เซลล์ NiMH ได้รับการยกย่องว่าทำงานในความหนาว – หลายเซลล์คงประสิทธิภาพการคายประจุที่เป็นประโยชน์ได้ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก – แต่การชาร์จในความหนาวเป็นคนละเรื่องและอันตรายกว่า อุณหภูมิต่ำทำให้ทุกกระบวนการที่การชาร์จอาศัยช้าลง: การแพร่ของโปรตอน จลนศาสตร์อิเล็กโทรด และเหนือสิ่งอื่นใดคือการรวมตัวใหม่ของออกซิเจนซึ่งควบคุมความดันในเซลล์ปิดผนึก ป้อนการชาร์จเร็วปกติเข้าไปในเซลล์ที่กำลังแข็งตัว แก๊สจะสะสมเร็วกว่าที่จะถูกใช้ไป ดันความดันเข้าหาวาล์วแม้ว่าแรงดันจะดูปกติ บทความนี้อธิบายว่าทำไมความหนาวจึงจำกัดกระแสชาร์จ วัดปริมาณกลไกและให้รายละเอียดกลยุทธ์ที่ปลอดภัย – การรับรองคุณวุฒิ การอุ่นปรับสภาพ การชาร์จหลายขั้นตอนแบบลดกระแส – ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์กลางแจ้ง ที่เก็บในช่วงหน้าหนาวและโซ่เย็นชาร์จ NiMH ได้อย่างน่าเชื่อถือผ่านความหนาว
อุณหภูมิที่ต่ำลงลดการนำไอออนของอิเล็กโทรไลต์ KOH เข้มข้น (ซึ่งแสดงพฤติกรรมการนำ–ความเข้มข้นที่ไม่เป็นเชิงเดี่ยวและไวต่อการแข็งตัว) ทำให้การแพร่โปรตอนในมวลสารแอคทีฟนิกเกิลช้าลงและเพิ่มความต้านทานการถ่ายโอนประจุ – ทั้งหมดมองเห็นเป็นครึ่งวงกลม EIS อุณหภูมิต่ำที่ขยายใหญ่ขึ้นและความต้านทาน DC จาก Paper 17 แรงดันขั้วภายใต้กระแสจึงสูงขึ้น ซึ่งหลอกเครื่องชาร์จให้เชื่อว่าเซลล์ใกล้เต็มทั้งที่จริงแค่เย็นและมีความต้านทานสูง
ขั้วลบไฮไดรด์ก็ดูดซับไฮโดรเจนช้าลงเมื่อเย็นเช่นกัน ความสามารถรับประจุจริงและปริมาณสำรองความจุจึงหดตัวในจังหวะที่ขั้วบวกเริ่มสร้างออกซิเจนพอดี ระยะขอบที่ทำให้การชาร์จเกินแบบปิดผนึกทนได้แคบลงในความหนาว
ข้อจำกัดชี้ขาดในความหนาวคือการรวมตัวใหม่ของออกซิเจน: มันขึ้นอยู่กับการแพร่แก๊สผ่านตัวคั่นและการเร่งปฏิกิริยาที่ผิวบนขั้วลบ ทั้งสองขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอย่างมาก กระแสที่รวมตัวใหม่ได้ราบรื่นที่ 20 C กลับสะสมออกซิเจนที่ 0 C และต่ำกว่า ความดันภายในจึงสูงขึ้นเร็วขึ้นและก่อนหน้า – กลไกเดียวกับกระแสมากเกินไปที่อุณหภูมิห้อง (Paper 3) แต่เกิดในความหนาวที่เกณฑ์กระแสต่ำกว่ามาก
ความเสี่ยงของวาล์วจึงเป็นเหตุผลที่การชาร์จเร็วถูกจำกัดด้วยเกณฑ์ความหนาวใกล้ 0 C ใน IC ชาร์จ: ข้อห้ามคือการป้องกันแบบอนุรักษ์นิยมของระบบปิดผนึก ไม่ใช่ความชอบสำหรับการทำงานแบบอุ่น และต่ำกว่าเกณฑ์กระแสต้องลดลงเป็นระดับที่การรวมตัวใหม่ในความเย็นใช้ได้
เนื่องจากความหนาวเพิ่มความต้านทานและแรงดันขั้ว การเปลี่ยนขั้นตอนตามแรงดันหรือขีดจำกัดแรงดันสูงสุดจะทำงานเร็วเกินไปและชาร์จเซลล์ไม่เต็ม ในทางกลับกัน เครื่องชาร์จที่เพิกเฉยต่อแรงดันสูงและดันไปที่แรงดันคงที่จะชาร์จเกินเมื่อเซลล์อุ่นขึ้น การชาร์จในความเย็นที่ทนทานจะตัดสินใจบนกระแส ชดเชยเกณฑ์แรงดันตามอุณหภูมิและความต้านทานภายใน และอาศัยประจุที่ส่งไปแล้วกับ dT/dt แทนแรงดันสัมบูรณ์
ยอด -delta-V ก็ผิดเพี้ยนในความหนาว – ใหญ่ขึ้นและล่าช้า – เกณฑ์การสิ้นสุดที่ตรวจสอบที่อุณหภูมิห้องจึงต้องขยายออก หรือตัวควบคุมควรใช้การตัดสินใจหลายเกณฑ์ชดเชยอุณหภูมิแทนการลดลงคงที่เป็นมิลลิโวลต์
ในที่ที่ระบบมีอิทธิพลต่ออุณหภูมิได้ วิธีแก้ที่ต้องการคือนำเซลล์เข้าสู่ช่วงการชาร์จเร็วก่อนป้อนกระแสสูง อาจเป็นทางสิ่งแวดล้อม (ชาร์จอุปกรณ์หลังจากปรับสมดุลในอาคาร) ใช้ฮีตเตอร์ในตู้กลางแจ้ง หรือทางไฟฟ้า: กระแสปรับสภาพเล็กน้อยซึ่งความร้อน I-กำลังสอง-R และการรวมตัวใหม่ค่อยๆ ยกอุณหภูมิเซลล์ขณะเพิ่มประจุเล็กน้อย โดยตัวควบคุมเฝ้าดู dT/dt และเพิ่มเป็นกระแสเร็วเฉพาะเมื่อ NTC ข้ามเกณฑ์ความหนาว – ประตูรับรองคุณวุฒิของ Paper 12 ที่ประยุกต์กับกรณีความหนาว
การอุ่นตัวเองต้องเป็นวงจรปิด: กระแสปรับสภาพถูกขนาดให้อุ่นโดยไม่สะสมความดัน และตัวควบคุมเฝ้าดูว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจริงและตัวบ่งชี้ความดันยังไม่เป็นอันตราย ประกาศความผิดพลาดหากการอุ่นหยุดนิ่ง
เมื่อไม่สามารถอุ่นได้ ให้ชาร์จด้วยกระแสที่ลดลง – โดยทั่วไปเข้าหาระดับชาร์จช้าเมื่ออุณหภูมิเข้าใกล้และต่ำกว่า 0 C – ด้วยขั้นตอนอนุรักษ์นิยม การพักที่นานขึ้น (โปรไฟล์พัลส์ช่วยให้การรวมตัวใหม่ที่เชื่องช้าตามทัน, Paper 13) และการสิ้นสุดที่เอนเอียงไปทางจับเวลาและอุณหภูมิแทนยอดแรงดันที่ผิดเพี้ยน รูปแรกเปรียบเทียบหน้าต่างกระแสที่ยอมได้ในความเย็นและความร้อน รูปที่สองเรียงลำดับการชาร์จเย็นอย่างปลอดภัยตั้งแต่การรับรองคุณวุฒิ ผ่านการปรับสภาพ ไปจนถึงการเพิ่มเป็นชาร์จเร็ว
โซ่เย็น ระบบสำรองโทรคมนาคมหน้าหนาว เซ็นเซอร์กลางแจ้งและอุปกรณ์ขั้วโลก/ทหาร ล้วนใช้รูปแบบของตรรกะนี้: ยอมรับเวลาชาร์จที่นานขึ้นเพื่อแลกกับการรักษาการสร้างแก๊สให้อยู่ในอัตราการรวมตัวใหม่ในความเย็น ไม่เปิดวาล์วเซลล์เพียงเพราะมันเย็น
ระบุเกณฑ์ตัดอุณหภูมิต่ำของการชาร์จเร็ว กฎการอุ่นตัวเองด้วยกระแสปรับสภาพพร้อมการเฝ้าดู dT/dt เส้นโค้งกระแสเทียบอุณหภูมิที่ลดลงต่ำกว่าเกณฑ์ เกณฑ์แรงดันและการสิ้นสุดชดเชยอุณหภูมิ และพฤติกรรมความผิดพลาดสัมบูรณ์ ตรวจสอบในห้องควบคุมอุณหภูมิตลอดช่วงความหนาวพร้อมการวัดความดันด้วยเครื่องมือหากเป็นไปได้ Weijiang จัดหาขอบเขตการชาร์จอุณหภูมิต่ำและข้อมูลกระแสที่จำกัดด้วยความต้านทานและการรวมตัวใหม่ตามเกรด เพื่อให้ผลิตภัณฑ์เกรดหน้าหนาวชาร์จเต็มความจุโดยไม่เปิดวาล์ว ตามมาด้วยปัญหาเสริม – การชาร์จเมื่อเซลล์ร้อนเกินไป
Weijiang Power ออกแบบและผลิตเซลล์นิกเกิล–โลหะไฮไดรด์ ชุดแบตเตอรี่ที่จับคู่แล้วและรูปแบบพร้อมชาร์จสำหรับลูกค้าผู้บริโภค อุตสาหกรรม การแพทย์และการเคลื่อนที่ และสนับสนุนพันธมิตรด้วยคำแนะนำโปรโตคอลการชาร์จ ไฟล์สมรรถนะ IEC 61951-2 หลักฐานความปลอดภัย IEC 62133-1 และการตรวจสอบความถูกต้องร่วมกับเครื่องชาร์จ แจ้งรูปแบบเซลล์ อัตราชาร์จ ขอบเขตความร้อนและเป้าหมายรอบวัฏจักรแก่เรา แล้ววิศวกรของเราจะกำหนดชุดเซลล์และการชาร์จที่ปกป้องทั้งระยะเวลาทำงานและอายุการใช้งาน ดูขอบเขตผลิตภัณฑ์ได้บนหน้าผลิตภัณฑ์
