Щелочные аккумуляторы 2НКП-24М и 2НКН-24: характеристики, зарядка и опыт эксплуатации

Технические характеристики 2НКП-24М

Батарея 2НКП-24М представляет собой щелочной никель-кадмиевый аккумулятор советской разработки (с 1960-х годов):

• Номинальная емкость: 24 А·ч;
• Номинальное напряжение: 2,5 В (состоит из двух банок с номиналом 1,2–1,25 В);
• Габаритные размеры (макс.): 82×69×125 мм;
• Масса: 1,5 кг;
• Паспортный ток разряда: 2 А (фактический разрядный ток может быть выше);
• Штатный ток заряда: 5 А, затем снижение до 2,5 А (общая продолжительность заряда — около 5 часов).

Аккумуляторы герметичны по корпусу, штатно применяются парами для питания советских военных радиостанций (например, серии Р-107, Р-109), а также радиоприемников вроде Р-311 (версия 2НКН-24). Потенциал по напряжению позволяет одной банкой заменять две последовательно соединенные батарейки формата АА или D с существенно большим временем работы.

Сборка батарей на повышенное напряжение

Объединение отдельных блоков позволяет собирать емкие батареи нужного вольтажа , :

• Сборка из 5 штук (последовательно): дает номинальное напряжение 12,5 В при емкости 24 А·ч (запас емкости примерно в три раза выше стандартного AGM-аккумулятора от ИБП на 7–9 А·ч). Такой блок пригоден для питания радиоаппаратуры и запуска мототехники.
• Сборка из 10 штук: дает 12,5 В при параллельно-последовательном включении с общей емкостью 48 А·ч, что сопоставимо с емкостью легкового автомобильного аккумулятора.

Стойкость к морозам и саморазряд

В отличие от кислотных и многих современных литиевых элементов, щелочные никель-кадмиевые батареи демонстрируют высокую устойчивость к низким температурам:

• При использовании стандартного электролита батарея стабильно работает до −20 °C.
• На специальном калиевом электролите температурный диапазон расширяется до −40 °C.
• На морозе до −30 °C падение паспортной емкости составляет не более 30–40%.

Саморазряд при хранении в отключенном состоянии невелик: по справочным данным, за 9 месяцев хранения потеря емкости не превышает 20%. На практике батареи способны сохранять рабочий заряд годами в неотапливаемых дачных постройках.

Особенности обслуживания и специфика зарядки

В процессе эксплуатации батареи требуют внимания к химическим процессам и технике безопасности

• Кипение и вентиляция: во время заряда электролит активно кипит с бурным выделением газов через клапаны. Центральный болт-клапан на время интенсивного заряда часто выкручивают, чтобы предотвратить срыв избыточным давлением.
• Защита корпуса: брызги щелочи оседают на корпусе. Если батареи стоят группой в поддоне, щелочной налет необходимо регулярно смывать и нейтрализовать, иначе металлические корпуса элементов могут проржаветь насквозь.
• Доливка электролита: из-за постоянного выкипания необходим регулярный контроль уровня и долив дистиллированной воды. В маломощных режимах (питание радиоприемника) элемент способен отдавать ток даже при значительном осушении банок.
• Отгазовка: после окончания заряда пробки нельзя закручивать сразу. Инструкция предписывает выдерживать аккумулятор открытым до 12 часов до полного прекращения пузырения.

Зарядка подручными средствами

По заводской инструкции нормальный режим требует тока 6 А в течение 5–6 часов. Допускается форсированный заряд током до 10 А за 2–2,5 часа, однако это существенно снижает ресурс электродов

В полевых или домашних условиях зарядить аккумулятор можно от компьютерного БП по шине +5 В:

1. Для батареи 2НКН-24 (номинал 2,4 В) напряжение окончания заряда составляет порядка 3,3 В.

2. Излишек напряжения гасится балластом — например, автомобильной галогенной лампой дальнего света H1.

3. При таком включении устанавливается зарядный ток порядка 1,5 А (на разряженной батарее — до 2,2 А).

4. С учетом КПД щелочного аккумулятора необходимо сообщить емкость в объеме (1,4...1,5)×С, то есть около 36 А·ч. При токе 1,5 А расчетное время зарядки составляет 24 часа.