Eu tenho uma bateria de baterias NiMH. São dez células com 1,2V, 4000mAh cada, reunidas em série. A tensão nominal é de 12V. Após o carregamento, ou seja, quando o dispositivo de carregamento diz que está concluído, eu medo 14,3V.

Quando agora descarrego, em que voltagem devo considerar minha bateria como "vazia"? É a tensão mais baixa em que posso descarregá-lo sem danificá-lo? Que voltagem é essa?

As células NiMH começam em cerca de 1,5 V exatamente quando carregadas, caem para cerca de 1,2 V na maior parte de sua vida útil e estão praticamente vazias a 900 mV. Parar lá é geralmente seguro. 800 mV é onde você definitivamente quer parar para evitar danos. Há tão pouca energia nesse ponto que não há benefício em drenar ainda mais a célula.

Portanto, você pode pensar que seu pacote de 10 células pode ser descarregado para 9 ou 8 V, mas infelizmente não. Sempre haverá algum desequilíbrio entre as células. Se você puder medir células individuais, poderá ir até a célula mais baixa atingir 800 mV, mas depois parar imediatamente. A célula com menor capacidade chegará lá primeiro. Quando isso ocorre, sua resistência interna aumenta e a corrente adicional faz com que a tensão caia rapidamente, causando danos permanentes.

10 As células NiMH realmente não devem ser colocadas em série sem uma maneira de, pelo menos, medir células individuais. Se você projetou a bateria, precisará corrigir isso. Se alguém o fez, eles não são confiáveis ​​e seria uma boa idéia dar um fora nela e encontrar alguém que saiba o que está fazendo. Com 10 células, é difícil escolher um ponto de parada razoável, pois o possível desequilíbrio entre as células pode ser significativo, especialmente após alguns ciclos de carga / descarga. Talvez use 1,1 V em média por célula, mas essa não é realmente uma boa maneira de lidar com um pacote de 10 células.

Você terá o mesmo problema com o carregamento. Você terá que usar uma corrente de carga relativamente baixa, como talvez C / 4 até achar que a primeira célula está quase cheia, talvez um C / 10 mais ou menos para carregar a carga por algumas horas, para que as outras células se recuperem. Novamente, a resposta certa é não entrar nessa confusão em primeiro lugar. Pacotes com tantas células precisam ter células individuais medidas pelo menos, e a melhor maneira é ter alguns circuitos de balanceamento de carga. Isso evita a corrente de carga em torno das células completas, para que elas não sejam sobrecarregadas enquanto as células menos cheias as alcançam. Obviamente, isso requer a medição de células individuais para saber quando ativar os desvios por célula.

Mais uma vez, trabalhe com alguém ou uma empresa que realmente saiba o que está fazendo. Esse tipo de coisa é muito mais complexa do que parece à primeira vista.

Eu sei ... post antigo ... ainda ...

LOL nas críticas à sabedoria de colocá-las em série. Embora completamente preciso ao expressar o ideal, existe meio termo. Diga olá à minha bateria Honda Civic Hybrid '06 - 132 células D em série compostas por onze conjuntos soldados de 12 células. Sem capacidade de monitoramento de voltagem da célula.

Após uma carga lenta de 18 horas C / 18.5 para 186,8V, levei o pacote inteiro para 100V (0,76V / célula) com uma lâmpada de 40W durante um esforço de reforma (antes de chegar perto de 100V, usei um halogênio de 500W seguido por um tungstênio de 100W). Levei as séries individuais de 12 células para 8,5-9V com uma ventoinha de computador de 120 mm .4A.

Realizei 3 ciclos de carga / descarga, descendo progressivamente até atingir os 100V acima mencionados. Eu também deixei o pacote descansar e me recuperar para 112V ou mais antes de voltar a descer para 100V (levou apenas alguns minutos, repetido algumas vezes). Nunca tirei a embalagem da vista ou desviei o olhar do voltímetro por mais de alguns segundos durante todo o processo.

Meus esforços valeram a pena. Uma bateria essencialmente não funcional (nos últimos 1,5 anos - desde quase sem assistência elétrica e acionando uma recalibração da bateria a cada cinco minutos) foi restaurada para funcionar corretamente. Este pacote tem 132k milhas e é vivido por 8 anos em calor AZ.

Versão TL; DR:

1V / célula com carga C, depois 0,8V / célula com carga C / 16 APÓS uma carga lenta "absorve" em C / 10 ou menos para garantir que todas as células estejam em sua capacidade máxima antes da descarga.

Para NiMH .. Quando descarrego, em que voltagem está "vazia"?

Depende da taxa de descarga indicada por uma razão da capacidade, C (Amp-hr). A maioria dos fabricantes (Sanyo e Panasonic, por exemplo) mede a capacidade a uma taxa de descarga de C / 5 , que é chamada taxa de descarga de cinco horas .

Que voltagem é essa?

Uma tensão de corte de 1,05V / célula é usada ao descarregar na taxa C / 5 e 0,9V / célula ao descarregar na taxa C.

Você pode usar a fórmula:

Isso fornece um corte de 0,9V por célula para uma bateria de quatro (4) células, 1,05V para uma bateria de oito (8) células.

É a tensão mais baixa em que posso descarregá-lo sem danificá-lo?

Para curto prazo, NÃO, para longo prazo, SIM.

Você não deseja deixar as baterias gastas por longos períodos de tempo, caso contrário uma corrosão que isola as placas é iniciada e a reversão da polaridade das descargas rápidas de células em série pode causar danos.

Portanto, a taxa de descarga de C é agressiva e C / 5 é mais segura. Depende de quanto tempo você deseja que dure. à medida que a profundidade de descarga x nº de ciclos se acumula para a expectativa de vida sob temperaturas normais.

Além disso, a vida útil pode ser reduzida mais rapidamente com o aumento da temperatura e os sensores térmicos para cortar o carregador são a solução mais barata para os carregadores. O gerenciamento de calor e o monitor de temperatura, bem como os limiares V "vazios" são os recursos dos carregadores inteligentes.

As células NiMH têm um valor de 1,2V durante a maior parte do seu ciclo de descarga. Totalmente carregados, são cerca de 1,4V. Como você está obtendo um pouco mais, recomendo verificar se todos estão com o mesmo potencial e descarregam ligeiramente os acima de 1,4V antes da sua próxima cobrança. Eu recomendaria não descarregar abaixo de 1V, embora tenha diminuído várias vezes por acidente e não haja danos permanentes.

Para aplicações com corrente realmente baixa, você provavelmente pode descer para cerca de 0,8, mas é preciso traçar a linha em algum lugar e eu sugiro que não seja menor do que isso ao usar várias células em série, pois existe o perigo de algumas células serem carregadas ao contrário pelos outros. Isso danifica as células afetadas e os futuros ciclos de carga tornam-se não confiáveis ​​ao usar a terminação de carga delta V.