إنهاء الشحن السريع ليس نهاية الشحن. خلية NiMH التي تُوقف عند قمة -ΔV تكون قريبة من الامتلاء لكنها نادرًا ما تكون ممتلئة تمامًا؛ وتبدأ في التفريغ الذاتي لحظة إزالة التيار. لذا تضيف الشواحن شحنًا تكميليًا بتيار مخفَّض لإكمال الشحن، ونظام صيانة للإبقاء عليه – وفي هذا الذيل الذي يبدو لطيفًا تُتلف كثير من البطاريات بصمت، لأن حتى تيارًا مستمرًا صغيرًا في خلية ممتلئة هو شحن زائد مستمر. تفرّق هذه الورقة بين الشحن التكميلي والتنقيط والصيانة، وتحدد كميًا التيارات والمدد التي تستطيع الخلية تحملها، وتشرح لماذا تتفوق الصيانة النبضية على التنقيط الثابت لعمر خدمة طويل.
الإنهاء السريع عند -ΔV أو نقطة الانعطاف يتوقف عمدًا مبكرًا قليلًا لتفادي أسخن جزء من منطقة إعادة التركيب، وعند 1C أو C/2 قد تظل الخلية ناقصة بضع نقاط مئوية عن السعة الكاملة. تقدم دوائر عائلة bq2002 شحنًا تكميليًا اختياريًا تحديدًا للأنظمة الكيميائية التي «تميل إلى الإنهاء قبل بلوغ السعة الكاملة»: بعد انتهاء الشحن السريع، يستمر الشحن بمعدل مخفَّض لفترة مختارة لإضافة النسبة المئوية الأخيرة دون شحن زائد مستمر عالي التيار.
تيار ومدة الشحن التكميلي محدودان كي يبقى إجمالي الشحن الزائد صغيرًا: إنها مرحلة منتهية يُنهيها مؤقت، وليست تناقصًا مفتوحًا، وغرضها موازنة الشحن بين الخلايا وملء آخر بضع نسب مئوية بدل إبقاء الخلية ممتلئة إلى أجل غير مسمى.
تيار تنقيط ثابت في خلية ممتلئة أصلًا يُستهلك بالكامل في حلقة إعادة تركيب الأكسجين ويتحول إلى حرارة؛ وإذا استمر، فإنه يبقي القطب السالب في حالة أكسدة دائمة، ويسرّع جفاف الإلكتروليت والتآكل، ويخفض النشاط التحفيزي لسبيكة الهيدريد، فيرتفع الضغط الداخلي على مدار العمر. يوضح دليل شحن Panasonic صراحةً أن التنقيط المكثف يسبب التدهور وهو الطريقة الأقل تفضيلًا؛ وإن استخدم فينبغي حصره في نحو 0,033C إلى 0,05C لمدة لا تزيد على نحو 20 ساعة.
تلك الأرقام ترمّز سعة إعادة التركيب لخلية صغيرة: التيارات قرب C/20 تقع على حافة ما يمكن إعادة تركيبه دون ضرر تراكمي، وحتى حينها لفترة محدودة فقط، وبعدها يجب أن يتوقف الشحن بدل الاستمرار كاستراتيجية «ممتلئة للأبد».
الصيانة النبضية تستبدل التيار المستمر بنبضات شحن قصيرة تفصلها فترات راحة طويلة، بحجم يجعل التيار المتوسط يعوّض التفريغ الذاتي للخلية فقط بدل دفع إعادة التركيب المستمرة. تقدم فئة دوائر bq2002 معدلات تنقيط نبضية قابلة للاختيار لهذا السبب تحديدًا؛ يمكن للشاحن إبقاء الخلية قريبة من الامتلاء مع إعطاء الأقطاب وتوازن الغازات وقتًا للتعافي بين النبضات، مما يقلل بشكل كبير الشحن الزائد والتسخين بمتوسط زمني.
تصميم الصيانة النبضية يعني تقدير تيار التفريغ الذاتي عند درجة حرارة الإبقاء – أعلى دافئًا وأدنى باردًا – وضبط دورة التشغيل كي توازن الأمبير-ساعة الصافية ذلك، بينما تقضي الخلية معظم وقتها في دائرة مفتوحة. هذا ألطف بكثير من تيار ثابت بنفس قيمة الذروة، لأن إعادة التركيب متقطعة وليست مستمرة.
إبقاء الخلية عند 100 بالمئة لاستخدام فوري هدف مشروع لجهاز جاهز دائمًا، لكنه الحالة طويلة الأمد الأكثر إجهادًا؛ أما الخلايا التي ستُخزَّن، فأفضل ممارسة شحنها أو استخدامها أو تخزينها بحالة جزئية (يُشار إليها عادةً بنحو 30 إلى 40 بالمئة) وإتاحة التبريد بعد الشحن أو التفريغ قبل الحدث التالي. لذا ينبغي لتصميم الشاحن التمييز بين «الإبقاء في الشاحن لاستخدام وشيك» و«التحضير للتخزين» الذي لا يحتاج إلى تيار صيانة إطلاقًا.
الخلايا منخفضة التفريغ الذاتي تُضعف مسوّغ الصيانة العدوانية: خلية NiMH من نوع LSD الحديثة تفقد نحو بالمئة شهريًا فقط (الورقة az02 في سلسلة المستهلك)، لذا فإن التيار المتوسط اللازم للإبقاء على الشحن ضئيل، والشحن الزائد لتعويض تفريغ ذاتي أصبح أدنى ما يكون يأتي بنتيجة عكسية.
بعض المحللات تُفرّغ وتعيد شحن الخلايا دوريًا لمواجهة هبوط الجهد (ما يُسمى تأثير الذاكرة) ولإعادة تأهيل الخلايا المسنة؛ وتشير الإرشادات إلى اقتحام أو تنشيط عرضي كل عدة دورات بدل كل دورة، لأن كل تفريغ عميق غير ضروري هو في حد ذاته تآكل. ينبغي لمنطق الصيانة ألا يخلط تعويض التفريغ الذاتي – نبضات صغيرة متكررة – بإعادة التأهيل، التي هي تفريغ/شحن كامل متعمّد ونادر.
يقارن الشكل الأول أشكال موجات التيار للشحن التكميلي والتنقيط المستمر والصيانة النبضية؛ ويكدّس الثاني عبء الشحن الزائد المتوسط لكل استراتيجية، مظهرًا لماذا يجمع التنقيط الثابت ضررًا تتجنبه الصيانة النبضية إلى حد كبير.
المواصفة الكاملة تذكر تيار الشحن التكميلي وحدّ المؤقت، ونمط الصيانة (النبضي مفضّل)، وسعة النبضة ودورة التشغيل كدالة لدرجة الحرارة، وحظر التيار المستمر بما يتجاوز حد فئة C/20 / 20 ساعة، وتوصية تخزين منفصلة. يُبقي التحقق الخلايا تحت كل نظام لفترات معجّلة ويقارن الاحتفاظ بالسعة والمقاومة الداخلية وسلوك الضغط الداخلي لإثبات أن استراتيجية الصيانة تعوّض التفريغ الذاتي ولا تدفع إعادة التركيب.
تحدّد Weijiang خصائص التفريغ الذاتي وتيار الصيانة المحدود بإعادة التركيب لكل درجة كي يحدد الشركاء دورة تشغيل النبضات من البيانات. ومع تحديد التسلسل الكامل من الشحن السريع إلى الصيانة، تُظهر ورقة الإنهاء الأخيرة كيف تُدمج هذه المعايير في آلة حالة واحدة لإدارة الشحن وتنفيذها على السيليكون.
Weijiang Power تصمّم وتصنّع خلايا النيكل-هيدريد الفلزي، وحزمًا مطابقة وتشكيلات جاهزة للشحن لعملاء الاستهلاك والصناعة والطب والتنقل، وتدعم الشركاء بإرشادات بروتوكول الشحن، وملفات الأداء IEC 61951-2، وأدلة السلامة IEC 62133-1، والتحقق المشترك من الشواحن. شاركونا تنسيق الخلية ومعدل الشحن والنطاق الحراري وهدف الدورات، وسيحدد مهندسونا تركيبة الخلية والشحن التي تحمي وقت التشغيل والعمر معًا. راجعوا التشكيلة على صفحة المنتجات.
