08/22/2024で公開されています 752

NIMHバッテリー充電：それらを充電する方法は？

ニッケルメタル水素化物（NIMH）バッテリーは、ニッケル水素バッテリーである古いデザインに基づいています。どちらのタイプも、ニッケルカドミウム電池と同様に、電解質としてニッケルヒドロキシド陽性電極と水酸化カリウム（KOH）を使用します。違いは、ネガティブ電極のカドミウムの代わりに、ニッケル水素電池が水素ガスを使用することです。科学者は、水素を容易にするために、高圧容器を必要とせずに水素を吸収および放出できる金属水素化合物を作成しました。これにより、NIMHバッテリーが開発されました。

この記事では、NIMHバッテリーがどのように充電および放電するか、そしてこれが過充電に関してNICDバッテリーとどのように異なるかを調べます。過充電は、NIMHバッテリーに異なる影響を与え、寿命とパフォーマンスに影響を与えます。また、NIMHバッテリーの寿命と効率を最大化するための充電方法についても取り上げます。適切な充電技術を使用することにより、バッテリーの性能を高め、健康を保護できます。これは、NIMHバッテリーをうまく機能させるために適切なツールと方法を使用することの重要性を示しています。

カタログ

図1：NIMHバッテリー

NIMH電荷/放電特性

NIMH（ニッケルメタル水素化物）バッテリーは、過充電に関しては、NICD（ニッケルカドミウム）バッテリーとは異なる動作をします。過充電は、NIMHバッテリーの容量損失を引き起こす可能性があるため、より高度な充電制御が必要です。NICDバッテリーは完全に充電されたときに明確な電圧スパイクを示しますが、NIMHバッテリーは小さな電圧の変化のみを示し、電圧のみに基づいてフル充電を検出するのが難しくなります。その結果、充電器は温度センサーを使用して、バッテリーが完全に充電されると蓄積する熱を感知する必要があり、過充電を防ぐのに役立ちます。

NIMHバッテリーは、他のニッケルベースのバッテリーと同様に、容量の約70％に達するまで効率的に充電します。この時点の後、充電は効率が悪くなり、バッテリーが熱くなり始めます。NIMHバッテリーは、メーカーに応じて異なる充電を行うため、ユニバーサル充電器の作成は困難です。その結果、バッテリー寿命が長くなるには、小さな電圧と温度の変化に合わせて調整する高度な充電器が必要です。

図2：NIMHバッテリーの高速放電

NIMH充電方法

NIMHバッテリーの充電には、過充電を避けるために充電電流を慎重に制御する必要があります。これを達成するためにいくつかの方法が開発されています。一般的な方法の1つは、タイマーベースの充電です。ここでは、バッテリーが空になるという仮定に基づいて、充電が一定の時間実行されます。ただし、このアプローチは、バッテリーが時間の経過とともに容量を失った場合、過充電のリスクがあります。

図3：タイマーベースの充電器

別の方法には、熱の検出が含まれます。バッテリーが著しく暖かくなり始めると、充電が停止します。効果的ですが、温度の変化が小さすぎるため、この方法は遅い充電器ではうまく機能しません。

図4：ピーク検出NIMHバッテリー高速充電器

より洗練されたアプローチは、NICD充電から借用されたネガティブデルタ電圧（NDV）メソッドです。バッテリーがいっぱいであることを示すために、電圧のわずかな低下を探します。ただし、NIMHバッテリーの場合、この電圧低下は非常に小さいため、エラーを回避するには高度な回路が必要です。

図5：負のデルタ電圧を備えたバッテリー充電器（NDV）

多くの高度な充電器は、NDV、温度検出、およびタイマーを使用してこれらの手法を組み合わせて、精度を向上させます。また、一部の充電器は、高電荷レートから始めて、徐々にそれを下げるステップ微分アプローチも使用します。これは、熱をより良く管理し、バッテリーの特定のニーズに適応するのに役立ちます。

NIMHトリクル充電

NIMHバッテリーは、NICDバッテリーよりも過充電に敏感であるため、通常0.05c前後のより低いレートで充電を行う必要があります。トリクル充電が速すぎるか、長すぎる場合、時間の経過とともにバッテリーを損傷する可能性があります。これを回避するには、バッテリーを長時間トリクルチャージで放置するのではなく、定期的にバッテリーを充電することをお勧めします。

バッテリーが充電器に接続されたままであるコードレス電話などのデバイスでは、過充電を避けるためにNIMHバッテリーを慎重に管理することが重要です。バッテリーを定期的に交換すると、デバイスをスムーズに実行し続けることができます。

NIMHバッテリーを充電する方法は？

ステップ1

NIMHバッテリー用に特別に作られた充電器を選択します。最良のオプションは、マイクロプロセッサとサーミスタを装備したスマート充電器です。これらのコンポーネントは、プロセス全体でバッテリーの容量と温度を追跡することにより、過充電を防ぐのに役立ちます。スマートチャージャーは約20ドルから30ドルの費用がかかり、電子ショップで見つけることができます。固定または調整可能な現在の設定を使用して、充電器がバッテリーの仕様と互換性があることを確認してください。

図6：NIMHバッテリーのスマート充電器

ステップ2

デバイスからバッテリーを慎重に取り出します。標準サイズの小さなバッテリーの場合、これには単純にポップアウトすることが含まれる場合があります。より大きなバッテリーパックでは、ドライバーなどのツールを使用して、プラグを抜くか、ネジを取り外したワイヤーが必要になる場合があります。進む方法がわからない場合は、ガイダンスについてはデバイスのマニュアルを参照してください。

図7：デバイスからバッテリーを取り外します

ステップ3

バッテリーのMilliamp-Hour（MAH）の評価を探して、その容量を知る。この評価は、正しい充電アプローチを知る必要があります。情報が表示されていない場合は、バッテリーモデル番号を使用した簡単なオンライン検索が役立ちます。

図8：バッテリー容量のラベル

ステップ4

充電器内のバッテリーを適切に整列させ、正と負の端が正しいスロットに配置されていることを確認します。バッテリーパックの場合、ワイヤーを適切な充電器ポートに接続します。

図9：バッテリーを充電器に入れます

ステップ5

バッテリーを優しく充電する場合は、C/10レートを使用してください。これを見つけるには、バッテリーの容量（MAH）を10で割っています。この遅い充電方法は、バッテリーの過熱から保護し、寿命を延ばしますが、時間がかかります。

図10：C/10でバッテリーを充電する

ステップ6

完全に枯渇したバッテリーの場合、ビルトインタイマーを含む充電器とともに、より高速なC/3.33レートを使用します。タイマーは、バッテリーがフル容量に達すると充電が停止することを保証し、過充電を防ぎます。

図11：C/3.33でタイマー充電器を使用します

ステップ7

より速い充電が必要な場合は、充電器を1Cレートに設定します。これはより速い充電を提供しますが、バッテリーが長すぎると放置された場合にバッテリーが過熱または損傷を受ける可能性があるため、綿密な監視が必要です。

ステップ8

バッテリーを充電する時間を判断するには、式（バッテリー容量x 1.2）÷Cレートを使用します。NIMHバッテリーは、リリースよりも少し多くのエネルギーを必要とするため、この計算は正しい充電時間を推定するのに役立ちます。

図12：充電器のバッテリーのままにする時間の計算

安全な充電慣行

NIMHセルは、NIMHセルがNICD充電器と互換性がないため、NIMHセル向けに特別に設計された充電器を使用することが重要です。

室温でバッテリーのみを充電します。使用後や近くの熱源など、バッテリーが熱いときの充電は、過熱や損傷につながる可能性があります。

バッテリーが完全に充電されたら、充電器を取り外します。バッテリーを長時間充電したままにしておくと、寿命が短くなります。バッテリーの充電レベルを定期的に確認するか、充電器のタイマーを使用して過充電を避けます。

バッテリーがサポートする場合は、高速充電が適切なオプションになります。充電プロセスの監視が容易になり、バッテリーの容量の約70％まで温度を下げます。

使用していないときは、涼しく乾燥した場所に約40％の充電でバッテリーを保管します。それらを長期間使用していない場合は、部分的に排出するか、充電器の放電関数を使用して良好な状態に保ちます。

NIMHバッテリーが充電を保持できなくなったら、約500サイクル後にリサイクルする時が来ました。多くの電子店には、適切な廃棄のために古いバッテリーを降ろすことができるバッテリーリサイクルプログラムがあります。

結論

適切な充電方法でNIMHバッテリーを適切に管理することは、最高のパフォーマンスと最長の生活を獲得するために重要です。この記事で説明したように、適切な充電器を選び、バッテリーの容量を知り、推奨される充電速度に従ってバッテリーを良好な状態に保つのに役立ちます。温度センサーや負のデルタ電圧検出などの高度な技術を使用すると、過充電を防ぐことができます。これらのヒントに従い、安全な充電慣行を使用することにより、ユーザーはNIMHバッテリーが信頼できることを確認することができ、多くの用途を通じて続くことができます。バッテリーの世話をすることで、デバイスが役立つだけでなく、電子廃棄物を削減し、より持続可能なテクノロジーの使用をサポートします。

よくある質問[FAQ]

1. NIMHバッテリーを充電する最良の方法は何ですか？

ニッケルメタル水素化物（NIMH）バッテリーを最適に充電するには、NIMHセル向けに設計されたスマート充電器を使用します。これらの充電器は、充電率を自動的に調整して、過充電を防ぎ、バッテリー寿命を促進します。示されているように正と負の端を整列させ、充電器にバッテリーを挿入することから始めます。

2. NIMHバッテリーを充電器で充電できますか？

すべての充電器がNIMHバッテリーに適しているわけではありません。NIMHバッテリーにマークされた充電器を使用する必要があります。ニッケルカドミウム（NICD）などの他の種類のバッテリー向けに設計された充電器を使用すると、不適切な充電につながり、互換性のない充電プロファイルのためにNIMHセルに損傷を与える可能性があります。

3. NIMHバッテリーはどのくらい充電する必要がありますか？

NIMHバッテリーの充電時間は、充電器とバッテリーの容量に依存します。一般に、典型的な充電では、標準充電器で約4〜8時間かかります。バッテリーの容量と状態に基づいて充電率を調整できるスマート充電器は、より速く、より安全に充電を完了する可能性があります。

4. NIMHバッテリーを一晩充電することはできますか？

NIMHバッテリーを残して一晩充電することは、過充電を防ぐために自動シャットオフ機能を備えたスマート充電器を使用する場合は安全です。この機能がなければ、過充電のリスクがあり、バッテリーの寿命と有効性を減らすことができます。

5. NIMHを高速または遅く充電する方が良いですか？

NIMHバッテリーには遅い充電が望ましい。それはより安全である傾向があり、細胞の熱の蓄積とストレスを減らすことにより、バッテリーの寿命を延ばします。高速充電は便利ですが、バッテリーを損傷することなく迅速な充電を処理できる互換性のある充電器で行う必要があります。

6. NIMHバッテリーの充電制限はいくらですか？

NIMHバッテリーには、従来の意味では固定「充電制限」がありません。彼らは何百回も充電することができますが、彼らの全体的な寿命とパフォーマンスは、チャージサイクルごとに徐々に低下します。寿命を最大化するために完全に枯渇する前に、深い放電を避け、バッテリーを充電することが重要です。