تغییرات دما چگونه بر شارژ و تخلیه عملکرد باتری های قابل شارژ Ni-MH تأثیر می گذارد؟

در دمای پایین ، باتری های قابل شارژ Ni-MH در طی فرآیند شارژ ، سرعت در فرآیندهای الکتروشیمیایی داخل باتری را تجربه کنید. با کاهش دما ، تحرک یونها در الکترولیت کاهش می یابد و حرکت یونها بین کاتد و آند را دشوارتر می کند. این منجر به مقاومت داخلی بالاتر و کاهش کارایی در طی شارژ می شود. در بعضی موارد ، ممکن است زمان شارژ به میزان قابل توجهی افزایش یابد و منجر به چرخه شارژ طولانی شود که برای حفظ سلامت بهینه باتری ایده آل نیستند. هنگامی که شارژ در دمای بسیار پایین تر از محدوده تأیید شده تولید کننده (در حدود 0 درجه سانتیگراد تا 10 درجه سانتیگراد) انجام می شود ، باتری ممکن است به طور کامل شارژ شود. این امر به این دلیل است که محیط سرد واکنشهای شیمیایی لازم برای ذخیره انرژی در باتری را مهار می کند و شارژ بیش از حد در شرایط سرما حتی می تواند باعث آسیب دائمی به سلول شود.

هنگامی که باتری های قابل شارژ Ni-MH در شرایط سرد تخلیه می شوند ، عملکرد کلی به طور قابل توجهی به خطر می افتد. دمای پایین مقاومت داخلی باتری را افزایش می دهد ، که به نوبه خود باعث کاهش کارایی آن در تحویل قدرت می شود. در نتیجه ، باتری ممکن است مقدار کاملی از انرژی مورد نیاز دستگاه را فراهم نکند و زمان عملیاتی آن (یا زمان اجرا) را کاهش دهد. با کاهش دما ، ولتاژ باتری با سرعت بیشتری کاهش می یابد و دستگاه در هنگام استفاده از دست دادن قدرت برجسته تر را تجربه می کند. این اثر می تواند باعث شود دستگاه به طور غیر منتظره خاموش شود یا عملکرد کلی تجهیزات تغذیه شده توسط باتری را کاهش دهد. برنامه هایی که نیاز به توان بالایی دارند ، مانند ابزارهای برق یا وسایل پزشکی ، ممکن است به ویژه با کاهش عملکرد تخلیه در دماهای پایین تأثیر بگذارد.

شارژ باتری های قابل شارژ Ni-MH در دمای بالا برای عملکرد و طول عمر آنها بسیار مضر است. با افزایش دمای باتری در طی فرآیند شارژ ، واکنشهای شیمیایی داخلی تسریع می شود و منجر به افزایش بالاتر تولید گاز و ایجاد گرما در باتری می شود. این می تواند منجر به تبخیر یا تخریب الکترولیت شود و ظرفیت و کارایی کلی باتری را کاهش دهد. اگر باتری بیش از حد گرم شود ، ممکن است منجر به پارگی پوشش یا نشت مواد داخلی شود که می تواند باعث آسیب غیر قابل برگشت شود. گرمای بیش از حد همچنین می تواند منجر به کاهش تعداد چرخه های شارژ شود که باتری می تواند از آن عبور کند ، بنابراین طول عمر آن را کوتاه می کند. فراری حرارتی یکی دیگر از خطرهای جدی است که با شارژ درجه حرارت بالا همراه است. این زمانی اتفاق می افتد که دمای باتری به طور غیرقابل کنترل افزایش می یابد و باعث واکنش زنجیره ای می شود که ممکن است منجر به آزاد شدن گازهای خطرناک یا حتی آتش شود. برای جلوگیری از این خطرات ، رعایت دمای شارژ توصیه شده ، به طور معمول در حدود 10 درجه سانتیگراد تا 30 درجه سانتیگراد ، بسیار مهم است و از شارژرها با ویژگی های تنظیم دمای داخلی استفاده می کنید.

در محیط های گرم ، باتری های قابل شارژ Ni-MH میزان بالاتری از تخلیه خود را نشان می دهند و ممکن است کاهش سریع انرژی ذخیره شده را تجربه کنند. خود تخفیف به پدیده ای اشاره دارد که یک باتری حتی در صورت عدم استفاده بار خود را از دست می دهد و درجه حرارت بالا این روند را تسریع می کند. افزایش مقاومت داخلی به دلیل گرما باعث می شود باتری سریعتر و ناکارآمدتر تخلیه شود ، که می تواند زمان عملیاتی آن را به شدت کاهش دهد. درجه حرارت بالا میزان تخریب مواد باتری را تشدید می کند و باعث کاهش بیشتر ظرفیت خود برای تحویل قدرت قابل اعتماد می شود. گرمای داخلی ایجاد شده در هنگام تخلیه ، احتمال آسیب دیدن باتری را افزایش می دهد و منجر به مشکلی مانند تورم باتری ، نشت و کاهش عملکرد کلی می شود.

برای دستیابی به عملکرد بهینه و ماندگاری از باتری های قابل شارژ Ni-MH ، کار و ذخیره آنها در یک محدوده دمای خاص ضروری است. دمای ایده آل برای شارژ و تخلیه باتری های Ni-MH به طور معمول بین 10 درجه سانتیگراد (50 درجه فارنهایت) و 30 درجه سانتیگراد (86 درجه فارنهایت) است. در این دما ، واکنشهای شیمیایی داخلی باتری با سرعت مناسب رخ می دهد و از ذخیره انرژی کارآمد و تحویل انرژی اطمینان می یابد. در زیر این محدوده ، باتری ممکن است به طور مؤثر شارژ نکند یا ممکن است ظرفیت کاهش یافته را در حین تخلیه تجربه کند ، در حالی که بالاتر از این محدوده ، خطر گرمای بیش از حد و از بین رفتن ظرفیت افزایش می یابد. ذخیره باتری ها در شرایط خارج از این محدوده همچنین می تواند منجر به آسیب دائمی شود ، زیرا ممکن است سرماخوردگی الکترولیت را یخ بزند و گرمای بیش از حد ممکن است باعث تبخیر الکترولیت و تخریب داخلی شود .