خصائص بطارية النيكل-معدن الهيدريد الثانوية

 

هناك ست خصائص رئيسية لـبطاريات NiMHتُحدد خصائص الشحن والتفريغ، التي تُظهر بشكل أساسي خصائص التشغيل، وخصائص التفريغ الذاتي والتخزين طويل الأمد، التي تُظهر بشكل أساسي خصائص التخزين، وخصائص دورة الحياة وخصائص السلامة، التي تُظهر بشكل أساسي خصائص متكاملة. وتعتمد جميع هذه الخصائص على بنية البطارية القابلة لإعادة الشحن، وخاصةً على البيئة المحيطة بها، مع تأثرها الواضح بدرجة الحرارة والتيار الكهربائي. فيما يلي، سنلقي نظرة على خصائص بطارية NiMH.

 خصائص بطارية النيكل-معدن الهيدريد الثانوية

1. خصائص شحن بطاريات NiMH.

عندمابطارية NiMHيؤدي ارتفاع تيار الشحن و/أو انخفاض درجة حرارة الشحن إلى زيادة جهد شحن البطارية. عمومًا، عند استخدام تيار شحن ثابت لا يتجاوز 1C في درجة حرارة محيطة تتراوح بين 0 و40 درجة مئوية، يمكن الحصول على كفاءة شحن أعلى عند الشحن بين 10 و30 درجة مئوية.

إذا تم شحن البطارية بشكل متكرر في بيئة ذات درجة حرارة مرتفعة أو منخفضة، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض أدائها. وللشحن السريع بمعدل يزيد عن 0.3C، تُعدّ إجراءات التحكم في الشحن ضرورية. كما أن الشحن الزائد المتكرر يُقلل من أداء البطارية القابلة لإعادة الشحن، لذا يجب توفير وسائل حماية من درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، ومن الشحن بتيارات عالية.

 

2. خصائص تفريغ بطاريات NiMH.

منصة التفريغ الخاصة بـبطارية NiMHيبلغ جهد التفريغ 1.2 فولت. كلما زاد التيار وانخفضت درجة الحرارة، انخفض جهد التفريغ وكفاءة التفريغ للبطارية القابلة لإعادة الشحن، ويبلغ الحد الأقصى لتيار التفريغ المستمر للبطارية القابلة لإعادة الشحن 3C.

يُضبط جهد قطع التفريغ للبطاريات القابلة لإعادة الشحن عادةً على 0.9 فولت، بينما يُضبط وضع الشحن/التفريغ القياسي وفقًا لمعيار اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) على 1.0 فولت. وذلك لأنه عند جهد أقل من 1.0 فولت، يمكن توفير تيار مستقر، بينما عند جهد أقل من 0.9 فولت، يمكن توفير تيار أقل قليلاً. لذا، يمكن اعتبار جهد قطع التفريغ لبطاريات NiMH نطاقًا يتراوح بين 0.9 و1.0 فولت، وقد يُشار إلى بعض البطاريات القابلة لإعادة الشحن بـ 0.8 فولت. عمومًا، إذا تم ضبط جهد القطع على قيمة عالية جدًا، فلن تُستغل سعة البطارية بالكامل، وعلى العكس، من السهل جدًا أن تتعرض البطارية القابلة لإعادة الشحن للتفريغ الزائد.

 

3. خصائص التفريغ الذاتي لبطاريات NiMH.

يشير هذا المصطلح إلى ظاهرة فقدان سعة البطارية القابلة لإعادة الشحن عند شحنها بالكامل وتخزينها دون دائرة كهربائية. وتتأثر خصائص التفريغ الذاتي بشكل كبير بدرجة الحرارة المحيطة، فكلما ارتفعت درجة الحرارة، زاد فقدان سعة البطارية القابلة لإعادة الشحن بعد التخزين.

 

4. خصائص التخزين طويلة المدى لبطاريات NiMH.

يكمن السر في القدرة على استعادة طاقة بطاريات NiMH. فبعد فترة طويلة من الاستخدام (كعام مثلاً)، قد تكون سعة البطارية القابلة لإعادة الشحن أقل من سعتها قبل التخزين، ولكن من خلال عدة دورات شحن وتفريغ، يمكن استعادة سعتها إلى ما كانت عليه قبل التخزين.

 

5. خصائص دورة حياة بطارية NiMH.

يتأثر عمر بطارية NiMH بنظام الشحن/التفريغ ودرجة الحرارة وطريقة الاستخدام. ووفقًا لمعيار IEC للشحن والتفريغ، تُعتبر دورة شحن واحدة لبطارية NiMH دورة شحن كاملة، وتتكون دورة الشحن من عدة دورات شحن، ويمكن أن تتجاوز دورات الشحن والتفريغ لبطارية NiMH 500 دورة.

 

6. أداء السلامة لبطارية NiMH.

إن أداء السلامة لبطاريات NiMH أفضل في تصميم البطاريات القابلة لإعادة الشحن، وهو أمر مرتبط بالتأكيد بالمواد المستخدمة في تصنيعها، ولكنه يرتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بهيكلها.


تاريخ النشر: 22 سبتمبر 2022
-->