Особенности никель-цинковых аккумуляторов, их преимущества и недостатки

Аккумуляторы

О никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металлогидридных (NiMh) аккумуляторах знают практически все и умеют ими правильно пользоваться. Никель-цинковые элементы пока еще не так распространены. Те, кто выбрал для себя эти батареи, чаще всего не знают, что работа с ними сильно отличается от работы с никель-кадмиевыми и никель-металлогидридными. В этой статье мы выясним, что собой представляет никель-цинковый аккумулятор, какими характеристиками обладает и как его правильно эксплуатировать.

Общие сведения

Никель-цинковый аккумулятор — это химический источник тока, в котором анодом является цинк, электролитом — гидроксид калия с добавкой гидроксида лития, а катодом — оксид никеля.

Особенности никель-цинковых аккумуляторов, их преимущества и недостатки
Конструкция никель-цинкового элемента

Этот тип батареи часто сокращается аббревиатурой NiZn, реже и не совсем правильно — Ni-Zn или Ni Zn. Никель-цинковый элемент, как и его собратья, является щелочным, поскольку электролит — щелочь (КОН). Для бытового применения выпускаются только цилиндрические АКБ стандартных типоразмеров для возможности замены ими гальванических элементов. Корпус герметичен, конструкция необслуживаемая.

Особенности никель-цинковых аккумуляторов, их преимущества и недостатки

Электрические характеристики следующие:

  • Удельная энергоемкость, Вт*ч/кг — около 60.
  • Удельная энергоплотность, Вт*ч/дм³ — около 255.
  • ЭДС, В — 1.78.
  • Номинальное напряжение, В — 1.6.
  • Минимальное напряжение, В — 1.3.
  • Максимальное напряжение, В — 1.8.
  • Рабочая температура, °C — -30…+40.

Важно! NiZn-аккумуляторы отдают 80% от указанной энергии. Возможно, это связано с режимом работы выпускаемых сегодня зарядных устройств. Для достижения максимального числа циклов рекомендуется заряжать эти аккумуляторы на 80-90%.

Сравнение с никель-металлогидридными и никель-кадмиевыми

Разберемся, чем отличаются никель-цинковые аккумуляторы от никель-металлогидридных и никель-кадмиевых. Для удобства сравнения сведем их особенности в табличку.

Параметр
Значение
NiZn
NiMh
NiCd
Номинальное напряжение, В1.61.21.2
Удельная энергоемкость, Вт·ч/кг70-8060-7045-65
Удельная энергоплотность, Вт·ч/дм322515050-150
Саморазряд, % в месяц5-710-155-8
Рабочая температура, °C-30…+40-40… +55-50…+40
Количество циклов заряд/разряд250-300300-500до 900
Оптимальный ток заряда0.5-1С0.1-0.3С0.1-0.3C
Эффект памятиестьнетесть
Конечное напряжение зарядки, В1.8-1.881.4-1.61.4-1.6

Плюсы и минусы

Одно из основных отличий – номинальное напряжение 1.6 В. У NiZn и NiMh оно составляет 1.2 В. Эта особенность позволяет устанавливать никель-цинковые аккумуляторы вместо гальванических элементов в устройства, рассчитанные на работу от 1.5 В, которые могут «глючить» или вообще отключаться уже при 1.1-1.2 — номинальном напряжении других типов щелочных аккумуляторов. К примеру, в фотоаппараты, беспроводные манипуляторы «мышь» и электронно-механические часы. Что касается других достоинств, это:

  • высокая энергоемкость;
  • не содержат ядовитых и канцерогенных веществ;
  • не выделяют гремучего газа при зарядке и разрядке;
  • не содержат самовоспламеняющихся на воздухе веществ;
  • практически не нагреваются при зарядке;
  • могут без ущерба заряжаться высокими токами (до 1С);
  • имеют низкое внутренне сопротивление, а значит, могут выдавать большие токи;
  • низкий саморазряд.

Есть у аккумуляторов этого типа и недостатки:

  • малое количество циклов заряд/разряд;
  • эффект памяти;
  • не могут работать при температуре ниже 30 градусов Цельсия.

Правила эксплуатации и хранения

Как замечено выше, никель-цинковые аккумуляторы нельзя эксплуатировать на сильном морозе. Не разряжайте их ниже 1.4 В и не заряжайте выше 1.9 В. Этот тип аккумуляторов имеет сильно проявленный эффект памяти, поэтому их нельзя дозаряжать. То есть перед зарядкой их нужно разрядить «в ноль» — до 1.4 В.

Что касается хранения, то из-за того же эффекта памяти это обременительно. Как и всем другим АКБ, никель-цинковым аккумуляторам свойственен саморазряд. Значит, их нужно периодически подзаряжать. Но, как отмечено выше, подзаряжать их нельзя. Перед зарядкой их придется полностью разряжать. Хранить NiZn аккумуляторы нужно при температуре от -20 до +30 градусов, причем чем ниже этот показатель, тем меньше саморазряд и длительнее срок хранения, а впоследствии и эксплуатации.

Особенности никель-цинковых аккумуляторов, их преимущества и недостатки
Хороший вариант, но не для гальванических элементов, изображенных на фото

Как заряжать ni zn аккумуляторы

Перед зарядкой NiZn-аккумуляторы нужно разрядить до напряжения 1.4 В. Ток разряда — 0.1-0.3С. После этого АКБ заряжают постоянным током 0.1-0.5С (допускается 1С) до 1.9 В. Для зарядки NiZn аккумуляторов не годится зарядное устройство, предназначенное для NiCd- и NiMh-элементов, конечное напряжение заряда которых — 1.6 В. При его использовании никель-цинковая батарея будет постоянно недозаряжаться. Это не только не даст использовать вам всю емкость аккумулятора, но и быстро выведет его из строя. Поэтому придется купить специальную зарядку. К примеру, такую:

Особенности никель-цинковых аккумуляторов, их преимущества и недостатки

В остальном нет никаких хитростей, касающихся зарядки никель-цинковых аккумуляторов.

На заметку. Хотя производитель и не возражает против зарядки только постоянным током в один этап, неплохо (но не обязательно) разбить ее на два. 1 – зарядить до напряжения 1.9 В постоянным током. 2 – дозарядить постоянным напряжением в 1.9 В до момента, когда зарядный ток упадет до 10-20 мА.

Мы познакомились с никель-цинковыми аккумуляторами. Они пока не слишком распространены, но, вероятно, скоро потеснят своих никелевых собратьев. Теперь вы знаете, что собой представляют эти источники питания и как ими правильно пользоваться.


Сейчас читают:
Акумы.ру
Добавить комментарий

Максимальный размер загружаемого файла: 5 МБ. Вы можете загрузить: изображение, аудио, видео, документ, таблица, интерактив, текст, архив, код, другое. Ссылки на YouTube, Facebook, Twitter и другие сервисы, вставленные в текст комментария, будут автоматически встроены. Перетащите файл сюда

Ваш вопрос отправлен

И ожидает ответ от эксперта.

Adblock
detector