В данной статье подробно расскажем про аккумуляторы никель-кадмиевые.
Никель-кадмиевые аккумуляторы являются очень старым видом батарей, но данный продукт стал популярен лишь после своего усовершенствования в плане выносливости и снижения стоимости.
Обратите внимание! Данный аккумулятор не вырабатывает энергию, он создан лишь в качестве расходного материала и временного накопителя электричества.
Никель кадмиевые аккумуляторы
Длч чего нужны?
Отсутствие никель кадмиевых аккумуляторов привело бы к тому, что половина приборов в каждом доме были бы бесполезны, например:
- Электронные часы
- Фотоаппарат
- Плеер
- Пульт от телевизора.
- Фонарик
История изобретения
Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи изобрел шведский ученый В.Юнгнер. При создании батареи ученый использовал никель в качестве плюсового, а кадмий в качестве отрицательного заряда. Основная суть работы никель кадмиевых аккумуляторов опирается на электрическую диссоциацию.
В процессе диссоциации начинается распад молекул электролита, что приводит к взаимодействию отрицательных частиц с положительными элементами ионов. Первоначально никель кадмиевые аккумуляторы не производились в большом тираже, так как для XX века данное изобретение было дорогим и энергоёмким.
По форме элементы питания бывают нескольких типов:
- цилиндрическими;
- плоскими;
- квадратными;
- прямоугольными.
Спустя некоторое время ученые снова потрудились над данным изобретением, сделав акцент доработок на повышения объема батареи. После проведения экспериментов и доработок появился новый образец под названием металлгидридный, который мог нести в себе более мощный заряд. В скором времени данный элемент был снят с производства. Основной причиной приостановки производства данных аккумуляторных батарей нового образца являлось их сильное нагревание. Кодовое название этому новому образцу дали Ni-Cd.
Схема работы
Внутри аккумулятора идет эндотермическая химическая реакция, она поглощает тепло. По сравнению с ni-mh аккумуляторы ni-cd менее перегреваются и не перегорают.
В основном кадмиевые аккумуляторы имеют форму:
- плотную
- прочную
- герметичную
- металлическую.
Отличия от других видов
Отличительной особенностью данного изобретения является повышенная устойчивость к внутренним химическим реакциям, а также давлению газа. Никель кадмиевые аккумуляторы также способны работать при низких условиях температуры, так как у него нет вероятностей к самовоспламенению. Разработчики и по сей день работают над модификацией данной технологии, одной из таких модификаций стал промышленный никель кадмиевый аккумулятора способный работать 25 лет.
Прибор щелочного типа содержит электроды:
- отрицательные кадмиевые;
- положительные окисло-никелевые.
Никель-кадмиевые аккумуляторы имеют возможность, называемую «эффектом памяти». Данная функция означает, что если аккумулятор не разряжен полностью, то подзарядка батареи дойдет до того уровня, c которого началась его разрядка. Устройство запоминает остаточный уровень, и из-за этого уменьшается объем аккумуляторной батареи.
К положительным качествам устройства относится:
- многократность циклов зарядных и разрядных процедур (до 1000), при правильной эксплуатации;
- простое и скорое восстановление после перерывов работы с устройством;
- длительное хранение;
- отсутствие восприимчивости к холоду, агрессивной среде;
- сохраняется стандартная емкость при низких температурных режимах;
- низкая цена.
Отрицательные факторы:
- саморазряд высокого уровня, происходит 10% потеря в первый день после полной зарядки и в течение месяца при хранении;
- при долгом отсутствии работы процесс восстановления выполняют несколькими циклами;
- чтобы аккумулятор не запоминал объем питания, его нужно довести до полной разрядки;
- низкая степень энергетической плотности в сравнении с другими батареями;
- токсичные материалы.
Справочная информация
Ряд стран запретили производство аккумуляторов из-за кадмия – тяжелого металла с повышенной ядовитостью. Утилизируют продукцию на специальном оборудовании по технологическим процессам. Несмотря на недостатки, АКБ устанавливают в бытовых приборах из-за универсальных свойств.
Разные источники питания нужны потребителям тока:
- приборам;
- инструментам;
- бытовой технике;
- оборудованию;
- аппаратуре.
Стандартная батарея сделает работоспособной:
- электродрель;
- шуруповерт;
- электробритву;
- игрушку;
- фонарь.
Элемент большего размера применяют в общественном транспорте:
- в троллейбусе, трамвае;
- на море и реке;
- в вертолете, самолете.
На разряд модели влияют параметры:
- толщины, структуры, внутреннего сопротивления электродов;
- плотности сборки;
- сепараторного содержания;
- количества электролита;
- конструктивных форм.
Продолжительный разряд есть в больших по толщине прессованных электродах, где постепенно снижается емкость (5-10%) с напряжением до 1.1 V. Если батарея работает в условиях средней интенсивности, там электрод тонкий, увеличивают размер количеством, отчего возрастает разрядный ток. В короткоразрядных аккумуляторах с металлокерамическими электродами малое внутреннее сопротивление.
