Kaedah delta-V negatif ialah cara kanonik untuk menamatkan cas pantas NiMH, namun ia bergantung pada fenomena setinggi hanya beberapa milivolt: selepas meningkat sepanjang sebahagian besar cas, voltan terminal sel secara senyap mencapai puncak dan jatuh sekitar 5 hingga 15 milivolt setiap sel, dan pengecas yang tepat mesti menangkap pembalikan kecil itu pada latar belakang yang bising. Artikel penutup kumpulan elektrokimia ini menerangkan, daripada prinsip pertama, mengapa puncak itu wujud sama sekali – mengapa sel yang masih menerima arus malar melihat voltannya merosot – dan mengapa kesan itu lebih kecil, lebih lewat dan lebih sensitif suhu dalam NiMH berbanding kimia nikel-kadmium yang lebih lama yang mana kaedah itu pada asalnya direka.
Voltan terminal di bawah cas bersamaan dengan potensi positif tolak potensi negatif tambah kejatuhan ohm. Semasa cas pukal ketiga-tiganya hanyut ke atas apabila elektrod melintasi dataran tindak balasnya dan polarisasi kepekatan terbina, jadi voltan meningkat. Pada cas penuh, positif didominasi oleh evolusi oksigen, yang potensinya sensitif terhadap suhu, manakala negatif terletak di dataran hidrida dan dipanaskan oleh penggabungan semula; sel juga sedang panas dengan pantas atas sebab-sebab yang dikira dalam Artikel 4.
Sebaik sahaja haba penggabungan semula menguasai, potensi keseimbangan dan kinetik elektrod jatuh dengan peningkatan suhu lebih cepat daripada polarisasi terus meningkat, supaya voltan terminal terjumlah berhenti naik, membulat menjadi puncak dan merosot sedikit walaupun arus cas tidak berubah. -ΔV oleh itu ialah tandatangan termo-elektrokimia: ia ialah bayang voltan ledakan haba penggabungan semula, bukan peristiwa elektrik yang berasingan.
Panduan pengecasan dan helaian data IC pengecas meletakkan kejatuhan cas penuh NiMH pada sekitar 5 hingga 15 milivolt setiap sel selepas puncak, dan Analog Devices mendapati ini hanya kira-kira separuh magnitud yang dilihat pada NiCd. Elektrod negatif kadmium NiCd menghasilkan perubahan polarisasi akhir cas yang lebih tajam dan besar; elektrod hidrida NiMH dan peralihan termanya yang lebih lembut memberikan puncak yang lebih lembut dan cetek, sepadan lebih mudah terlepas.
Isyarat kecil memerlukan pengukuran berhati-hati: resolusi yang mencukupi, daftar puncak berjalan yang tidak pernah diset semula ke bawah oleh hingar, dan pengesahan merentasi beberapa sampel berturutan bagi mengelak penamatan pada transien. Kerja Northeastern mengenai pengecas solar menggambarkan ketelitian yang diperlukan – penjejakan voltan mesti mengabaikan detik apabila arus itu sendiri baru berubah, kerana langkah arus menggerakkan voltan atas sebab ohm yang tidak berkaitan dengan cas penuh.
-ΔV hanya terbentuk apabila penggabungan semula cukup kuat untuk memanaskan sel secara muktamad, yang memerlukan arus yang mencukupi. Di bawah kira-kira C/3 penjanaan oksigen dan pemanasan diri terlalu beransur-ansur dan lengkung voltan sekadar mendatar dan bukannya berbalik – kegagalan -ΔV yang terdokumen baik pada arus cas rendah, di mana penganalisis atau pengecas tidak pernah melihat isyarat berhenti dan berisiko cas berlebihan tanpa had. Itulah sebabnya cas perlahan bergantung pada pemasa manakala cas pantas boleh bergantung pada -ΔV.
Sebaliknya pada 1C puncak lebih besar dan tiba lebih awal dari segi keadaan cas, tetapi ia juga lebih mendadak dan disertai lebih banyak haba dan tekanan, mengecilkan margin antara pengesanan bersih dan terlebih ke cas berlebihan yang menyalah guna. Arus cas dan ambang penamatan oleh itu ialah pasangan yang dipadankan, bukan tetapan bebas.
Oleh kerana puncak dimediasi secara terma, sel yang bermula hangat menunjukkan kejatuhan yang lebih kecil: pada suhu tinggi potensi evolusi oksigen sudah berkurang, dan pemanasan akhir cas tambahan kurang mengubah potensi, supaya pembalikan boleh mengecil sehingga tidak dapat dikesan – keadaan «hampir tidak wujud pada suhu tinggi» yang dicatat dalam kesusasteraan pengecas. Sel permulaan sejuk menunjukkan sebaliknya, puncak lebih besar tetapi tertangguh. Pengecas oleh itu memasangkan -ΔV dengan dT/dt, supaya isyarat terma meliputi keadaan hangat di mana isyarat voltan gagal.
Tradisi nota aplikasi ST untuk mengesan titik lengkok lengkung voltan dan bukannya menunggu pembalikan penuh ialah jawapan langsung kepada kejatuhan cetek NiMH: menamatkan pada perubahan terbitan kedua menangkap cas penuh lebih awal, mengehadkan pemanasan yang sebaliknya akan menghapuskan isyarat dan memanjangkan hayat sel.
Beberapa peristiwa menyamar sebagai puncak cas penuh. Pada permulaan cas voltan sel sejuk boleh jatuh semasa ia panas; turun naik arus dalam pengecas solar atau yang dikuasakan USB menggerakkan voltan secara rintangan; rentetan bersiri yang kurang dipadankan menghasilkan puncak sel pada masa berbeza yang mengaburkan isyarat pada peringkat pek; dan rintangan sentuhan dalam pemegang kotor menambah hanyutan. Perisian tegar yang kukuh mempersenjatai pengesanan hanya selepas pecahan cas minimum, menghendaki voltan melepasi ambang, menjejak maksimum bersih dan menuntut kemerosotan berterusan dengan magnitud yang ditetapkan.
Rajah animasi pertama menindih puncak voltan dan lengkok suhu serentak, menunjukkan asal usul bersama; yang kedua menyusun mesin keadaan yang mempersenjatai, menjejak puncak, mengesahkan -ΔV merentasi sampel dan menyemak silang dT/dt sebelum beralih ke penambahan – seni bina yang dilaksanakan dalam silikon oleh IC pengurusan cas dan dibedah dalam kumpulan penamatan yang menyusul.
Memahami puncak sebagai tandatangan terma menetapkan peranan yang betul: -ΔV ialah hentian cas pantas pilihan pada suhu sederhana dan arus yang mencukupi, tetapi ia adalah satu saluran dalam sistem berlebihan. Spesifikasi yang boleh dipertahankan menyatakan tetingkap arus di mana -ΔV sah, ambang kejatuhan setiap sel dan masa pengesahan, keadaan permulaan hangat di mana dT/dt diutamakan, dan had pemasa serta suhu mutlak yang membataskan sebarang kegagalan lain.
Bagi pembekal sel ini bermakna mencirikan magnitud dan pemasaan puncak sebenar setiap gred pengeluaran pada 0,5C dan 1C merentasi suhu, supaya pereka pengecas tidak menggunakan andaian generik 10 milivolt. Kumpulan elektrokimia berakhir di sini selepas menerangkan penyimpanan, kecekapan, tekanan, haba dan puncak voltan; kumpulan seterusnya mengambil boleh cerap ini dan membina seni bina penamatan lengkap pengecas NiMH pengeluaran.
Weijiang Power mereka bentuk dan mengeluarkan sel nikel-logam hidrida, pek yang dipadankan dan konfigurasi sedia dicaskan untuk pelanggan pengguna, industri, perubatan dan mobiliti, dan menyokong rakan kongsi dengan panduan protokol pengecasan, fail prestasi IEC 61951-2, bukti keselamatan IEC 62133-1 dan pengesahan bersama pengecas. Beritahu kami format sel, kadar cas, julat terma dan sasaran kitaran, dan jurutera kami akan menentukan kombinasi sel-cas yang melindungi kedua-dua masa jalanan dan hayat perkhidmatan. Lihat rangkaian pada halaman produk.
