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Níquel Cádmio Bateria inclui: Efeito de memória NiCad carregando NiCad

Carregar ou recarregar qualquer bateria recarregável requer cuidado. As baterias e células recarregáveis devem ser carregadas da forma correcta, caso contrário podem ser danificadas.

Se as baterias NiCd forem recarregadas correctamente, durarão muito mais tempo, aceitando e mantendo um nível de carga completo.

Carga incorrecta ou baterias NiCd podem resultar numa vida útil mais curta ou, em alguns casos em que a carga é particularmente inapropriada, pode causar incêndio ou mesmo uma explosão.

Felizmente, as técnicas de carregamento de NiCd são relativamente simples e existem muitos carregadores adequados no mercado para estas baterias e células.

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Baterias NiCd de carregamento primário

Os fabricantes de baterias NiCd não formatam totalmente as suas baterias antes do envio, para que não se degradem tanto no armazenamento. Como resultado, é melhor dar às novas baterias uma carga lenta antes do uso. Isso normalmente levará entre 15 e 24 horas. Isto assegurará que cada célula tenha o mesmo nível de carga que tem auto-descarregado a taxas diferentes enquanto em trânsito.

Adicionalmente verifica-se que o desempenho das novas células só atinge o ideal após um número de ciclos de carga / descarga. Normalmente as células devem atingir o seu nível de desempenho especificado após cinco a dez ciclos de descarga de carga.

Além disso, a capacidade de pico pode ser atingida após cerca de 100 ou mais ciclos de descarga de carga, após os quais o desempenho começará a cair.

Este assume que as baterias NiCd são carregadas e descarregadas da maneira requerida e não estão sujeitas a abuso.

NiCd carregando noções básicas

Desse modo, as baterias NiCd são carregadas usando uma fonte de corrente constante. Sua resistência interna é tal que se uma tensão constante fosse usada, eles atrairiam correntes excessivamente grandes que danificariam as células.

Células normais são carregadas a uma taxa de cerca de C/10. Em outras palavras, se sua capacidade é de 1 ampère hora, então elas seriam carregadas a uma taxa de 100mA. O tempo de carga é normalmente superior a dez horas porque nem toda a energia que entra na célula é convertida em energia elétrica armazenada.

Verifica-se que durante a primeira etapa de carga, até cerca de 70% da carga total, o processo de carga é quase 100% eficiente. Depois disto cai.

Carga rápida de NiCd

Por vezes o equipamento que utiliza células de níquel-cádmio requer o uso de técnicas de carga rápida.

Tipicamente a carga ocorre a taxas de cerca de C. No entanto, é necessário assegurar que a carga de NiCd seja operada corretamente e que a carga seja terminada imediatamente após a conclusão da carga.

Como a eficiência de carga é quase 100% até cerca de 70% da carga total, a carga de velocidade total é mantida até este ponto, onde a taxa de carga é reduzida à medida que a temperatura aumenta à medida que a eficiência de carga é reduzida.

Verifica-se que uma carga rápida para as células de NiCd também melhora a eficiência de carga. A uma taxa de carga de 1C, a eficiência global de carga de um NiCd padrão é cerca de 90%, e o tempo de carga é pouco superior a uma hora.

Detecting end of charge for NiCds

Se for usada uma carga lenta ou rápida, é necessário assegurar que as células de NiCd não sejam sobrecarregadas. É portanto necessário ser capaz de detectar o fim da carga. Existem vários métodos para o conseguir.

• Carregador básico: Alguns dos carregadores NiCd muito básicos que podem ser comprados aplicam simplesmente uma carga de cerca de C/10. Eles não incluem um temporizador e assumem que o utilizador irá remover o carregamento quando a célula for carregada. Este modo não é de todo satisfatório, pois as células serão sobrecarregadas se o utilizador se esquecer e sofrer danos como resultado. Também não há como saber o estado exato da carga antes de iniciar o carregamento.
• Tempo decorrido / timer: Alguns dos carregadores mais básicos assumem que as células vão precisar de uma carga completa e conhecendo sua capacidade, elas podem receber uma carga por um determinado período de tempo. Este é um método simples e directo de carregar células e baterias NiCd. Uma das principais desvantagens desta forma de fim de carga é que assume que as baterias estão totalmente descarregadas antes de serem recarregadas. Para garantir que as baterias sejam descarregadas adequadamente, o carregador pode colocar o item através de um ciclo de descarga.
  Este não é um método particularmente preciso de recarregar baterias e células porque a quantidade de carga que elas podem manter muda ao longo de sua vida útil. No entanto, é melhor do que nenhuma forma de terminação de carga.
• Assinatura de tensão: Os carregadores de NiCd com assinatura de voltagem utilizam a assinatura de voltagem da célula de níquel-cádmio para determinar onde ela está dentro do seu ciclo de carga.
  Verifica-se que quando uma bateria de NiCd está totalmente carregada, há uma pequena queda na voltagem do terminal. Os carregadores baseados em microprocessador são capazes de monitorar a voltagem e detectar o ponto de carga total quando terminam o processo de carga.
  Esta forma de terminação da carga de NiCd é frequentemente chamada de voltagem delta negativa, NDV. Ela fornece o melhor desempenho com carga rápida porque o ponto de tensão delta negativa é mais óbvio quando usada com carga rápida.
• Aumento de temperatura: A técnica usada para detectar quando a carga rápida deve terminar é a de sensoriamento de temperatura. O problema com isto é que isto é impreciso porque o núcleo da célula estará a uma temperatura muito mais alta do que a periferia. Para taxas de carga normais, a taxa de aumento de temperatura pode ser insuficiente para detectar com precisão.
  Tipicamente uma temperatura de 50°C é usada como temperatura de corte. Embora um curto período ao longo de uma temperatura de 45°C possa ser aceitável se a temperatura for capaz de descer rapidamente, qualquer período prolongado a uma temperatura igual ou superior a esta causa a deterioração da célula.
  Foram disponibilizados carregadores mais abrangentes que utilizam técnicas mais avançadas para carregadores rápidos. Baseados em tecnologia de microprocessador, eles são capazes de detectar a taxa de mudança de temperatura. Normalmente a terminação da carga ocorre quando uma taxa de aumento de temperatura de 1°C por minuto é atingida ou uma temperatura final pré-determinada (frequentemente entre 50°C e 60°C) é atingida.
  Detecção da taxa de aumento de temperatura é importante porque determina quando a célula está totalmente carregada e a energia que entra na célula não está a ser convertida em energia armazenada por perda como calor.
  Uma das desvantagens deste método, é que as células NiCd ou baterias reintegradas num carregador com sensor de temperatura, que provavelmente será um carregador rápido, pode aplicar uma sobrecarga prejudicial se a bateria for reintegrada sem ser totalmente descarregada, como no caso de alguém querer certificar-se de que a bateria foi carregada.

NiCd trickle load

A maior parte das vezes é necessário manter as células e baterias de NiCd com carga total e superar qualquer auto-descarga da célula ao longo do tempo que as tornaria não imediatamente utilizáveis.

A partir do momento em que estão totalmente carregadas, é possível manter o NiCd no seu estado de carga total, aplicando uma carga trickle load. Esta carga trickle pode ser obtida com segurança aplicando uma pequena corrente à célula ou células a um nível entre cerca de 0,05 C e 0,1 C. Isto precisa ser obtido usando uma fonte de corrente, já que a voltagem real das células pode variar de acordo com a temperatura.

A maioria das vezes uma carga trickle muito mais alta pode ser aplicada a uma célula ou células e isto pode resultar em superaquecimento e alguns danos.

Embora haja frequentemente a necessidade de manter as células ou baterias em carga gotejante para garantir que elas estejam prontas para funcionar, se a duração da bateria for uma consideração, não é ideal deixar as células NiCd em carga gotejante por mais de alguns dias de cada vez. É muito melhor removê-las e recarregar antes de usar.

Se as baterias de NiCd níquel-cádmio forem carregadas cuidadosamente, então elas terão um bom desempenho por um longo tempo. Algumas células de NiCd são conhecidas por estarem em uso há muitos anos. Embora a capacidade esteja destinada a cair com o uso, elas podem permanecer operacionais por um longo tempo fornecendo um bom serviço.

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