Полезное

Интересные сайты


Никель-кадмиевый аккумулятор



Никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd)  в качестве анода  находится гидрооксид никеля Ni(OH)2 с порошком графита (около 6-8 %) , катодом — гидрат закиси кадмия Cd(OH)2 или металлический кадмий Cd (в виде порошка),  а электролитом — гидроксид калия  плотностью 1,19-1,21 с добавкой гидроксида лития LiOH (для образования никелатов лития и увеличения ёмкости на 25 %). Данный вид  аккумулятора выпускается в разных странах мира примерно с 1950 года.

Описание аккумуляторов

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) - единственный вид аккумуляторов, которые могут храниться разряженными, в отличие от никель-металл-гидридных аккумуляторов (Ni-MH), которые нужно хранить полностью заряженными и от литий-ионных аккумуляторов (Li-ion), которые необходимо хранить при 40%-ом заряде от ёмкости аккумулятора.

Эксплуатационные параметры

•    Нормальный ток зарядки = 0,1…1 C, где С - емкость.
•    Рабочая температура: ?50…+40 °C.
•    Рабочее напряжение = 1,35..1,0 В.
•    Саморазряд: 10 % в месяц.
•    Теоретическая энергоёмкость: 237 Вт•ч/кг.
•    Удельная энергоёмкость: 45-65 Вт•ч/кг.
•    Удельная энергоплотность: 50-150 Вт•ч/дм.
•    Удельная мощность: 150..500 Вт/кг.
•    ЭДС = 1,37 В.

Эксплуатация

Срок службы составляет от 100 до 9000 циклов разряда- заряда. Современные промышленные никель-кадмиевые батареи могут служить до 25 лет. Цикл разряда начинается от 1,35 В и заканчивается на 1,0 В (соответственно 100 % емкости и 1 % оставшейся емкости)
Электроды для никель-кадмиевых аккумуляторов изготавливаются как прессованием из порошка, так и штамповкой из листа. Прессованные системы подвержены так называемому «эффекту памяти».  Эффект памяти проявляется, когда аккумулятор подвергают зарядке раньше, чем он реально разрядится. Прессованные электроды более технологичны, дешевле в производстве и обладают более высокими показателями рабочей ёмкости, в связи с чем все аккумуляторы бытового назначения имеют прессованные электроды.
Аккумулятор, заряжаемый и разряжаемый  слабыми токами (например, в пульте дистанционного управления телевизора), очень быстро теряет ёмкость и выходит  из строя. Так же и аккумулятор, длительное время стоявший на подзарядке (например, в системе бесперебойного питания) будет терять ёмкость, хотя его напряжение будет правильным. Тем не менее, один цикл глубокой разрядки и последующая зарядка полностью восстановят ёмкость аккумулятора.
То есть, использовать никель-кадмиевый аккумулятор в буферном режиме нерекомендуется.

Правила хранения

При хранении NiCd аккумуляторы также теряют ёмкость, хотя и сохраняют выходное напряжение. Чтобы избежать неверной разбраковки при снятии аккумуляторов с хранения, рекомендуется хранить их в разряженном виде, тогда после первой же зарядки аккумуляторы будут полностью готовы к использованию. После длительного хранения батареи необходимо провести 2—3 цикла заряд/разряд током, численно равным номинальной емкости (1C), чтобы она вошла в рабочий режим и работала с полной отдачей.

Области применения

Конструктивно все никель-кадмиевые аккумуляторы оснащены прочным герметичным корпусом, который выдерживает внутреннее давление газов в тяжелых условиях эксплуатации.  На сегодняшний день более половины всех аккумуляторов для портативного оборудования являются никелево-кадмиевыми.
Малогабаритные никель-кадмиевые аккумуляторы используются в различной аппаратуре как замена обычных батареек, особенно, если аппаратура потребляет большой ток. Так как внутреннее сопротивление никель-кадмиевого аккумулятора на один-два порядка ниже, чем у обычных марганец-цинковых и марганец-воздушных батарей, мощность выдаётся стабильнее и без перегрева. Используются как источники питания для автономных шуруповёртов, винтовёртов и дрелей. Никель-кадмиевые аккумуляторы применяются на электрокарах (как тяговые), трамваях и троллейбусах (для питания цепей управления), речных и морских судах. Широко применяются в авиации в качестве бортовых аккумуляторных батарей самолётов и вертолётов.
Несмотря на развитие других электрохимических систем и ужесточение экологических требований, никель-кадмиевые аккумуляторы остаются основным выбором для высоконадёжных устройств, потребляющих большую мощность, например, фонарей для дайвинга.
В настоящее время использование никель-кадмиевых аккумуляторов сильно ограничено по экологическим соображениям, поэтому они применяются только там, где использование других систем невозможно, а именно, в устройствах, характеризующихся большими разрядными и зарядными токами. Типичный аккумулятор для летающей модели можно зарядить за полчаса, а разрядить за 5 минут. Благодаря очень низкому внутреннему сопротивлению аккумулятор не нагревается даже при зарядке большим током. Только когда аккумулятор полностью зарядится, начинается заметный разогрев, что и используется большинством зарядных устройств как сигнал окончания зарядки.

Аккумуляторы, батарейки, аккумуляторные батарейки и топливные элементы. Устройство аккумулятора, схема, заряд аккумулятора

Навигация

Яндекс.Метрика
Copyright 2012-2020