Чем заряжать никель цинковые аккумуляторы

Обзор специфических аккумуляторов NiZn.
забегая вперед — пользоваться можно, но осторожно =)

Что же это за чудо такое:
Никель-цинковый аккумулятор — это химический источник тока, в котором анодом является цинк, электролитом — гидроксид калия с добавкой гидроксида лития, а катодом — оксид никеля. Часто сокращается аббревиатурой NiZn. Во общем это новое — хорошо забытое старое изобретенное когда то Эдисоном.
Достоинства: большое рабочее напряжение (1,6 В; наибольшее из щёлочных аккумуляторов)
Недостатки: небольшой ресурс (250—370 циклов заряд-разряд).

Внешний вид и заявленные характеристики:
Размеры:
Диаметр максимальный:14.5mm.
Высота максимальная:50.5mm.
Вес:25 грамм.




Проблем с установкой вместо батареек АА не обнаружено.
Емкость:
Типовая:2500мВтч. Примерно соответствует 1600-1700мАч (реальных).
Минимальная:2250мВтч.
Почему указывают емкость мВтч а не мАч? Единственное объяснение, которое я нашел: из-за более низких параметров мАч при той же энергоёмкости (напряжение-то выше) на этих элементах отказались от измерения в мАч и пишут ёмкость в мВтч, что в принципе не противоречит.
Номинальное напряжение:1.6 В.
В интернете встречалось упоминание о хорошей работе при низких температурах, но мной не проверялось.
Зарядка:
Поддерживается быстрая зарядка: током от 0.5C до 1C до достижения напряжения 1.9 В на элемент.
Внутреннее сопротивление при напряжении 1 В ≦20мОм (это круто).

Производитель купленных мной элементов имеет свой сайт, о котором я к своему стыду узнал только тогда, когда начал писать обзор и прочитал надпись на элементе =) описание элемента NiZn типоразмера АА

Где я применял:
Выгодны для использования в цифровых фотоаппаратах (на NiMh фотоаппарат отключается при не до конца разряженных батарейках — фотоаппарат рассчитан на щелочные батарейки с напряжением 1,5 В, а NiZn имеет высокое напряжение и в конце разряда.) Как раз история из википедии про мой случай. Мой фотоаппарат canon powershot sx150 is ругался на низкое напряжение питания буквально после 5-6 десятков фотографий, хотя вспышка заряжалась по прежнему очень быстро. Проверка аккумуляторов на зарядном устройстве показывала что емкость остаточная была не меньше 50%! Так же на мой взгляд хорошо зарекомендовали себя в электрифицированных игрушках. Разница с другими типами аккумуляторов очевидна, игрушки более подвижны за счет большего напряжения. А в случае когда элементов всего два, то и вообще говорить не приходится, у р/у машинок дальность связи и подвижность отличается очень существенно! Положительный опыт использования в автоматическом тонометре (омрон М3). Накачка шины происходит оперативнее. Так же замечено успешное применение в фонариках.
Во общем сфера применения достаточно разнообразна.

Отличие от NiCd и NiMh более менее достоверный график:

Где синим указана кривая для цинковых аккумуляторов.
Смысл графика в более высоком рабочем напряжении. Разряд производится до напряжения 1.3 В.
Ах да, любители природы будут в восторге, NiZn аккумуляторы безвредны относительно NiCd, за это им плюс в «репу».

Год пользования:
Покупал в июне 2014 года на пробу. У продавца разные варианты, но я выбрал 4 штуки целенаправленно — по 2 комплекта для фотоаппарата. С аккумуляторами идет бокс на 4 штуки АА элементов, он же подходит и для ААА элементов, просто их надо располагать поперек. Удобная коробочка.
Использовал парами, заряженный комплект всегда был в сумке для оперативной замены. Элементы тупо помечены маркером 1 и 2 полоски соответственно, дабы не перепутать при замене.
Как заряжал в первое время:
Зарядное устройство Imax B6 в режиме NiCd, выставлял ограничение по току 1800мА и использовал (не всегда) датчик температуры. При быстрой зарядке датчик температуры очень хорошо фиксирует окончание заряда. Впрочем и дельта пик ловится неплохо.
Поскольку позже фотоаппарат начала усиленно эксплуатировать старшая дочь, то пришлось покупать отдельную зарядку, заряжать имаксом я не стал доверять, а заряжать самому не всегда было возможно, да и пусть в конце концов самостоятельная будет =).
Для этого была куплена простая зарядка питаемая от USB порта
Зарядка позиционируется для NiMh с напряжением до 1.4 В, но мне повезло — замеры показали ток 190мА и напряжение макс 2В на элемент — то, что нужно. Ставили на зарядку примерно на 10-11 часов. Используя вместо таймера обычный будильник, либо программу будильник на компьютере.

За год с лишним аккумуляторы отработали не менее 150 циклов. Остаточная емкость была примерно 1100 мАч (1700мВтч). Дальнейшая судьба печальна, аккумуляторы отправились в мир иной. То, что не сделала старшая дочь, довершила младшая =(
Причина банальна: фотоаппарат был разбит и аккумуляторы оказались не у дел. Позже при отъезде на несколько дней аккумуляторы были упакованы в этого колобка — убийцу аккумуляторов:

Просто напросто забыли выключить питание. В таком состоянии аккумуляторы пробыли около 2х недель и разрядились в ноль.

Попытка реанимировать оказалась неудачной:

Заряжается с отсечкой по дельа пик (я сначала обрадовался, но не тут то было)

После колобка напряжение было 0 В на всех элементах. Попытка прокачки на интеллектуальном зарядном устройстве положительного эффекта не дала. Высокое внутреннее сопротивление и малая емкость — это все что мне осталось констатировать. Аккумуляторы пойдут на утилизацию.

Высокое напряжение — конек NiZn аккумуляторов, но это не всегда хорошо, вы должны быть уверены что ваше устройство (как правило электроника) будет адекватно функционировать. Опять же требуется отдельное зарядное устройство для NiZn элементов, либо универсальное, поддерживающее NiZn. В противном случае вы разочаруетесь в этих аккумуляторах, которые не смогут раскрыть свой потенциал полностью. На данный момент для меня никелевые аккумуляторы скорее всего пройденный этап, переходим на литий.

Источник

Никель Цинковые аккумуляторы плюсы и минусы

Перезаряжаемые химические источники электроэнергии пользуются большим спросом у владельцев электронных гаджетов. Значительное электропотребление таких устройств требует частой замены батареек.

Никель цинковые изделия можно использовать многократно, что позволяет сэкономить немало денег, а также избавляет от необходимости тратить время на приобретение новых батареек. Об особенностях использования этого типа аккумуляторных элементов будет подробно рассказано в этой статье.

Что такое никель цинковый аккумулятор

Никель цинковый аккумулятор представляет собой химический источник электроэнергии, в котором анод состоит из цинка, а катод – из оксида никеля. В качестве электролита в элементах этого типа выступает гидроксид калия, в который, для улучшения качества токопроводящей вещества, добавляется гидроксид лития.

Никель цинковые аккумуляторы были изобретены более 100 лет назад. За это время изделия этого типа эксплуатировались в различных устройствах, в том числе электромобилях и военной технике. Сейчас элементы питания этого типа наиболее часто можно встретить в следующих типоразмерах:

Перезаряжаемые источники электроэнергии перечисленных размерных стандартов отлично подходят для техники, в которой используются обычные батарейки.

Принцип работы и устройство Ni-Zn аккумулятора

Если NiZn аккумулятор производится в форме батарейки, то такое изделие состоит из корпуса, изготовленного из металла. Большая часть оболочки представляет собой отрицательный контакт источника питания. Для этой цели на металлическую поверхность наносится тонкий слой оксида никеля.

Положительный вывод имеется только с одной стороны. Определить полярность не представляет особых затруднений. Как правило, на корпусе имеются соответствующие обозначения. Кроме этого, плюсовой контакт имеет немного выпуклую плоскость.

В середине цилиндра находится капсула с гидроксидом калия, в которой находится цинковый стержень. Этот элемент непосредственно соединён с положительным контактом батареи.

Между положительным и отрицательным электродами находится нейтральный наполнитель. Перезаряжаемые элементы питания, выполненные в прямоугольном корпусе, имеют такие же характеристики и принцип работы.

Вышеприведённая конструкция батареи, а также наличие активных элементов, позволяют осуществить следующие реакцию при заряде и разряде никель цинкового аккумулятора:

Технические характеристики NiZn аккумулятора

Основным характеристиками никель цинковых аккумуляторов являются:

Вес и ёмкость никель цинковых батарей зависят от типоразмера.

Какие бывают никель цинковые батареи

Наиболее распространёнными моделями никель цинковых аккумуляторов являются батареи тип АА. Такие устройства имеют компактные размеры и легко вынимаются из электронного прибора для подзарядки.

Другие типоразмеры цилиндрической формы также используются для питания различных устройств. Все перечисленные качества справедливы и для таких элементов, но продолжительность работы источников питания будет напрямую зависеть от их ёмкости.

Никель цинковые батареи для питания электрических машин существенно отличаются от батареек. Учитывая тот факт, что присоединение к электрической системе осуществляется посредством резьбовых клемм, такие изделия нет необходимости изготавливать в виде вытянутого цилиндра.

Прямоугольные аккумуляторы значительно устойчивее при движении электрокара, а корпус таких изделий намного прочнее, чем у бытовых изделий. Делать оболочку из металла также нет необходимости, ведь электрические выводы таких изделий находится с одной стороны.

Плюсы и минусы NiZn аккумулятора

Никель цинковые батареи имеют как положительные качества, так и серьёзные недостатки. Основными плюсами таких изделий являются:

Кроме перечисленных преимуществ такие изделия имеют следующие недостатки:

Даже изделия от известных производителей не всегда способны выдержать более 300 циклов заряда, контрафактные аккумуляторы часто выходят из строя в течение первого месяца эксплуатации. Несмотря на наличие недостатков такие изделия являются очень востребованными у отечественных покупателей, по причине низкой стоимости.

Зарядные устройства и как заряжать

Для того чтобы зарядить никель цинковый аккумулятор достаточно приобрести ЗУ подходящего типа, установить батареи в отсек и подключить к сети 220 В. Следует использовать только специальные приборы, предназначенные для восстановления заряда NiZn элементов.

В противном случае, можно получить недозаряд и уменьшение ёмкости батареи. Применение устройств, которые имеют пометку NiZn, позволит продлить срок службы источника тока на максимально возможное время.

Среди наиболее популярных моделей ЗУ для NiZn батареек можно назвать профессиональный прибор IMAX B6. Такое устройство позволяет осуществить не только стандартную зарядку, но и восстановление АКБ при снижении напряжения на выводах батареи даже до 0,2 Вольт.

Где применяются

Применяться изделия могут в любых устройствах, где используются батарейки стандартных типоразмеров, а также в качестве батарей большой ёмкости для электромобилей.

Не совсем оправданным может быть использование никель цинковых АКБ в приборах, которые потребляют незначительное количество электроэнергии. Ограничения также накладываются на использование батарей этого типа в электронных устройствах, чувствительных к повышенному напряжению.

Правила хранения, эксплуатации и утилизации

Чтобы источник электроэнергии прослужил как можно дольше, его необходимо правильно хранить и эксплуатировать. Что касается утилизации, то вещества, входящие в состав батарейки этого типа не причиняют заметного ущерба природе и здоровью людей, поэтому утилизироваться могут на общих основаниях.

Перед первым использованием необходимо ознакомиться с инструкцией, размещённой на упаковке аккумулятора. Производители не рекомендуют хранить изделие этого типа во влажном помещении, а также при слишком низких или высоких температурах.

При эксплуатации необходимо исключить вероятность возникновения короткого замыкания, а если это невозможно, то установить в электрической цепи предохранительные элементы.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Источник

Ni-Zn аккумуляторы — как заряжать, плюсы и минусы

Ni Zn аккумуляторы сейчас пользуются огромной популярностью, особенно их, любят владельцы электронных девайсов. Из-за большого потребления энергии таких устройств, людям приходиться часто менять батарейки. Такие АКБ можно использовать далеко не один раз, что позволяет сэкономить время и деньги.

Описание и история создания

Никель-цинковая аккумуляторная батарея — это химический источник тока, в котором анодом является цинк, электролитом — гидроксид калия с добавлением гидроксида лития, а катодом — оксид никеля. Сокращенное название изделия NiZn аккумуляторы.

В 1901 году Томас Эдисон получил охранного типа документ в США, удостоверяющий исключительное правомочие, авторство и приоритет изобретения на перезаряжаемую Ni Zn батарею.

Его аккумулятор изменил и улучшил известный химик из Ирландии Джеймс Драмм и поставил на 4 автомотрисы своей конструкции, которые обслуживали линию Дублин-Брей с 1932 по 1948 год. Хотя эксперимент прошел успешно, автомотрисы убрали, когда батареи выработали ресурс.

Важно! Раньше модификации Ni-Zn могли выдержать лишь ограниченное число циклов заряда. В шестидесятых подобные изделия рассматривали в виде альтернативы серебряно-цинковым для военных задач, а в семидесятых вновь заинтересовались эксплуатацией в электрических автомобилях. Организация Evercel Inc. разработала и оформила патент на ряд улучшений для никель-цинковых аккумуляторных батарей, но в 2004 году свернула свой проект по неизвестным причинам.

Где применяются

Установить подобные АКБ можно в любые гаджеты, где используются типовые батарейки. Иногда аккумуляторы используют в приборах, которые поглощают небольшое количество электрической энергии или в стандартных электромобилях.

Принцип работы и устройство

Если никель-цинковая аккумуляторная батарея выпускается в виде батарейки, то такое изделие состоит из прочного металлического корпуса. Основная часть корпуса, это отрицательный контакт источника питания. Для этой цели на поверхность из металла наносят тоненький слой оксида никеля. Положительный вывод есть лишь с одной стороны. Понять, какая полярность, совсем несложно. Чаще всего, на корпусе есть специальные обозначения. Также, плюсовой контакт имеет немножко выпуклую плоскость.

В центральной части цилиндра расположена капсула с гидроксидом калия, в которой есть стержень из цинка. Эта деталь совмещена с положительным контактом АКБ. Между положительным и отрицательным электродами находится нейтрального типа наполнитель.

Перезаряжаемые элементы питания, закрытые в прямоугольной оболочке, имеют такие же характеристики и принцип действия. Вышеприведённая конструкция изделия и наличие активных деталей, позволяют осуществить следующую реакцию при зарядке и разряде никель цинкового АКБ: 2Ni(OH)2(s) + Zn(OH)2(s) 2Ni(OH)3(s) + Zn(s)

Сравнение с серебряно-цинковыми батареями

Итак, если вы использовали аккумуляторы сц, вам пригодится информация указанная ниже. Ni Zn в сравнении Ni Mh батареями размеров AA и AAA, хорошо отобразит таблица ниже:

Характеристики никель-цинковых аккумуляторов

Главными характеристиками никель цинковых АКБ являются:

Внимание! Вес и ёмкость этих батарей зависит от типоразмера.

Правила хранения, эксплуатации

Наполнять энергией батарейки нужно постоянным током в 1,9 В.
После полноценной зарядки необходимо подождать, пока заряд не упадет до 1,6 В. Напряжение должно быть не меньше 1,5 В.

Внимание! Не забывайте, что режим подзарядки неполностью севшего элемента, сократит первоначальную ёмкость, потому требуется разряжать её до конца. Для макс. использования ресурсов элемента питания важно зарядить их на 90% от заявленной ёмкости.

Автоматические зарядные девайсы помогают полноценно осуществлять контроль за уровнем заряда, поэтому их советуют использовать дома или в промышленных условиях. При использовании нельзя выполнять следующие манипуляции:

Никель-цинковый АКБ считается очень выгодным для запитывания мощных потребителей и работает безотказно.

Зарядные устройства и как заряжать их правильно

Многие люди задаются вопросом, ni zn аккумуляторы как заряжать их? Для того чтобы подзарядить никель цинковую модель нужно лишь купить ЗУ подходящего типа, поставить батареи в отсек и подсоединить к сети 220 В. Нужно применять лишь специальные устройства, созданные для восстановления заряда элементов. Иначе, можно получить опасный недозаряд и уменьшить ёмкость батареи, что приведет к уменьшению срока службы.

Эксплуатация девайсов, которые имеют обозначение NiZn, позволит продлить срок службы источника тока. Как зарядить ni zn аккумуляторы, если не разбираешься в устройствах такого рода? Посмотреть видеоролик в сети, и тогда все станет понятно.

Среди самых популярных модификаций ЗУ для NiZn батареек больше всего выделяется гаджет IMAX B6. Это устройство позволяет осуществлять не только обычную зарядку, но и восстановление при спаде напряжения на выводах батареи даже до 0,2 Вольт.
Вот вы и узнали, как и чем заряжать ni zn аккумуляторы.

Плюсы и минусы

Никель цинковые аккумуляторы плюсы и минусы:

Если вы не можете определиться, стоит ли использовать ni zn аккумуляторы, плюсы и минусы помогут вам принять правильное решение. Проанализировав преимущества и недостатки, вы поймете, подойдет ли вам эта АКБ и насколько он полезен.

Заключение

В конце этого маленького обзора, необходимо отметить, что высокое напряжение — главное отличие NiZn аккумулятора от остальных, но это нельзя считать плюсом, ведь вы должны быть уверены что ваш гаджет будет нормально работать. Скорее всего, при использовании этой батареи, потребуется отдельная зарядка для никель цинковых элементов. Если вы ее не купите, вы разочаруетесь в этих АКБ, которые не смогут удовлетворить ваши потребности полностью.

Источник

Ni-Zn аккумуляторы: новый элемент или хорошо забытое старое

Все новое, это хорошо забытое старое. В мире аккумуляторов происходит нечто подобное. Не так давно стали продаваться никель — цинковые или NiZn аккумуляторы. Они по некоторым параметрам превосходят NiMh (никель — кадмиевые). Так вот. Патент на их устройство датируется 1901 годом, а получил его Томас Эдисон. Впоследствии они были улучшены Джеймсом Драмом и использовались даже как элементы питания железнодорожного транспорта.

Внутреннее устройство

В подобных АКБ положительным электродом служит цинк, а отрицательным оксид никеля. Катализатором или электролитом — смесь гидроксида лития с гидроксидом калия. Химические реакции при зарядке — разрядке выражаются формулой

В настоящее время, Ni Zh аккумуляторы, выпускаются форм — факторами элементов питания AA и AAA, то есть их внутреннее строение выглядит приблизительно так:

Примечание. Размер капсулы с гидроксидом калия определяет объём запасаемой энергии, которой может храниться от 900 до 2500 mAh для таких элементов питания.

Никель цинковые аккумуляторы характеризуются повышенными напряжениями, доходящими до 1.6 вольта рабочего режима и длительной поддержкой таких параметров при эксплуатации. Иначе говоря, пока АКБ не израсходует 80% своего заряда, показатели вольт на его электродах будут держаться, не опускаясь менее 1.4В. К сожалению этот плюс одновременно и минус. Если напряжение на контактах упадёт ниже 1.2В, то есть, если батарея села более чем на 80%, — может произойти переполюсовка контактов. Это такое состояние, когда анод становится катодом и наоборот. К сожалению, восстановить нормальную работу, для подобных аккумуляторов, очень сложно, зачастую просто невозможно.

Химический состав позволяет почти полностью избежать «эффекта памяти», к тому же он достаточно безопасен для окружающей среды.

Особенности использования

Существующие недостатки батареи сильно влияют на то, где желательно применение таких АКБ. Потребители должны быть оборудованы системой отсечки, которая при определённых уровнях подаваемого тока отключает аккумулятор. Ведь обычно, чтобы получить суммарный вольтаж, элементы питания соединены последовательно. Это приводит к тому, что при несогласованности объёма, если одна батарейка даёт меньше 1.1В, а вторая 1.6В, то есть суммарно потребитель получает 2.7В. И он продолжает потреблять энергию, из-за чего один из АКБ может выйти из строя. И дорога при этом батарее только на утилизацию. Рекомендуемые устройства:

В остальных случаях, при применении для питания: дистанционных управлений, фонариков или прочих приборах, необходимо периодически проверять вольтметром напряжение на контактах каждой из батарей.

Многие пользователи аккумуляторных источников питания такого типа отмечают лучшую работу приборов и устройств с ними. Все это происходит из-за того, что NiZn АКБ дают больше вольт, чем обычные NiCd или NiMh накопители.

Сравнивая с обычным Ni Mh

Ni Zn в сравнении Ni Mh аккумуляторами размеров AA и AAA, хорошо покажет таблица ниже:

Источник