Információ

NiCd nikkel kadmium akkumulátor technológia áttekintés

NiCd nikkel kadmium akkumulátor technológia áttekintés


A nikkel kadmium, NiCd vagy NiCad akkumulátor volt az első típusú újratölthető cella, amelyet fel lehet használni hordozható elektronikai berendezésekhez.

Bár az ólomsav akkumulátor hosszú évek óta kapható volt, elsősorban autóipari akkumulátorokhoz használták. A Th NiCd könnyen felhasználható számos standard primer akkumulátor közvetlen cseréjeként, és használata hamar megragadt.

A NiCd-sejteket manapság kevésbé használják a bennük található kadmium miatt. A cellákat vagy elemeket a megfelelő módon kell megsemmisíteni, mivel a kadmium káros, és végül a talajba szivároghat, ha a hulladéklerakóban található.

Jelenleg kevés NiCd elem vásárolható meg, de hiánypótló volt a piacon, amellyel egyetlen akkori akkumulátor sem találkozhatott. Esetenként a régi NiCd akkumulátorok továbbra is megtalálhatók készleten, vagy akár használatban is lehetnek.

NiCd vs NiCad

Gyakran a NiCd rövidítést használják a nikkel kadmium sejtek leírására. A NiCad rövidítést szintén széles körben használják.

A NiCad rövidítés a SAFT Corporation bejegyzett védjegye - amely akkumulátorokat és áramforrásokat gyárt. Ezért a NiCad rövidítést nem szabad általában nikkel-kadmium elemekre utalni, csak azokra, amelyeket a SAFT gyárt.

A NiCd rövidítés tehát a nikkel kadmium cellák és akkumulátorok elismert általános rövidítése.

NiCd alapismeretek

A NiCd vagy NiCad cellák képesek szinte közvetlenül pótolni a cink-szén vagy alkáli primer elemeket. Általában kevesebb töltést képesek megtartani, mint ezek a cellák, de nyilvánvaló előnyük, hogy képesek újratöltődni. Ez azt jelenti, hogy bár a kezdeti beszerzési költség magasabb, mint az egyenértékű elsődleges cellák, a költségek néhány töltési / kisütési ciklus után megtakaríthatók.

A NiCd / nikkel kadmium cellák névleges cellafeszültsége 1,2 volt. Ezt a feszültséget a kisütési ciklus nagy részében jól tartja, csak akkor csökken, ha a töltés nagy részét felhasználják. Jobban tartja a kimeneti feszültséget, mint az egyenértékű cink-szén primer típusok, amelyek a cella élettartama alatt folyamatosan esnek. Míg egy lapos görbe azt az előnyt mutatja, hogy a cellából származó kimeneti feszültség nagyon stabil, ez azt jelenti, hogy amikor a cella a kisütési ciklusának végéhez közeledik, a kimeneti feszültség gyorsan leesik, gyakran kevés figyelmeztetést adva a felhasználó számára.

A NiCd sejtek belső ellenállása nagyon alacsony. Egy jó minőségű lúgos cellának belső ellenállása körülbelül 300 milli-ohm lehet, ha új. Ez a szám körülbelül 900 milli-ohmra emelkedhet, ha 20% -ot kisüt, és több ohm-ot, amikor szinte teljesen lemerül. A NiCd sokkal alacsonyabb számokkal rendelkezik, és a belső ellenállást a legtöbb esetben figyelmen kívül lehet hagyni, mivel ez csak néhány millia nagyságrendű, a cella pontos típusától és a gyártótól függően. Ez azt jelenti, hogy a cella képes nagyon nagy áramok előállítására, különösen akkor, ha a cella véletlenül rövidzárlatos. Erre figyelemmel ügyelni kell arra, hogy ez ne történjen meg, mivel nagy mennyiségű hő keletkezhet.

NiCd felépítés

A nikkel kadmium, NiCd sejtek négy fő elemből állnak:

  • Anód: Ez egy kadmiummal bevont hálót tartalmaz.
  • Katód: A NiCd cella katódelektródája egy háló, amely nikkelezett.
  • Szétválasztó: A leválasztót arra használják, hogy az anód és a katód fizikailag ne érjen össze és ne okozzon rövidzárlatot.
  • Elektrolit: Az elektrolit az anód és a katód közötti ionok és töltéshordozók szállítására szolgál. Ez lehet kálium-hidroxid, KOH vagy nátrium-hidroxid. A kócból a kálium-hidroxid jobban vezet, de a nátrium-hidroxid nem szivárog annyira.

Kibocsátott állapotban a pozitív aktív anyag nikkel-hidroxidból (Ni (OH) 2 és negatív kadmium-hidroxidból áll). A töltés során ezek némi vízzel együtt NiO OH -vá és kadmiummá alakulnak. Bár a szeparátor nem a reakció a lemezek közötti szigetelésre szolgál. Elektrolitra is szükség van. Ehhez kálium-hidroxidot használnak. Ez nem vesz részt a reakcióban, de lehetővé teszi az elektrontranszfert a két lemez között.

NiCd cellaméretek

A NiCd cellákat különféle méretben lehet beszerezni, és gyakran speciális NiCd akkumulátorcsomagokat lehet gyártani bizonyos elektronikus berendezések számára. A legnépszerűbb NiCd cellák azonban a szokásos elem- vagy cellaméretű cellák: AAA, AA, C és D cellacsomagok. Ezeket a szabványos méreteket az alábbiakban adjuk meg, bár alkalmanként azt tapasztalták, hogy egyes NiCd-k túllépték ezeket a méreteket, ami meglehetősen szoros illesztést jelent a szabványos foglalatokhoz.


Sejt típusaÁtmérő
mm
Magasság
mm
AAA10.544.5
AA14.550.5
C26.250.0
D34.261.5

Óvintézkedések a NiCd-k hosszú élettartamának biztosítása érdekében

Számos olyan óvintézkedés figyelhető meg, amelyek elősegítik a NiCd elemek élettartamának meghosszabbítását. Az alábbiakban egy rövid lista látható:

  • Ne zárja rövidre a cellákat, mert nagyon nagy áramok húzódhatnak. Ez veszélyes lehet, mivel nagy mennyiségű hő keletkezhet. Azt is célszerű, hogy a sejteket ne ürítsük ki nagyon nagy sebességgel.
  • Soha ne töltse túl a cellákat olyan sebességgel, amely nagyobb vagy egyenlő a normál töltőárammal. A csepptöltés megengedett.
  • Soha ne fordítsa vissza a cellákat. Ez akkor fordulhat elő, ha egy sor cellából álló akkumulátor teljesen lemerült. Mivel egyes cellák kevesebbet töltenek fel, mint a többi, az akkumulátor teljes lemerülésével egyes cellák fordított töltési helyzetbe kerülnek.
  • Soha ne dobja ki a cellákat tűzbe.
  • A sejtek normál szobahőmérsékleti körülmények között működnek a legjobban. A magas és az alacsony hőmérséklet csökkenti hatékonyságukat. A magas hőmérséklet tartós károsodást okozhat a sejtben.

Nicd vagy NiCad cellák már évek óta kaphatók. Használatuk az eldobásukhoz kapcsolódó környezeti problémákra tekintettel csak befejeződött. Néhány évvel ezelőtt azonban sok NiCd akkumulátor állt rendelkezésre, és a tey voltak az egyetlen újratölthető cellák vagy akkumulátorok az elektronikus berendezések számára.

Nézd meg a videót: Der Nickel Cadmium Akkumulator (November 2020).