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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sul ripristino e il funzionamento delle batterie a disco al nichel-cadmio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche Le batterie a disco di piccole dimensioni (SI) vanno bene solo in quelle situazioni in cui non vengono utilizzate in condizioni prossime al limite. Nelle torce portatili di piccole dimensioni (RF), le modalità sono in realtà proibitive, poiché la corrente di scarica supera di gran lunga il valore nominale per le torce di tipo D-0,26D e D-0,55D. In altre parole, la scarica avviene quasi con correnti extra quando questi DA vengono utilizzati insieme alle lampadine a incandescenza RF miniaturizzate standard (ML). La ricarica del DA avviene molto lentamente (a milliampere, a seconda del circuito del caricatore standard (CHD) e della capacità del suo condensatore di zavorra). La pratica ha dimostrato che la ricarica delle unità DA che vengono regolarmente utilizzate con correnti di scarica elevate con una corrente bassa non contribuisce alla ricarica completa e spesso riduce la durata di servizio del DA stesso. Le batterie di tipo D-0,26D installate nelle diffuse batterie della Federazione Russa sono progettate per un valore molto specifico della corrente di scarica: 26 mA. Ciò è evidenziato anche dalla lettera D dopo la designazione della capacità (0,26 Ah), cioè SÌ è progettato per la scarica a lungo termine (10 ore). In effetti, con questa modalità di scarica, SÌ, il caricabatterie standard è abbastanza adatto, ma la modalità di scarica viene violata 10 volte. La lampadina da 0,26 A installata dal produttore RF viola la modalità di scarica SI. In una situazione del genere, non sorprende che il SI molto spesso fallisca. Allo stesso tempo, non risolvono nemmeno la metà della risorsa garantita. Invece di 100-200 cicli non ne escono nemmeno 50, e spesso l'ultima cifra è del tutto irraggiungibile. Una grande corrente di scarica non è l'unica ragione per rapidi difetti SI. L'atteggiamento negligente del proprietario della RF o del DA è la seconda ragione che porta al fallimento prematuro del DA. Ciò include sia la scarica profonda del SI che il funzionamento a lungo termine del SI in questo stato. Un grave danno ai DA viene causato durante la loro conservazione, quando sono altamente scarichi. I diffusi caricabatterie progettati per la ricarica simultanea di più copie di DA non sono in grado di caricare altrettanto bene i DA che compongono la batteria ricaricabile (AB). La stragrande maggioranza di tali dispositivi di memoria. Il fatto è che i caricabatterie menzionati sono progettati per il collegamento in serie SÌ. Tuttavia, i DA dello stesso tipo hanno una variazione molto significativa nei parametri. Qui il valore della resistenza interna del DA gioca un ruolo speciale. Non consente di caricare normalmente tutte le istanze del DA che compongono la batteria, se quest'ultima contiene un DA con una resistenza interna notevolmente aumentata. Accade spesso che una batteria diventi impossibile fornire anche la metà della sua capacità nominale. Se la batteria non contiene una, ma diverse copie di tali batterie, caricare la batteria diventa quasi impossibile. Nel migliore dei casi è possibile caricare una batteria di questo tipo del 10...30% e il funzionamento con correnti di scarica elevate diventa impossibile. La batteria si scarica in modo catastroficamente rapido. A basse correnti di scarica, il funzionamento a lungo termine è del tutto possibile. Ad esempio, tali batterie potrebbero ancora essere adatte per alimentare molti strumenti di misura digitali. Tuttavia, la “malattia” associata all’aumento della resistenza interna progredisce solo nel tempo. Tali DA sono paragonati a resistori equivalenti collegati in serie alla batteria. Si arriva al punto che la resistenza interna di un tale "resistore" è già molte volte maggiore della resistenza interna totale di tutti SI di una batteria. In una situazione del genere, con frequenti ricariche della batteria, l '"effetto memoria" della batteria non fa che intensificarsi e altre copie della batteria diventano già inutilizzabili. Considerando il fatto che la stragrande maggioranza dei caricabatterie, sia prodotti industrialmente che fatti in casa, sono progettati per il collegamento seriale di più DA durante la ricarica, non si può contare su un reale aumento della durata dei DA. Ecco perché è così importante conoscere almeno approssimativamente il valore della resistenza interna di ogni singola istanza del DA nella batteria. Inoltre sarà possibile selezionare SI per il funzionamento nel kit AB. Poiché i DA cambiano la loro resistenza interna nel tempo, quando si utilizzano più batterie, si presenta una prospettiva molto interessante nel cambiare la posizione dei DA in sezioni di batterie diverse. Infatti, le “nuove” batterie vengono formate dai DA, utilizzando copie di altre batterie, selezionando i DA più vicini in termini di resistenza specificata. Ciò consente di ordinare SÌ, evitando i problemi discussi sopra. Diventa possibile valutare le reali capacità (di utilizzo) delle batterie appena composte in base all'entità della corrente di scarica. Gli AB formati da DA con i valori di resistenza più elevati funzionano a basse correnti, mentre i migliori esemplari (con resistenza interna minima), al contrario, sono adatti a funzionare con correnti elevate. Forse la cosa più importante è il fatto della distribuzione uniforme dell'energia tra i DA, sia durante la carica che durante la scarica. Esiste una possibilità reale (dopo aver selezionato il DA) di caricare normalmente tutti i DA con una connessione seriale nel caricabatterie esistente. Nella fase iniziale di funzionamento di qualsiasi batteria composta da DA, è necessario misurare la resistenza interna di ciascun DA. È ancora meglio comporre le batterie fin dall'inizio da DA, selezionati con approssimativamente le stesse resistenze. Quando si trattava di batterie sigillate (ad esempio 7D-0,1), era necessario smontarle. A tale scopo è stato praticato con cura un taglio nella parte superiore dell'alloggiamento in plastica della batteria (vicino ai terminali di collegamento della batteria). Solo così è possibile avvicinarsi agli elettrodi di ogni singola batteria ed effettuarne la diagnosi ed il ripristino. Innanzitutto ogni DA viene scaricato ad una tensione di 0,9...1,0 V, quindi il DA viene informato della carica necessaria. Il modo più semplice in questa situazione è utilizzare un valore di corrente fisso e caricare utilizzando un timer commutabile. Successivamente il DA viene scaricato in base alla sua corrente di scarica nominale. Per D-0,1, la modalità di scarica è 20 mA per cinque ore. In questa situazione è necessario monitorare la tensione sul DA con un'indicazione (sonora o luminosa o combinata). L'opzione più affidabile è se il SI si spegne automaticamente al termine della scarica. In questo caso il SI non verrà danneggiato. In tali situazioni, i radioamatori utilizzano relè temporali che disconnettono il DA dal circuito di scarica. Andrebbe tutto bene, ma i DA usati perdono parte della loro capacità, il timer tarda a spegnersi e i DA si deteriorano. Pertanto, è necessario utilizzare questo metodo di scarica per una batteria o una batteria, quando la scarica si interrompe automaticamente quando la tensione sulla batteria (DA) scende a 0,9... 1 V. Se la batteria viene “piantata” molto rapidamente senza spegnendone il carico, ad esempio ML, la procedura di carica-scarica è stata ripetuta almeno un'altra volta. Molto spesso è stato possibile ripristinare SI, soprattutto le copie dimesse di recente. La capacità ripristinata dello YES dipende da molti dei fattori sopra elencati (ma soprattutto dalle condizioni operative). Ridurre il numero totale di DA connessi in sequenza a due o tre non risolve i problemi discussi in precedenza. Ne sono prova, ad esempio, i frequenti fallimenti dei procuratori nella Federazione Russa, dove ce ne sono tre. Caricare il DA con un caricabatterie standard non fa altro che aggravare il processo di distruzione del DA. Tuttavia, se si carica ogni DA separatamente, la differenza nella durata dei DA che compongono la batteria sembra essere cancellata. Non è necessario essere pigri per rimuovere il SI dalla custodia RF e ricaricarli normalmente (almeno periodicamente). Inoltre, nel tempo, il DA deve essere ripulito dalle secrezioni che si accumulano tra gli elettrodi positivo e negativo del DA. È necessario pulire accuratamente, senza lasciare nulla dietro. Naturalmente qui non è possibile utilizzare oggetti metallici, anche se in questo caso sono molto convenienti. Per misurare la resistenza dinamica interna (IDR), l'autore ha utilizzato la tecnica descritta in [1]. Questo metodo è adatto per valutare la qualità di qualsiasi cella e batteria galvanica, sia batterie singole che varie. Il valore particolare di questo metodo risiede proprio nella “dinamica” della diagnosi, vale a dire nella massima oggettività dei risultati ottenuti. La vera “piaga” degli AB basati sui DA considerati è proprio la grande dispersione nel GVA degli esemplari che compongono l’AB. Potrebbe essere impossibile caricarli correttamente e la scarica avviene nel momento più inopportuno. I proprietari di apparecchiature indossabili, come la maggior parte dei metal detector, lo sanno molto bene. Un altro problema è che AB basato su DA è più difficile da eliminare dell’“effetto memoria” rispetto a singole istanze di DA. Questo problema dipende dalla diffusione dei parametri dei componenti DA dell'AB. Il posto principale qui è occupato da GVA. È interessante notare che sia la procedura di scarico dell'addebito che l'addebito personale di ciascun DA (separatamente) sono in grado di ridurre il valore del VAL. Tuttavia è possibile verificarlo solo misurando il GVA prima e dopo le operazioni di ripristino della DA. Recentemente, i casi di DA difettosi apparsi in vendita sono diventati più frequenti. Quando si acquista un DA, è necessario prestare particolare attenzione all'accuratezza del venditore DA e in quali condizioni conserva il DA. Più volte l'autore ha avuto l'opportunità di osservare come i venditori mettono il SI in una pila (in sacchetti di plastica e simili “imballaggi”). Decine di copie del tipo DA D-0,26D si sono trovate in tali condizioni di conservazione dopo la fine di ogni giornata lavorativa di negoziazione. Forse la cosa più triste è che i venditori non erano affatto preoccupati per questo. Non vogliono nemmeno rendersi conto che non vendono noci o noci, ma prodotti che richiedono un imballaggio di base e obbligatorio che impedisca il cortocircuito dei terminali “più” e “meno” (elettrodi). È noto dalla pratica che gli YES, spesso sottoposti a extrascarichi (cortocircuito degli elettrodi), durano molto meno. Sono più difficili da ripristinare, soprattutto in termini di capacità massima. Tali DA non solo perdono parte della loro capacità, ma acquisiscono anche un valore maggiore di GVA. Ma ora non stiamo parlando di copie usate di YES, ma di nuove YES, ampiamente rappresentate ovunque nei nostri mercati. Tutte le questioni relative direttamente a DA sono importanti non solo in relazione alla Federazione Russa, ma sono anche molto rilevanti in generale, poiché DA sostituisce con superiorità le batterie da 9 volt che sono troppo costose ai nostri tempi (come "Krona", cioè la sua numerosi stranieri) analoghi). Tuttavia, non solo le batterie da 9 volt possono essere composte da SÌ e sostituire con successo le celle galvaniche. Centinaia di cicli operativi di SÌ copriranno facilmente la risorsa di dozzine di copie di elementi Toshiba da 9 volt e batterie simili. I prezzi di questi ultimi sono chiaramente gonfiati e non corrispondono alla loro intensità energetica. Al prezzo di uno di questi Toshiba, potete acquistare due o tre copie del D-0,26D. Le batterie da 9 volt più economiche produrranno ancora meno bene (in termini di capacità) e per il prezzo di tale fonte di alimentazione acquistiamo almeno una batteria D-0,26D. Una valutazione obiettiva della situazione ci consente di trarre le seguenti conclusioni. I vantaggi economici derivanti dall’utilizzo di DA sono evidenti. Molto spesso, i reclami su DA sono associati ad acquisti falliti di DA ("conservazione e distruzione" in sacchetti e imballaggi simili o copie difettose di DA), ma soprattutto a funzionamento improprio. Ma è possibile garantire il numero massimo di cicli di funzionamento del SI solo attraverso un'operazione adeguata (attenta). E nient'altro. A essere dannoso per il DA non è solo il funzionamento del DA nella zona off-limits con correnti di scarica elevate, quando la tensione sul DA è inferiore a 0,9 V, ma anche la conservazione a lungo termine del DA in uno stato di profonda scarica. Va ricordato che con una tensione di 0,9...1 V SI è più suscettibile all'accumulo di energia. Tuttavia, la situazione è completamente diversa quando la tensione scende a 0,6...0,7 V. Non bisogna lasciarsi trasportare da grandi valori di corrente di carica. Difficilmente è consigliabile scegliere un valore di questa corrente superiore a 0,25 A per D-0,26 e 0,55 A per D-0,55 o 0,1 A per D-0,1. Tuttavia, tale consiglio si trova spesso. Le cifre sopra indicate sono i valori massimi delle correnti di carica. E gli YES usati, utilizzati attivamente da anni, dovrebbero essere ricaricati con correnti ancora più basse. Ad esempio, il funzionamento a lungo termine di un gran numero di DA di tipo D-0,26 ha dimostrato che è consigliabile sostituire la flotta esistente di DA, che vengono utilizzati alle correnti di scarica più elevate, con nuovi DA. E i SI più anziani furono trasferiti a un regime delicato, ad es. utilizzato dove le correnti di scarica sono molto inferiori rispetto a prima. Questo approccio ha un effetto molto vantaggioso sull'estensione della durata di servizio degli SI usati. Ad esempio, i DA sono stati utilizzati per molto tempo nella Federazione Russa. Questi SI hanno cominciato a infastidirci perché hanno cominciato a “sbarcare” rapidamente nella Federazione Russa. Al loro posto sono stati installati nuovi SI. I vecchi DA iniziarono ad essere utilizzati per alimentare i multimetri digitali delle serie 8300 e 8900. Di solito, in una batteria di un DA, uno dei DA si guasta durante una scarica profonda. Non abbiate fretta di buttare via queste copie di YES. Dovresti provare a far rivivere SÌ. Meno il procuratore distrettuale era in stato di dimissione, maggiori erano le possibilità di rianimazione. L'essenza del metodo di rianimazione è caricare con una corrente elevata (per DA tipo D-0,26 da 0,2 a 0,5 A) da un generatore di tensione. Come quest'ultimo, è stata utilizzata una sorgente di tensione stabilizzata (alimentatore) con la possibilità di regolare la tensione di uscita e la corrente limitata dalla protezione. Se il DA inizia a caricarsi solo ad alta tensione, allora è necessaria un'operazione meccanica per ripristinare il DA, ma non utilizzando una morsa, come molti consigliano. Il bloccaggio in una morsa (con distanziali isolanti) può distruggere l'alloggiamento del YES. In questo caso, il risultato di restauro desiderato potrebbe non verificarsi, poiché la forza non deve essere applicata su tutta la superficie dell'elettrodo negativo del DA, ma solo sulla sua parte centrale. Con il restauro DA tradizionale (in una morsa), è spesso impossibile ottenere la profondità di deformazione richiesta del materiale dell'elettrodo negativo quando si ottiene un risultato soddisfacente del restauro DA. L'impatto locale, al contrario, rende abbastanza semplice ripristinare quelle istanze di DA che non potevano essere ripristinate utilizzando il metodo tradizionale (in una morsa). Naturalmente non tutte le batterie possono essere ripristinate. Tuttavia, il metodo proposto è riuscito a far rivivere i DA che erano stati sottoposti al vecchio metodo di recupero, ma senza alcun risultato. Un altro vantaggio di questa opzione per la rianimazione del DA è che non comprime il corpo del DA, cioè non comprime il corpo del DA. Non ci sono problemi quando si installa un DA nella batteria quando l'elettrodo negativo di un DA è collegato all'elettrodo positivo del DA adiacente e si trova sopra di esso. Un alloggiamento DA deformato può causare problemi di questo tipo (cortocircuiti degli elettrodi DA). Tuttavia, il diametro dell'oggetto che agisce sull'elettrodo negativo del DA non deve essere inferiore a 6 mm. La forza deve essere applicata al centro del corpo SI. Altrimenti puoi solo fare del male e anche senza alcun risultato. L'autore ha realizzato cassette speciali in cui sono stati inseriti 7 pezzi. YES, che consente di servire tutte le istanze di YES da un AB. Ogni SÌ in questa cassetta ha il suo posto personale e la sua "stampa" individuale. Quest'ultimo è rappresentato da una vite MB o M8. Pertanto, puoi ricaricare molto rapidamente ciascun DA separatamente. Facile da ripristinare SI. È molto conveniente diagnosticare SÌ. È stata immediatamente determinata la probabilità di un difetto interno associato alla distruzione della molla all'interno del DA (tra l'elettrodo negativo e il DA stesso). Lo svantaggio principale di tutti i DA considerati e simili risiede proprio in queste sorgenti. Composto da 7 pz. SI, la batteria deve essere periodicamente sottoposta a qualche tipo di manutenzione presso lo “stand” indicato. Completamente riparabile SÌ si comporta in modo abbastanza decente. Un aumento della pressione sul lato dell'elettrodo negativo non dovrebbe portare ad una diminuzione dell'entità della VMF. Se SI già durante il processo di ricarica “chiede” un aumento della forza meccanica, allora è necessario controllare questo “appetito”, cioè devi controllare quanto è “marcia” la molla interna SI. Spesso SI durano anni dopo una leggera deformazione del corpo. Se ciò non viene fatto, il contatto formato dalla molla si degraderà solo e, quando si utilizza SI con correnti elevate, si degraderà molto rapidamente. Questo è il motivo per cui i SI nella Federazione Russa non durano quasi mai centinaia di cicli operativi. Questi cicli sono superficiali, cioè inferiore (in termini di intensità energetica SI). I DA stessi si ricoprono di “muschio” (secrezioni), che non contribuiscono in alcun modo ad aumentare la durata dei DA. Per qualche tempo, la DA è stata rimossa dal Fondo statale e ha operato in altre apparecchiature, dove il consumo di energia è di un ordine di grandezza inferiore a quello della Federazione Russa. Nel giro di sei mesi o un anno, molti procuratori distrettuali presero vita e furono nuovamente installati nella Federazione Russa. Naturalmente con questi DA venivano eseguite le misure di ripristino o rianimazione sopra descritte, qualora se ne presentasse la necessità. È stato inoltre controllato il valore del VAL. Quindi, quando SI non percepisce una carica, es. quando la corrente di carica è trascurabilmente piccola (pochi milliampere o meno), il DA è sottoposto alla tecnica della deformazione meccanica dell'elettrodo negativo. Allo stesso tempo, monitorare attentamente le letture dell'amperometro. Un aumento della pressione dovrebbe essere accompagnato da un aumento della corrente di carica. È molto importante non esagerare qui, per non danneggiare l'alloggiamento dello YES. Non appena l'aumento della corrente di carica si ferma, dovrebbe cessare anche l'aumento della forza che agisce sul corpo dello YES. Tuttavia, dovrebbe essere creato un piccolo margine per la deformazione dell’elettrodo. Non ci sono complicazioni qui. I frutti della rianimazione SI sono chiaramente visibili sull'amperometro. Va notato che l'uso di un meccanismo a vite è molto conveniente, per non parlare della velocità dell'intero processo. A causa della perdita di tempo necessaria per mantenere il SI, molti li abbandonano. Ma invano. Se tutto è ben pensato e organizzato, il funzionamento del DA diventa redditizio ed economicamente vantaggioso, soprattutto se sono in funzione decine o centinaia di copie DA. Questo approccio in realtà neutralizza il principale svantaggio di AB basato su DA: fallimento di AB a causa di problemi con un singolo DA. Molti YES possono essere rapidamente rimessi in funzione, ripristinando così l'intero AB. In una fase iniziale di funzionamento del DA, è possibile rilevare il degrado dei parametri del DA o della batteria, il che rende possibile, se necessario, sostituire tempestivamente il DA. Dopotutto, non si può nascondere il fatto che YES è molto affidabile. Tuttavia, un utilizzo imprudente (lasciato al caso) può distruggere rapidamente YES. La selezione di SÌ in base al GVA consente di selezionare gli esemplari più “potenti”. Quando le batterie vengono selezionate secondo il VDS, le batterie si comportano molto bene sia durante la scarica che durante la ricarica. I DA selezionati secondo VDS ridistribuiscono uniformemente l'energia di carica. Inoltre scaricano in modo più uniforme. Non è affatto come in AB, dove vengono usate istanze casuali di DA. In quest'ultimo caso, molto spesso uno o due SI vengono scaricati al limite (fino al guasto), impedendo la normale ricarica dell'intera batteria. letteratura:
Autore: A.G. Zyzyuk
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