Hermetické akumulátory

Ni-Zn akumulátory

Ni-Zn akumulátory nejsou žádnou novinkou. Tento systém již představil Thomas Edison. Ale jednalo se o otevřené akumulátory. My se chceme zmínit o hermeticky uzavřených Ni-Zn akumulátorech.

Nejedná se o žádný rozšířený typ akumulátoru, ale již se s nimi setkáváme i na evropském trhu. Zatím jediným producentem, kterého jsme objevili je americká společnost Americký výrobce akumulátorů systému Ni-Zn. Powergenix. Na našem trhu už jsme zaznamenali použití těchto akumulátorů hlavně v dětských autíčkách na dálkové ovládání.

Důležité parametry:

asi nejdůležitějším parametrem je jmenovité napětí — vhodná přibližná hodnota napětí používaná k označení nebo identifikaci článku, baterie nebo elektrochemického systémujmenovité napětí, které je 1,6V na článek.
díky jmenovitému napětí 1,6V jsou určeny i pro zařízení, kde se používá jeden primární 1,5V článek a použití NiCd nebo NiMH akumulátoru je nevhodné (zařízení s LCD displejem).
nabíjení se provádí metodou CCCV metoda — Jedná se o nabíjecí metodu napěťového nabíjení: nabíjením konstantní proudem, dokud akumulátor nedosáhne předem stanoveného napětí a poté nabíjení konstantním napětím. CCCV (Constant Current followed by Constant Voltage).CCCV.
požadované konečné nabíjení metodou CCCV je 1,9V s kompenzací napětí -0,003x (T-25°C)
pro nabíjení nelze využít běžné komerční nabíječe, musí se použít speciální nabíječe pro tento druh akumulátorů.
samovybíjení se pohybuje kolem 8% za měsíc - je to sice méně než NiCd nebo NiMH akumulátory, ale zase více než NiMH akumulátory typu RTU baterie — Označení RTU vychází z anglického názvu Ready To Use - připraveno k použití. Jedná se o speciální řady NiMH akumulátorů s nizkým samovybíjením. Někde se v literatuře vyskytuje pojem přednabité NiMH akumulátory nebo anglický název LOW SELF DISCHARGE.RTU.
dalším parametrem je životnost. Ve firemní literatuře Americký výrobce akumulátorů systému Ni-Zn. Powergenix se dozvíme, že životnost se pohybuje od 100 do 500 cyklů, ale v dalších firemních článcích se dozvíme, že se životnost pohybuje kolem 200 cyklů.
ceny se pohybují přibližně v cenách NiCd akumulátorů.
teploty pro vybíjení jsou od 0° do 50° C.

Zkušenosti:

Právě baterie, s kterými jsme se setkali, byly složené ze 6-ti takovýchto článků a měly napětí 9,6 V (6x1,6 V). Pokud bychom chtěli složit adekvátní baterii z NiCd nebo NiMH akumulátorů, potřebujeme jich 8 (8x 1,2 V) a ta je již rozměrově nepoužitelná například do zmíněných autíček na ovládání. A složit baterie pouze ze 6-ti článků NiCd nebo Ni-MH by nepřineslo požadované napětí a tím i výkon pro danou aplikaci.
Jinak bez mučení přiznáváme, že jsme tyto baterie jinak nezkoušeli, nemůžeme potvrdit ani vyvrátit katalogové ani jiné údaje, které výrobce uvádí.

Sortiment:

Ni-Zn baterie se vyrábějí v rozměrech AAA, AA a Cs, alespoň podle údajů výrobce. Katalogové listy jsme však našli pouze pro velikost AA (R6) a Cs.
U velikost AA je udávaná kapacita minimální 1350 mAh a běžná kapacita 1500 mAh
U velikosti Cs je kapacita minimální 1800 mAh a běžná 2000 mAh.
Pro AAA a AA velikost jsou v sortimentu i nabíječe

Poznámka:

na amerických e-shopech jsme našli v nabídkách tyto baterie - jediné co se nám nelíbilo, je zkreslující "označování" akumulátoru, například AA 1.6V 2400 mWh. Trošku zde dochází k zavádějícím informacím - neuvádějí kapacitu v Ah nebo v mAh, ale výkon v mWh. U tužkových akumulátorů s kapacitou (běžnou) 1500 mAh a napětím 1,6V je výkonnost 2400 mW (1,6x1500). Nezkušeného čtenáře by mohl tento údaj zmýlit se jmenovitou kapacitou 2400 mAh.
katalogové listy akumulátorů velikosti AA a Cs najdete na stránkách výrobce Americký výrobce akumulátorů systému Ni-Zn. Powergenix.

Diskuze ke stránce Ni-Zn akumulátory

sido1: NIZn

Znamená to konec NICd a NiMH akumulátorům? Tolik baterii a nabíječek v tisíci korunách do koše?

reagovat 22. 8. 2011 00:53:05 +6

Luděk Stehlík: Re: NIZn

Přeji dobrý den, nepředpokládám, že by se systém Ni-Zn masivně rozšířil nebo dokonce vytlačil Ni-Cd nebo NiMH akumulátory z trhu. Zápory systému Ni-Zn (životnost, kapacita, nabíjení) převládají nad jeho klady (napětí).

reagovat 22. 8. 2011 07:32:46 +5

franta: NiZn baterie pro kompaktní foto

Dobrý den,

u kompaktního fotoaparátu jsem řešil problém napájení dvěma AA bateriemi. Standardní NiMH baterie s kapacitou 2500 mAh vydržely několik desítek snímků, pak napětí pokleslo pod 1,1 V a přístroj hlásil vybité baterie, i když bylo spotřebováno jen cca 10% jejich kapacity.

Ve starých zásobách jsem objevil 2ks aku Sanyo Twicell 1600 mAh (skutečná kapacita po několika letech cca 1200 mAh), jejichž vybíjecí charakteristika dlouho setrvávala na 1,25 V a v kompaktu vydržely zhruba stovku snímků.

Jakmile se na trhu objevily NiZn AA aku, investoval jsem do nabíječky a 4ks aku 2500 mWh (1500 mAh) cca 1100,- Kč a první zkušenosti vypadají velmi slibně: aku mají po nabití 1,83 V a po cca 200 fotkách (50% s bleskem) na dovolené kompakt nehlásí ani částečné vybití, přestože je nastaven na typ baterií ZR6 (napětí 1,7 V). Uvidím, jaké bude samovybíjení (životnost zřejmě kvůli morálnímu zastarání kompaktu zřejmě neověřím...).

reagovat 24. 9. 2011 17:17:35 +8

Luděk Stehlík: Re: Ni-Zn baterie pro kompaktní foto

Přeji dobrý den, jsem rád, že potvrzujete fakt, že používat NiMH akumulátory s příliš vysokou kapacitou pro fotoaparáty s bleskem je ve většině případů nevhodné. Pro tuto aplikaci doporučujeme kapacitu maximálně do 2Ah (více viz: www.battex.info ).
Budeme rádi, když se podělíte o zkušenosti s životností.

reagovat 26. 9. 2011 11:53:53 +8

Robert Koblížek: Re: Re: Ni-Zn baterie pro kompaktní foto

Myslím, že problém NiMH u foťáků je hlavně samovybíjení.
Také jsem řešil problém s neustále vybitým kompaktem (Canon), který je napájen 2ma AA články. Všiml jsem si, že třeba 10 let staré NiCd články vydrží déle než nové NiMH s 4x větší jm. kapacitou (myslím ne na počet fotek, ale počet týdnů v pouzdře). Po měsíci či dvou je u s původně plně nabitýli NiMH články nepoužitelný. Takže pokles napětí při vybíjení pod 1,1V je jeden problém, ale samovybíjení druhý.
Koupil jsem zkušebně přednabité NiMH (s redukovaným samovybíjením) a vypadá to nadějně, po 2měsících nehlásí ani vybitou baterii (to u dosavadních NiMH bylo nemyslitelné).

reagovat 17. 12. 2011 18:18:39 +5

M: Re: Re: Re: Ni-Zn baterie pro kompaktní foto

Dobrý den
Plně s Vámi souhlasím - novější akumulátory NiMh s tzv.potlačeným samovybíjením jsou dle mého zatím nepřekonatelné.At už jde o Sanyo eneloop,Ansmann max-e ,panasonic infinium.Jejich samovybíjení údávané 15% za rok je oproti klasickému NiMH ,který je 2-5% za den s ohledem na stáří akumulátoru je neskutečné.

reagovat 8. 2. 2012 17:59:27 +5

Martin: NiZn baterie, prodej v ČR

Dobrý den,
u nás v ČR baterie NiZn prodává společnost Conrad.
Ve vlastnostech AKU mimo jiné uvádějí :
Nízká životnost – Hlavní nedostatek NiZn akumulátorů, který zabránil jeho komerčnímu využití. Je způsobena především dendritickým růstem zinkové elektrody akumulátoru, vedoucím až ke zkratu mezi elektrodami.
Životnost by mě až tolik netrápila, ale spíš ten zkrat mezi elektrodami.Předpokládám,že to mají výrobci vyřešené, aby nedošlo při nabíjení k "výbuchu".
Samozřejmě pro mě převládají klady (včetně ekologie), ale mám obavy z toho zkratu mezi elektrodami.
Co vy na to ?
Děkuji za přípdanou odpověď.

reagovat 30. 10. 2011 10:06:01 +2

Luděk Stehlík: Re: NiZn baterie, prodej v ČR

Přeji dobrý den, zkrat je způsoben proražením separátoru. Zkrat však nezpůsobí výbuch. Napětí článku bude nulové (nebo se bude blížit nule) a článek se nebude moci nabíjet. Nabíječ ho vyhodnotí jako vadný, pokud nabíječ tuto funkci nebude mít, článek se bude jen přehřívat a pro spotřebič bude nepoužitelný.
Podobně zkratem elektrod (proražením separátoru) končí životnost NiMH nebo také i NiCd akumulátorů, ale jejich životnost je trochu delší.

reagovat 3. 11. 2011 12:19:28 +4

Robert Koblížek: Re: Re: NiZn baterie, prodej v ČR

Technická:
1.Nebál bych se výbuchu: Myslím, že pokud ke zkratu dojde při nabité baterii, tak dle mého, se ta energie v elektrolytu musí nějak vybít či spotřebovat a asi se změní v teplo a pokud to bude hodně rychle, tak by to teoreticky mohlo i bouchnout. Ale na druhou stranu hádám, že kdyby se tohle stávalo nějak významně často, že bychom se to dověděli přes média, po podobných senzacích přímo prahnou. Takže osobně bych se toho nebál.
2. Zkratovaná baterie se nemůže přehřívat, protože na ní nebude žádná výkonová ztráta (P=U*I). Energie se bude 100% ztrácet v nabíječce, ale s tím určitě každá počítá, takže toho bych se taky nebál.

reagovat 17. 12. 2011 18:13:22 +1

Luděk Stehlík: Re: Re: Re: NiZn baterie, prodej v ČR

ad 1) Tak jak píši výše, vnitřní zkrat článku výbuch nezpůsobí. Od toho je tam bezpečnostní ventil, pokud vznikne přetlak díky zvyšující se teplotě článku a zbytek se vyzáří.
ad 2) Vnitřní zkrat článku není "tvrdý" zkrat kov na kov, ale je způsoben krystaly sloučenin kovů. Takže nějaký odpor tam je a tedy i úbytek napětí, a to se projeví zahříváním článků.

reagovat 19. 12. 2011 10:44:35 +4

Tomas: Re: NiZn baterie, prodej v ČR

Zdravím,
kdysi dávno jsem četl (myslim že to bylo v Amaterském Rídiu), že tyto dendrity lze "přepálit" přivedením vyššího napěti na postižený akumulátor po velice krátkou dobu. Realizace spočívala v nabití kondenzátoru na vyšší napětí a následného "odpálení" do akumulátoru. Toto bylo uvedeno pro Ni-Cd typy. Nikdy jsem to nezkoušel a nevím jestli by se to dalo využít i pro tyto typy.

reagovat 5. 4. 2012 16:43:51 +7

Luděk Stehlík: Re: Re: NiZn baterie, prodej v ČR

Dobrý den, u NiCd akumulátorů tyto rady sice někdy pomohly, ale jednalo se o prodloužení životnosti o pár cyklů (řádově jednotek cyklů). Pokud se podařilo dendrit odpálit, tak stejně díra v seperátoru zůstala, takže brzo došlo k dalšímu prorůstání a zkratu. U Ni-Zn tyto dendrity jsou daleko větší a velice špatně rozpustné, takže pak se jedná opravdu o nevratný děj.

reagovat 12. 4. 2012 14:45:32 +5

Bedřich: Dobrý, ale ne výborný

Mírně chválím - ze stránky čiší snaha o solidní informaci a dobrou práci.
Proč píšu je pár blbostí -
a) výkon nezávisí JEN na napětí, ale také na... Ten nezmiňujete, a to je chybka. Takže jste vytvořil popíkovský blábol. Pozor na to, blbů je dost, teď letí kvalita.
b) Tyhle články (na baterie, dopytle nemíchat slang se slušnou erudicí, kterou dáváte)už prodává Conrad, takže by nějaké zkušenosti mohly být - jsou? Potěšilo by srovnání s RAM.
c) Pro některé aplikace, jak řečeno, mohou být tyto články i baterie skvělé, jinde spíš rozhodne cena/kapacita (energie). dělali jste něco tím směrem?

Díky a přeju ať se daří. BK

reagovat 18. 4. 2012 13:31:10 -1

Luděk Stehlík: Re: Dobrý, ale ne výborný

Přeji dobrý den,
ad a) samozřejmě výkon nezávisí jen na napětí, ale jmenovitý výkon závisí i na kapacitě. Pokud jde o "použitelný" výkon pro nějakou aplikaci, tak i na vybíjecím proudu, teplotě atd. Nevím, co jste měl konkrétně na mysli třemi tečkami. Tak jako v jiných článcích na tomto portálu upozorňujeme, že velikost kapacity ne vždy souvisí s délkou použitelnosti akumulátorových baterií.
ad b) V odkazech výše píšeme, že tyto baterie jsou na našem trhu v prodeji, konkrétně i u firmy Conrad nebo i u jiných firem. Nechápu jen Váši poznámku o míchání "slangu se slušnou erudicí". Pokud se striktně dodržujeme pravidel elektrotechnického slovníku, tak určitě firma nedodává články, ale baterie. Více o tomto uvádíme v článku: www.battex.info
Srování s články RAM je sice možné, ale jedná se úplně o jinou skupinu baterií. Samozřejmě, že baterie Ni-Zn mají o proti nabíjecí alkalice větší životnost.
ad c) Ve třetí otázce si sám odpovídáte. Při výběru akumulátorů nezávisí výběr jen na kapacitě akumulátoru. V současné době se vyrábějí akumulátory pro různá použití (zvýšená spolehlivost, zvýšená kapacita, pro zvýšené teploty, pro vysoké vybíjecí proudy, pro rychlé nabíjení,.........) a podle použití se musí vybírat i články pro danou baterii. Nelze jen hledat poměr mezi cenou a kapacitou.

reagovat 18. 4. 2012 16:40:24 +1