«Hiệu ứng bộ nhớ» là một trong những hiện tượng được nhắc đến nhiều nhất và ít được hiểu nhất ở pin nickel, và NiMH hiện đại gặp một phiên bản có thật nhưng hẹp hơn so với vấn đề NiCd khét tiếng. Việc lặp lại các chu kỳ nông giữa các trạng thái sạc tương tự có thể làm giảm điện áp hoạt động của cell – và nếu ăn sâu, dung lượng biểu kiến của nó – dù không có vật liệu hoạt động nào bị mất. Bài viết này giải thích nguồn gốc tinh thể và nhiệt động lực học của sụt áp, phân biệt bộ nhớ thật với lão hóa thông thường và thiếu sạc, chỉ ra tại sao xả đầy có kiểm soát rồi sạc lại khôi phục biên dạng điện áp, và trình bày cách một bộ sạc thông minh nên dùng tái điều hòa thỉnh thoảng mà không biến chính phương thuốc thành nguồn hao mòn.
Khi một cell NiMH bị lặp lại chu kỳ trên dải trạng thái sạc một phần hẹp, các phần vật liệu hoạt động nickel không bao giờ được sạc hoặc xả đầy sẽ chấp nhận một cấu trúc trật tự hơn, năng lượng thấp hơn mà điện thế phản ứng của nó giảm nhẹ; khi xả sau đó cell cung cấp cùng năng lượng qua một bình nguyên điện áp thấp hơn, và thiết bị đọc đồng hồ nhiên liệu dựa trên điện áp sẽ báo «cạn» sớm – một mất dung lượng biểu kiến mà thực chất là thay đổi biên dạng điện áp.
Điều cốt lõi là vật liệu không bị phá hủy: một lần sạc đầy, chậm rãi đến hoàn thành, theo sau là xả sâu có kiểm soát, sẽ tái đồng nhất điện cực và khôi phục bình nguyên cao hơn, đó chính là điều phân biệt bộ nhớ thuận nghịch với ăn mòn và khô không thuận nghịch trong Paper 21.
Hiệu ứng gắn liền nhất với các ứng dụng sống trong một dải hẹp – xe hybrid vận hành trong các cửa sổ HRPSoC, thiết bị luôn được trả về bộ sạc trước khi cạn, các pack dự phòng được giữ float ở một trạng thái cố định. Vì các vùng điện cực không dùng đến không bao giờ trải qua chuyển pha đầy đủ, chúng «nhớ» chu kỳ bị giới hạn; cell chiếm một dải càng lâu và càng đơn điệu, bình nguyên bị sụt càng ổn định.
Điều này liên kết bộ nhớ trực tiếp với thực hành sạc: một biên dạng không bao giờ đạt đến sạc đầy (kết thúc quá sớm) làm trầm trọng thêm vấn đề bằng cách để vùng trên của điện cực mỗi chu kỳ không được làm tươi, do đó thiếu sạc và chu kỳ nông cùng nhau củng cố sụt áp nhanh hơn khi đứng riêng.
Tái điều hòa áp dụng xả có kiểm soát dòng thấp đến một điện áp ngắt xác định – mỗi cell, thấp hơn nhiều so với ngắt hoạt động bình thường nhưng nằm trên vùng nguy hiểm đảo cực do xả sâu –, theo sau là sạc đầy cẩn thận. Việc quét toàn bộ dải hóa trị buộc các vùng trật tự quay lại qua các chuyển pha, khôi phục bình nguyên điện áp bình thường; các máy phân tích tự động hóa việc này và báo cáo dung lượng phục hồi, phân biệt các cell tái điều hòa tốt với những cell mà tổn thất của chúng là lão hóa thật.
Dòng phải vừa phải và điện áp từng cell được giám sát trong các chuỗi mắc nối tiếp, vì xả sâu thô bạo hoặc không giám sát có thể đảo chiều cell yếu nhất và gây ra chính tổn thương mà quy trình nhằm tránh; phương thuốc là một sự kiện đo có kiểm soát, không phải đoản mạch.
Tái điều hòa không miễn phí: mỗi lần xả sâu là một sự kiện hao mòn vừa phải, và xả đầy định kỳ đẩy nhanh lão hóa cơ học và ăn mòn – ngược lại với chu kỳ nông vốn tối đa hóa tuổi thọ chu kỳ NiMH. Do đó thực hành tốt nhất là thỉnh thoảng chứ không tự động: hướng dẫn của máy phân tích đề nghị break-in/làm tươi mỗi vài chu kỳ (khoảng mười) hoặc khi bình nguyên bị sụt thật sự được quan sát, thay vì mỗi lần sạc. Một bộ sạc cưỡng bức xả pin mỗi lần lắp vào là điều trị quá mức một tình trạng mà hầu hết cell không có.
Các công thức tự xả thấp và hợp kim hiện đại biểu hiện bộ nhớ nhẹ hơn so với NiCd cũ và NiMH đầu đời, củng cố một bộ kích hoạt bảo thủ: giám sát triệu chứng và tái điều hòa dựa trên bằng chứng, không theo lịch trình thô bạo cố định.
Ba vấn đề trông giống nhau trên đồng hồ nhiên liệu. Bộ nhớ thuận nghịch bằng một hoặc vài chu kỳ đầy; thiếu sạc là lỗi bộ sạc được chữa bằng cách kết thúc đúng, hiện ra là điện tích giao ra thấp với bình nguyên bình thường sau khi được sạc đúng; còn lão hóa không thuận nghịch (điện trở tăng, vật liệu hoạt động mất, điện giải khô) không được tái điều hòa phục hồi và cho thấy điện trở cùng nhiệt tăng. Ghi nhận dung lượng trước và sau lần làm tươi có kiểm soát sẽ tách chúng: phục hồi đầy = bộ nhớ, một phần = nguyên nhân hỗn hợp, không phục hồi = cuối đời.
Hình đầu tiên cho thấy các bình nguyên điện áp xả bị sụt và được phục hồi; hình thứ hai trình tự một chu kỳ tái điều hòa an toàn và cổng quyết định của nó – logic mà một máy phân tích thông minh thực thi.
Phần mềm sạc tốt cung cấp tái điều hòa như một chế độ do người dùng chọn hoặc được kích hoạt bằng bằng chứng: nó xác minh tình trạng cell và nhiệt độ, xả ở dòng thấp với ngắt từng cell, sạc lại bằng biên dạng đa tiêu chí chuẩn và so sánh dung lượng phục hồi với số đọc trước đó để cập nhật tình trạng. Nó tránh tự động chu kỳ sâu, không bao giờ xả sâu một pack nóng hoặc lỗi, và ghi lại sự kiện để chính tần suất làm tươi được theo dõi. Weijiang cung cấp mức ngắt tái điều hòa khuyến nghị, các dòng và hành vi phục hồi dự kiến cho từng hạng để đối tác triển khai làm tươi an toàn.
Sau khi bộ nhớ thuận nghịch được phân biệt với hao mòn không thuận nghịch, bài tiếp theo xem xét các thay đổi bề mặt và ăn mòn tích tụ không thuận nghịch ở điện cực hydride và cách giao thức sạc thúc đẩy hay làm chậm chúng.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất cell nickel-metal hydride, các pack được ghép nối và cấu hình sẵn sàng sạc cho khách hàng tiêu dùng, công nghiệp, y tế và di động, đồng thời hỗ trợ đối tác bằng tư vấn giao thức sạc, hồ sơ hiệu năng IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-1 và cùng kiểm chứng bộ sạc. Hãy cho chúng tôi biết định dạng cell, dòng sạc, phạm vi nhiệt độ và mục tiêu số chu kỳ, các kỹ sư của chúng tôi sẽ quy định tổ hợp cell và sạc bảo vệ cả thời gian chạy lẫn tuổi thọ. Xem dòng sản phẩm tại trang sản phẩm.
