بطاريات NiMH (هيدريد معدن النيكل) موجودة منذ التسعينيات، لكنها تظل واحدة من أكثر خيارات البطاريات القابلة لإعادة الشحن شيوعًا لمجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية، من أجهزة التحكم عن بُعد إلى بنوك الطاقة المحمولة. قطعت بطاريات NiMH شوطًا طويلاً منذ بدايتها وتحسنت بشكل كبير من حيث كثافة الطاقة والأداء.
يبلغ جهد بطارية NiMH المفردة 1.2 فولت، وهو كافٍ لمعظم الأجهزة الإلكترونية. أما بالنسبة لسيارات التحكم عن بُعد أو الطائرات بدون طيار أو التطبيقات الأخرى التي تحتاج إلى مزيد من الطاقة أو جهد أعلى، فتُستخدم حزم بطاريات NiMH. في هذه المقالة، سنستعرض كل ما تحتاج إلى معرفته عن حزم بطاريات NiMH.
حزمة بطارية NiMH هي مجموعة من بطاريات NiMH المفردة الموصلة على التوالي أو التوازي لإنشاء بطارية ذات جهد أو سعة أعلى. يعتمد عدد البطاريات المفردة في الحزمة على الجهد والسعة المطلوبين للتطبيق. تُستخدم حزم بطاريات NiMH بشكل شائع في أدوات الطاقة اللاسلكية، والمركبات التي يتم التحكم فيها عن بُعد، والهواتف اللاسلكية، وبنوك الطاقة المحمولة، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية التي تتطلب بطارية قابلة لإعادة الشحن بسعة عالية وقدرة تيار عالية.
بعض التطبيقات الأكثر شيوعًا لحزم بطاريات NiMH والفوائد التي تقدمها. تعد حزم بطاريات NiMH بديلاً شائعًا لبطاريات الليثيوم أيون التقليدية وتقدم فوائد كثيرة لكثير من التطبيقات. فهي تتمتع بعمر افتراضي أطول وكثافة طاقة أكبر وتأثير بيئي أقل من البطاريات القابلة لإعادة الشحن.
المركبات الكهربائية
أحد أهم تطبيقات حزم بطاريات NiMH هو في المركبات الكهربائية (EV). تُستخدم بطاريات NiMH في المركبات الكهربائية منذ سنوات عديدة ولا تزال شائعة في المركبات الكهربائية الهجينة (HEV) وبعض المركبات الهجينة القابلة للشحن (PHEV). تُعرف بطاريات NiMH بكثافة طاقتها العالية ومتانتها الممتازة، مما يجعلها خيارًا مناسبًا للمركبات الكهربائية. علاوة على ذلك، تتحمل بطاريات NiMH درجات الحرارة العالية، مما يجعلها مثالية للاستخدام في المركبات الكهربائية.
أدوات الطاقة
تُستخدم بطاريات NiMH أيضًا بشكل شائع في أدوات الطاقة مثل المثاقب اللاسلكية والمناشير وآلات الصنفرة. تتطلب هذه الأدوات بطاريات عالية كثافة الطاقة يمكنها توفير طاقة ثابتة لفترات طويلة. بطاريات NiMH مثالية لهذا الغرض لأن كثافة طاقتها أعلى من بطاريات الرصاص الحمضية وهي أكثر متانة من بطاريات الليثيوم أيون.
الأجهزة الطبية
تطبيق شائع آخر لبطاريات NiMH هو في الأجهزة الطبية مثل المعينات السمعية وأجهزة مراقبة الغلوكوز ومكثفات الأكسجين المحمولة. غالبًا ما تتطلب الأجهزة الطبية بطاريات صغيرة وخفيفة الوزن توفر طاقة ثابتة لفترة ممتدة. بطاريات NiMH خيار ممتاز لهذا التطبيق لأنها مدمجة وخفيفة الوزن، مما يسهل حملها. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع بطاريات NiMH بعمر افتراضي طويل وتتحمل درجات الحرارة القاسية، وهو أمر بالغ الأهمية للأجهزة الطبية.
الإلكترونيات الاستهلاكية
تُستخدم بطاريات NiMH أيضًا بشكل شائع في الإلكترونيات الاستهلاكية، مثل الكاميرات الرقمية ومشغلات الموسيقى المحمولة وأجهزة الألعاب. تتطلب هذه الأجهزة بطاريات عالية كثافة الطاقة توفر طاقة ثابتة لفترات طويلة. بطاريات NiMH خيار شائع لأنها قابلة لإعادة الشحن وكثافة طاقتها أعلى من البطاريات القلوية التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، عمرها الافتراضي أطول من البطاريات القابلة لإعادة الشحن الأخرى مثل بطاريات النيكل والكادميوم (NiCad).
تخزين الطاقة الشمسية
بطاريات NiMH مناسبة أيضًا لأنظمة تخزين الطاقة الشمسية. تتطلب هذه الأنظمة بطاريات تخزن طاقة الشمس نهارًا وتطلقها ليلاً عند غياب ضوء الشمس. بطاريات NiMH مثالية لهذا الغرض لأنها تتمتع بكثافة طاقة عالية وتتحمل درجات حرارة متنوعة. وهي أيضًا أكثر صداقة للبيئة من بطاريات الرصاص الحمضية الشائعة الاستخدام في أنظمة تخزين الطاقة الشمسية.
طاقة الطوارئ الاحتياطية
تُستخدم بطاريات NiMH أيضًا بشكل شائع في أنظمة طاقة الطوارئ الاحتياطية. صُممت هذه الأنظمة لتوفير الطاقة أثناء انقطاع التيار أو حالات الطوارئ الأخرى. بطاريات NiMH خيار ممتاز لهذا الغرض لأن عمرها الافتراضي طويل ويمكنها توفير طاقة ثابتة لفترة ممتدة. بالإضافة إلى ذلك، بطاريات NiMH صديقة للبيئة ولا تطلق غازات أو مواد كيميائية ضارة عند الاستخدام.
الدراجات الكهربائية
تُستخدم بطاريات NiMH أيضًا بشكل شائع في الدراجات الكهربائية. تتطلب الدراجات الكهربائية بطاريات توفر طاقة ثابتة لمسافات طويلة. بطاريات NiMH خيار ممتاز لأن كثافة طاقتها عالية وتتحمل درجات الحرارة القاسية. بالإضافة إلى ذلك، فهي قابلة لإعادة الشحن وعمرها الافتراضي أطول من البطاريات القابلة لإعادة الشحن الأخرى.
مثل جميع البطاريات القابلة لإعادة الشحن، تتطلب حزمة بطارية NiMH تخزينًا سليمًا للحفاظ على العمر الافتراضي والأداء. ستناقش هذه المدونة كيفية تخزين حزمة بطارية NiMH بشكل صحيح.
الخطوة 1: اشحن الحزمة بالكامل قبل تخزينها
قبل تخزين حزمة بطارية NiMH، تأكد من أنها مشحونة بالكامل. سيساعد ذلك في منع التفريغ الذاتي، الذي يحدث عندما تفقد البطارية شحنتها بمرور الوقت. إذا لم تكن الحزمة مشحونة بالكامل، فقد تفقد شحنتها أثناء التخزين، مما يقلل سعتها وعمرها الافتراضي. اشحن البطارية بشاحن متوافق حتى تصل إلى السعة الكاملة.
الخطوة 2: أخرج الحزمة من الجهاز (إن أمكن)
إذا كانت حزمة بطارية NiMH داخل جهاز، مثل كاميرا رقمية أو مصباح يدوي، فأخرجها قبل التخزين. سيمنع ذلك أي تفريغ كهربائي أثناء إيقاف تشغيل الجهاز. إذا كان الجهاز يحتوي على "وضع التخزين" للبطارية، فقد ترغب في استخدامه بدلًا من إخراج البطارية.
الخطوة 3: خزّن الحزمة في مكان بارد وجاف
يجب تخزين بطاريات NiMH في مكان بارد وجاف لمنع تلف الخلايا. تجنب تخزينها في مناطق ذات درجات حرارة عالية أو رطوبة عالية أو أشعة شمس مباشرة لأن هذه الظروف تقصر عمر البطارية. من الناحية المثالية، خزّن البطارية في مكان تتراوح حرارته بين 20-25°م (68-77°ف) ومستويات رطوبة أقل من 60%.
الخطوة 4: اشحن الحزمة إلى حوالي 60% من سعتها عند التخزين لفترة ممتدة
إذا كنت تخطط لتخزين حزمة بطارية NiMH لفترة ممتدة، فيجب شحنها إلى حوالي 60% من سعتها. سيمنع ذلك الشحن الزائد أو التفريغ العميق الذي قد يتلف خلايا البطارية. قد يتسبب الشحن الزائد في ارتفاع درجة الحرارة ويقصر عمر البطارية، بينما قد يؤدي التفريغ العميق إلى تلف لا يمكن إصلاحه.
الخطوة 5: افحص الحزمة دوريًا وأعد شحنها عند الضرورة
افحص حزمة بطارية NiMH دوريًا للتأكد من أنها لا تزال تحتفظ بشحنتها. إذا فقدت الحزمة شحنتها بمرور الوقت، فقد تستعيد قدرتها خلال بضع دورات شحن. إذا لاحظت أي علامات تسرب أو تلف لخلايا البطارية، فتخلص من الحزمة بشكل سليم ولا تحاول إعادة شحنها.
يمكن شحن حزم بطاريات NiMH باستخدام مجموعة متنوعة من أجهزة الشحن، بما في ذلك الشواحن الانسيابية والشواحن النبضية والشواحن الذكية. من المهم اختيار شاحن مصمم خصيصًا لبطاريات NiMH لضمان شحن آمن وفعال. عند شحن حزمة بطارية NiMH، من المهم اتباع تعليمات الشركة المصنعة واستخدام جهد وتيار الشحن الصحيحين. قد يتسبب الشحن الزائد في إتلاف الحزمة وتقليل عمرها الافتراضي، بينما قد يقلل الشحن الناقص من السعة والأداء. يمكن شحن حزم بطاريات NiMH بطريقة الشحن البطيء أو السريع. الشحن البطيء هو الطريقة الأكثر شيوعًا عند عدم استخدام الحزمة. أما الشحن السريع فيُستخدم عند الحاجة إلى شحن سريع، كما في أدوات الطاقة اللاسلكية. عند شحن حزمة بطارية NiMH، من المهم مراقبة درجة حرارتها لمنع ارتفاع الحرارة. يمكن لبطاريات NiMH توليد حرارة أثناء الشحن، مما يتلف الحزمة ويقصر عمرها الافتراضي.
