Informacja

Przegląd technologii akumulatorów niklowo-kadmowych NiCd

Przegląd technologii akumulatorów niklowo-kadmowych NiCd


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


Akumulator niklowo-kadmowy, niklowo-kadmowy lub niklowo-kadmowy był pierwszym typem ogniw, które można było ładować w przenośnych urządzeniach elektronicznych.

Chociaż akumulator kwasowo-ołowiowy był dostępny od wielu lat, był używany głównie w akumulatorach samochodowych. NiCd może być z łatwością używany jako bezpośredni zamiennik wielu standardowych baterii pierwotnych, a jego użycie szybko się przyjęło.

Ogniwa NiCd są obecnie rzadziej stosowane ze względu na kadm, który zawierają. Ogniwa lub baterie należy utylizować odpowiednimi drogami, ponieważ kadm jest szkodliwy i może ostatecznie przedostać się do ziemi, jeśli zostanie znaleziony na wysypisku.

Obecnie można kupić niewiele akumulatorów NiCd, ale wypełniły one lukę na rynku, której nie mogła sprostać żadna inna bateria w tamtych czasach. Czasami stare baterie niklowo-kadmowe nadal można znaleźć w zapasach lub być może nawet w użyciu.

NiCd vs NiCad

Często do opisu ogniw niklowo-kadmowych używa się skrótu NiCd. Szeroko stosowany jest również skrót NiCad.

Skrót NiCad to zastrzeżony znak towarowy firmy SAFT Corporation - producenta baterii i źródeł zasilania. Dlatego też skrót NiCad nie powinien być używany w odniesieniu do akumulatorów niklowo-kadmowych, a jedynie do akumulatorów wyprodukowanych przez SAFT.

Skrót NiCd jest zatem uznanym ogólnym skrótem oznaczającym rodzajowe ogniwa i baterie niklowo-kadmowe.

Podstawy NiCd

Ogniwa NiCd lub NiCad są w stanie niemal bezpośrednio zastąpić cynkowo-węglowe lub alkaliczne baterie pierwotne. Zwykle są w stanie zachować mniejszy ładunek niż te ogniwa, ale mają oczywistą zaletę, że można je ponownie naładować. Oznacza to, że chociaż początkowy koszt zakupu jest wyższy niż w przypadku równoważnych ogniw pierwotnych, koszty można zaoszczędzić po kilku cyklach ładowania / rozładowania.

Nominalne napięcie ogniwa dla ogniw NiCd / niklowo-kadmowych wynosi 1,2 wolta. Utrzymuje to napięcie dobrze przez większość cyklu rozładowania, spadając tylko wtedy, gdy większość ładunku została zużyta. Utrzymuje napięcie wyjściowe lepiej niż równoważne pierwotne typy cynkowo-węglowe, które mają stały spadek przez cały okres eksploatacji ogniwa. Chociaż płaska krzywa pokazuje zaletę polegającą na tym, że napięcie wyjściowe z ogniwa jest bardzo stabilne, oznacza to, że gdy ogniwo zbliża się do końca cyklu rozładowania, napięcie wyjściowe gwałtownie spada, często dając użytkownikowi niewielkie ostrzeżenie.

Ogniwa NiCd mają bardzo niski poziom rezystancji wewnętrznej. Dobrej jakości ogniwo alkaliczne może mieć rezystancję wewnętrzną około 300 miliomów, gdy jest nowe. Liczba ta może wzrosnąć do około 900 miliomów przy rozładowaniu w 20% i do kilku omów przy prawie całkowitym rozładowaniu. NiCd ma znacznie niższe wartości, a każdy opór wewnętrzny można zignorować w większości zastosowań, ponieważ jest on rzędu kilku miliomów, w zależności od dokładnego typu ogniwa i producenta. Oznacza to, że ogniwo jest zdolne do wytwarzania bardzo wysokich prądów, zwłaszcza jeśli ogniwo jest przypadkowo zwarte. W związku z tym należy zadbać o to, aby tak się nie stało, ponieważ mogą być wytwarzane duże ilości ciepła.

Konstrukcja NiCd

Niklowo-kadmowe ogniwa NiCd składają się z czterech głównych elementów:

  • Anoda: Obejmuje to siatkę pokrytą kadmem.
  • Katoda: Elektroda katodowa ogniwa NiCd to niklowana siatka.
  • Separator: Separator służy do zapewnienia, że ​​anoda i katoda nie stykają się fizycznie i nie powodują zwarcia.
  • Elektrolit: Elektrolit służy do przenoszenia jonów i nośników ładunku między anodą a katodą. Może to być wodorotlenek potasu, KOH lub wodorotlenek sodu. Wodorotlenek potasu przewodzi się lepiej, ale wodorotlenek sodu nie wycieka tak dużo.

W stanie rozładowanym dodatnim materiałem aktywnym jest wodorotlenek niklu (Ni (OH) 2, a materiałem ujemnym - wodorotlenek kadmu. Podczas ładowania zamieniają się one w NiO OH i kadm wraz z pewną ilością wody. Chociaż separator nie zachodzi w reakcja służy do izolacji między płytami. Potrzebny jest również elektrolit, do tego wykorzystuje się wodorotlenek potasu, który nie bierze udziału w reakcji, ale umożliwia przenoszenie elektronów między dwiema płytami.

Rozmiary ogniw NiCd

Ogniwa NiCd można uzyskać w różnych rozmiarach i często można wytwarzać specjalne zestawy akumulatorów NiCd do określonych elementów wyposażenia elektronicznego. Jednak najpopularniejsze ogniwa NiCd to te w standardowych bateriach lub rozmiarach ogniw: AAA, AA, C i D. Te standardowe rozmiary są podane poniżej, chociaż czasami okazuje się, że niektóre NiCds przekroczyły te rozmiary, przez co dopasowanie do standardowych szczelin jest raczej ciasne.


Typ komórkiŚrednica
mm
Wysokość
mm
AAA10.544.5
AA14.550.5
do26.250.0
re34.261.5

Środki ostrożności zapewniające długą żywotność NiCds

Istnieje szereg środków ostrożności, które można zastosować, aby wydłużyć żywotność baterii NiCd. Krótka lista znajduje się poniżej:

  • Nie zwieraj ogniw, ponieważ mogą być pobierane bardzo duże prądy. Może to być niebezpieczne, ponieważ może generować duże ilości ciepła. Wskazane jest również, aby nie rozładowywać ogniw z bardzo dużą szybkością.
  • Nigdy nie przeładowuj ogniw z szybkością większą lub równą ich normalnemu prądowi ładowania. Dopuszczalne jest ładowanie podtrzymujące.
  • Nigdy nie ładuj odwrotnie ogniw. Może się to zdarzyć, gdy bateria składająca się z kilku ogniw połączonych szeregowo jest całkowicie rozładowana. Ponieważ niektóre ogniwa zachowują mniejszy ładunek niż pozostałe, w miarę rozładowywania się całkowitego akumulatora niektóre ogniwa zostaną umieszczone w sytuacji ładowania wstecznego.
  • Nigdy nie wyrzucaj komórek do ognia.
  • Ogniwa działają najlepiej w normalnych warunkach temperatury pokojowej. Wysokie i niskie temperatury zmniejszają ich skuteczność. Wysokie temperatury mogą spowodować trwałe uszkodzenie ogniwa.

Akumulatory z ogniwami Nicd lub NiCad są dostępne od wielu lat. Ich użycie dobiegło końca ze względu na kwestie środowiskowe związane z ich utylizacją. Jednak kilka lat temu dostępnych było wiele akumulatorów niklowo-kadmowych i były one faktycznie jedyną formą ładowalnego ogniwa lub baterii do sprzętu elektronicznego.


Obejrzyj wideo: Regeneracja Akumulatora Wkrętarki NI-Cd na LI-ION 12V 14V 18V by Adam (Może 2022).