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Chargement de la batterie NiMH: comment les charger

Chargement de la batterie NiMH: comment les charger


Recharger correctement les cellules et batteries NiMH est essentiel pour maintenir leurs performances. Savoir les charger correctement garantira un niveau de performance élevé et une durée de vie plus longue.

La charge des cellules NiMH est un peu plus difficile que leurs prédécesseurs NiCd car le pic de tension et la chute subséquente qui ont été utilisés pour détecter une charge complète sont beaucoup plus petits sur les batteries et les cellules NiMH.

Une surcharge entraîne une surchauffe et des dommages à la cellule entraînant une perte de capacité et les cellules à hydrure métallique de nickel y sont plus sensibles que les NiCds. Cela signifie que les chargeurs doivent être soigneusement conçus pour éviter toute surcharge et que les utilisateurs doivent également être un peu plus prudents.

Caractéristiques de charge / décharge NiMH

En fonctionnement, la cellule NiMH présente de nombreuses caractéristiques similaires au NiCd plus connu. Il suit une courbe de décharge très similaire à celle du NiCad tenant compte de la charge supplémentaire qu'il peut prendre. Cependant, il est très intolérant à la surcharge et souffre d'une capacité réduite si cela se produit. Cela représente un défi important pour les concepteurs de chargeurs de batterie.

De nombreux chargeurs intelligents pour NiCd détectent une petite mais distincte «bosse» dans la tension de sortie lorsqu'un NiCad est complètement chargé. Cependant, pour les cellules NiMH, cette augmentation est beaucoup plus faible, ce qui la rend plus difficile à détecter. En conséquence, la température des cellules est également détectée, car une fois complètement chargée, la cellule dissipe une grande partie de la charge supplémentaire sous forme de chaleur. Une autre complication est que les caractéristiques des cellules NiMH varient considérablement d'un fabricant à l'autre, ce qui rend les performances de charge plus difficiles à détecter.

Il est intéressant de noter que l'efficacité de charge des batteries à base de nickel de toutes formes est proche de 100% jusqu'à environ 70% de la charge complète. Cela signifie qu'au départ, il y a peu d'augmentation de la température, mais plus tard, lorsque le niveau de charge augmente, l'efficacité diminue et de la chaleur est générée, faisant pleuvoir la température de la cellule.

Méthodes de charge NiMH

Il existe un certain nombre de méthodes de charge qui peuvent être utilisées avec les batteries à hydrure métallique de nickel. Malheureusement, la charge des batteries NiMH à hydrure métallique de nickel n'est pas aussi facile à réaliser que d'autres types de cellules ou de batteries.

Les cellules NiMH, comme les NiCds, nécessitent une charge avec un courant constant. Le taux de charge est normalement spécifié sur le boîtier de la cellule et ce taux ne doit pas être dépassé.

Dans la limite de la charge à courant constant, plusieurs techniques peuvent être adoptées pour éviter une surcharge.

  • Chargement de la minuterie: Utiliser le temps pour déterminer la fin de la charge est la méthode la plus simple à utiliser. Souvent, une minuterie électronique peut être intégrée au chargeur, bien que de nombreux chargeurs de base n'aient pas cette fonction intégrée. Cette approche suppose que la batterie ou la cellule est chargée à partir d'un état de charge connu, par ex. complètement déchargé.

    L'un des problèmes avec cette méthode est que si la cellule a perdu sa capacité de charge, un chargeur qui s'attend à fournir une charge à 100% en fonction du temps estimé produira une surcharge, ajoutant encore à la dégradation de la cellule.

  • Détection thermique: La détection de la fin de charge d'une cellule NiMH par détection de la température de la cellule pose également des difficultés. Bien que la cellule soit souvent chaude lorsqu'elle est surchargée, l'élévation de température peut parfois être difficile à évaluer avec précision car le centre de la cellule sera beaucoup plus chaud que l'extérieur. De même, si la cellule est chargée lentement, l'élévation de température sera moindre.
  • Détection de tension delta négative: La méthode privilégiée pour détecter la fin de charge d'une cellule NiCd consiste à utiliser la méthode NDV - tension delta négative. Cette méthode détecte une chute de tension qui apparaît lorsque la cellule est complètement chargée. Cependant, lors de la charge d'une cellule NiMH, on constate que seule une petite baisse de tension est observée. Un chargeur NiMH doit être capable de détecter une chute de tension d'environ 5 mV par élément. Par conséquent, pour détecter de manière fiable une si petite chute de tension, un filtrage de bruit suffisant doit être introduit dans le chargeur NiMH pour garantir qu'une détection parasite et d'autres bruits ne déclenchent pas la fin de la charge.
  • Batteries NiMH à chargement lent: La charge lente de la batterie NiMH n'est pas recommandée. L'utilisation de taux de charge compris entre 0,1 et 0,25 C ne fournit pas les indicateurs nécessaires pour détecter la fin de la charge. Avec des changements de tension d'environ 5 mV seulement à des taux de charge complets, les plus petits changements survenant pour une charge lente sont pratiquement impossibles à détecter. De plus, les températures indiquant la fin de la charge sont également beaucoup plus basses et ne sont pas facilement détectables. Par conséquent, une charge lente des batteries et des cellules NiMH n'est pas recommandée.

De nombreux chargeurs NiMH modernes combinent les trois principales méthodes de détection de fin de charge, NDV, détection d'élévation de température, puis en utilisant une minuterie comme dernière extrémité de fin de charge au cas où les autres effets seraient masqués ou passer inaperçus.

En plus de cela, de nombreux chargeurs incluent un supplément de 30 minutes de 0,1 ° C pour ajouter quelques points de pourcentage de frais supplémentaires.

Certains chargeurs NiMH avancés appliquent une charge rapide initiale de 1C. Après un certain temps, ou lorsque la tension de la cellule atteint un certain point, une période de refroidissement est placée dans le cycle de charge. Le cycle de charge se déroule alors à un courant plus faible. Le chargeur NiMH applique ensuite d'autres réductions de courant à mesure que la charge progresse. Ce schéma se poursuit jusqu'à ce que la batterie soit complètement chargée. Cette méthode de charge est connue sous le nom de méthode de «charge différentielle échelonnée». Il est à noter que cela fonctionne bien pour toutes les cellules et batteries à base de nickel.

Cependant, de nombreuses cellules NiMH sont chargées à l'aide de chargeurs simples et, par conséquent, il est très facile pour elles d'être soumises à une surcharge. En raison de leur intolérance à la surcharge, cela peut signifier que leur vie est réduite. De nombreuses personnes ont constaté que la durée de vie moyenne des batteries NiMH est inférieure à celle attendue. Cela peut souvent être attribué aux difficultés liées à leur surcharge.

Charge d'entretien NiMH

Comme les batteries NiMH sont intolérantes à la surcharge, la charge d'entretien doit être effectuée avec précaution.

Bien que les batteries NiCd puissent être chargées en régime d'entretien à un taux d'environ 0,1 ° C, cela est considéré comme trop élevé pour les batteries NiMH et il est généralement admis que pour la plupart des batteries NiMH, la charge d'entretien doit être effectuée à un taux d'environ 0,05 ° C.

Même en cas de charge d'entretien à ce taux, il est conseillé de ne pas les laisser charger pendant trop longtemps. Il est préférable de ne pas ralentir la charge et de reconstituer toute décharge spontanée avant utilisation.

Comment charger des batteries NiMH: directives

Étant donné que la charge de la batterie NiMH doit être effectuée de manière correcte, quelques directives sont souvent utiles.

  • Ne chargez jamais une cellule NiMH avec un chargeur incorrect: Il n'est jamais acceptable de charger une batterie sous quelque forme que ce soit avec un chargeur qui pourrait ne pas convenir. Les cellules NiMH ne peuvent pas être chargées avec un chargeur NiCd car la détection de fin de charge ne fonctionnera pas.
  • Charge à température ambiante: Les cellules NiMH n'aiment pas être chargées à des températures basses ou élevées.
  • Vérifiez la température de la cellule: Si une cellule NiMH devient chaude, la charge doit être interrompue. Les chargeurs grand public ne terminent pas toujours la charge correctement. Retirez les piles lorsqu'elles sont chaudes au toucher. Arrêtez d'utiliser un chargeur qui «cuit» les batteries.
  • Vérifiez manuellement l'état de charge: Avec de nombreux chargeurs de batterie NiMH bas de gamme, il y a une réelle possibilité de surcharge et il se peut qu'il n'y ait pas de fin de charge temporisée de sauvegarde. Il est donc judicieux de vérifier manuellement si la batterie est susceptible d'être chargée et la charge doit être interrompue.
  • Vérifiez la capacité de charge rapide: Bien que de nombreuses cellules NiMH puissent être chargées rapidement, elles ne conviennent pas à tous. Consultez la fiche technique avant d'appliquer une charge rapide./li>
  • Charge rapide: Si les cellules NiMH peuvent être chargées rapidement, il est préférable qu'elles soient chargées dans ce mode. Il est plus facile de détecter la fin du point de charge lorsqu'il est chargé de cette manière. Jusqu'à environ 70% de charge, l'efficacité de la charge est proche de 100% et la batterie reste froide. Il est donc acceptable de charger rapidement avec la plupart des cellules NiMH.
  • Charge de maintien : Idéalement, ne chargez pas pendant de longues périodes. Les batteries à base de nickel doivent refroidir lors d'une charge d'entretien. S'il est chaud, la charge d'entretien est trop élevée.
  • Utilisez le bon chargeur: Les batteries à base de nickel et de lithium nécessitent des algorithmes de charge très différents. Ne mélangez pas les chargeurs. Un chargeur NiMH peut également charger NiCd; un chargeur NiCd surchargerait NiMH.

Comme les cellules NiMH sont plus sensibles à la façon dont elles sont chargées par rapport aux autres formes de batteries rechargeables, il faut prendre soin d'adopter le bon chargeur NiMH et de l'utiliser correctement. De cette façon, les cellules dureront plus longtemps et fonctionneront mieux.

Voir la vidéo: Utilisation dun chargeur de batteries Nimh - Lipo (Novembre 2020).