Vše o Ni-MH akumulátorech

Pohled do minulosti

Ni-MH akumulátory se začaly vyvíjet v osmdesátých letech, když se hledala náhrada za neekologické Ni-Cd akumulátory, které v té době trhu s nabíjecími články dominovaly. Od roku 2017 je výroba a prodej zakázaná a to kvůli nařízení Evropské unie. Obchody mohou pouze doprodat staré skladové zásoby.

Aktuálně se vyrábí velká řada různých Ni-MH článků pro různá použití. Některé řady jsou určené pro trvalé nabíjení, jiné pro vybíjení vysokými proudy, další se sníženým samovybíjením.

Výhody a nevýhody oproti Ni-Cd

✔ Největší výhodou Ni-MH oproti Ni-Cd akumulátorům je jejich kapacita, menší paměťový efekt a snížené samovybíjení – na konci vybíjení nedojde k tak rychlému poklesu, jako byl u Ni-Cd akumulátorů, a v neposlední řadě pak menší zátěž pro životní prostředí.

✗ Nevýhodou je, že při vysoké kapacitě je možná pouze nižší proudová zatížitelnost a pomalejší dobíjení.

Vysoký počet nabíjecích cyklů, velká mechanická odolnost (oproti Lithiovým bateriím), možnost letecké přepravy bez omezení, jsou vlastnostmi, které mají obě baterie totožné.

Nominální napětí

Ni-MH akumulátory mají nominální napětí 1,2 V. Po plném nabití bez zátěže dosahují 1,4 V, ale tato hodnota po zapojení do elektrického obvodu rychle klesá na 1,2 V. Během vybíjení Ni-MH článku se tato hodnota moc nemění a článek se považuje za vybitý, když dosáhne elektrické napětí 1 V.

Akumulátory pro RC modely

Pro využití v RC modelech jsou použitelné 2 typy Ni-MH akumulátorů.

Pro menší proudové odběry je ideální článek s vysokou kapacitou a malým samovybíjením, typicky např. Eneloop PRO 930 mAh, které lze navíc uskladňovat delší dobu přednabité.

Pro vyšší proudové odběry je pak vhodnější akumulátor s nižší kapacitou opět např. SANYO 2000 mAh, nebo pak profesionální články.

Profi akumulátory se obvykle nedají komerčně koupit samostatně a dostanou se k nim pouze výrobci accupacků (vícečlánkových akumulátorů). Tyto akumulátory snáší i rychlejší nabíjení. Proto je nutné počítat i s vyšší cenou. I zde platí pravidlo, že accupack s vysokou kapacitou, bude mít pravděpodobně menší proudovou zatížitelnost. Proto je lépe mít více baterií s nižší kapacitou.

Nabíjení Ni-MH akumulátorů

U akumulátoru je nabíjení naprosto zásadní pro jeho dlouhou životnost a použitelnost. Při nabíjení Ni-MH akumulátorů vzrůstá jejich teplota. Čím větší nabíjecí proud, tím je teplota vyšší. Neměla by však nikdy přesáhnout cca 40 °C.

1. Napěťové ukončení -ΔV.

• Indikace poklesu napětí na konci nabíjení. Pokles napětí 5 mV na článek. Jedná se o nejpoužívanější způsob při nabíjení Ni-MH článků. Tuto funkci umožňují inteligentní nabíječky nebo modelářské nabíječky. Výhodou je přesné nabití článku.

2. Teplotní ukončení ΔT/Δt.

• K ukončení nabíjení dochází v momentě, kdy je naměřena změna teploty 0,5–1 °C za minutu. Nevhodné pro ještě zahřáté akumulátory a při možnosti výpadku el. energie.

3. Časové ukončení při nabíjení zdrojem stejnosměrného napětí.

• Je nejméně přesné, nicméně hojně využívané. Některé základní nabíječky určené pro konkrétní typ akumulátoru mají časový spínač, který nabíjený akumulátor odpojí od elektrické energie bez ohledu na nabití článků. Pokud se k nabíjení používá pouze obyčejný zdroj stejnosměrného napětí, je třeba si pamatovat, že nabíjení při stejném výstupním napětí jaké je nominální napětí článku, nabíjíme proudem, který se rovná 1/10 kapacity článku cca 12 hodin.

Například sadu osmi akumulátorů o celkovém napětí 9,6 V a kapacitě 650 mAh, budeme nabíjet zdrojem, které má výstupní napětí 9,6 V a 300 mAh po dobu cca 2 hodin.

Pokud vezmu v úvahu jeden článek o kapacitě 2000 mAh, bezpečné a pomalé dobíjení je 0,1 C, tj. zdrojem 200 mA po dobu cca 10–12 hodin. Pro rychlejší dobíjení doporučuji nabíječky s výše uvedenými funkcemi.

Formátování Ni-MH akumulátorů aneb NEDĚLEJTE TO!

Formátování Ni-MH baterií je mýtem, který vznikl na začátku používání nabíjecích baterií.

Dnes nejvíce komerčně používané akumulátory jsou označované jako RTU (Ready to use), jsou přednabité a mají malé samovybíjení. Zde formátování ani nedává žádný smysl. Jen si vybitím a nabitím akumulátoru zkrátíte jeho životnost o další cyklus.

Nový akumulátor je potřeba před použitím pouze dobít. Stejné je to u běžných – levných článků. I ty jsou vyrobené tak, že žádné formátování není potřeba.

Formátování dává smysl jen u dlouhodobě nepoužívaného akumulátoru a to ještě s nejistý výsledkem. Nicméně existuje zde malá naděje, že se uvnitř akumulátoru obnoví chemická reakce a budete mít alespoň část jeho kapacity k dispozici.

Bezpečnost nabíjení

U nabíjení Ni-MH baterií nehrozí žádné bezprostřední nebezpečí, jako třeba u nabíjení Li-Ion nebo Li-Pol akumulátorů. Pokud však akumulátor budete pravidelně přebíjet, typicky při časovém ukončení nabíjení, bude velmi rychle klesat počet nabíjecích cyklů a kapacita po jeho nabití. Proto je lepší tyto akumulátory raději lehce nedobít, než zničit přebitím. Používejte nabíječe s –ΔV a kvalitní značkové články.

Praktické využití Ni-MH akumulátorů v RC modelech

Při současné klesající ceně Li-Ion a Li-Pol akumulátorů už Ni-MH akumulátory postupně ztrácejí smysl. Také podíl modelů, kde jsou Ni-MH články doporučované stále klesá. Nicméně se jedná stále o finančně zajímavou variantu s relativně dlouhou životností pro modely s menším výkonem nebo jako přijímačové nebo vysílačové baterie a tam, kde je větší riziko mechanického poškození.

Ni-MH baterie »

Autoři článku: Karel Jíša, Vladimír Havlák

24. května 2023