszczalne jest także łączenie ogniw w szereg. W takiej sytuacji ładowarkę może stanowić układ o prostej konstrukcji, który będzie dostarczał prąd o tej samej wartości, bez względu na stopień naładowania akumulatorów.
Warto wiedzieć, że długotrwałe ładowanie akumulatorów NiCd prądem 0,1C nie jest dla nich szkodliwe i nie wpłynie na zmniejszenie ich żywotności. Dzięki temu ogniwa o niewiadomym stopniu rozładowania, bez najmniejszych obaw można ładować według standardowego schematu. W przypadku akumulatorków NiMH wygląda to nieco inaczej – mogą być ładowane przez dowolny czas, ale jedynie prądem 0,03C. W przypadku prądu 0,1C, zdaniem wielu producentów, czas ładowania nie powinien przekraczać 16h. Dlatego właśnie ładowarki do ogniw NiMH wyposażone są w układy czasowe, które po upływie określonego czasu wyłączają urządzenie lub zmniejszają prąd ładowania.