Gjithçka rreth baterive nikel-kadmium: karakteristikat, funksionimi, të mirat dhe të këqijat

Bateritë nikel-kadmium (Ni-Cd) përdoren ende gjerësisht në ekonominë kombëtare për momentin. Nga dizajni i tyre i përkasin grupit të baterive alkaline. Këto bateri janë të kërkuara, pavarësisht se prodhimi dhe përdorimi i tyre është i kufizuar për arsye mjedisore (kadmiumi është një substancë helmuese). Por është e pamundur t'i braktisësh plotësisht ato, pasi këto bateri të rikarikueshme përdoren në pajisje ku bateritë e tjera nuk mund të funksionojnë. Në veçanti, ky është operim me rryma shkarkimi dhe karikimi me përmasa të mëdha. Këto janë pajisje mjaft të lehta për t'u mirëmbajtur me një jetë të gjatë shërbimi. Prandaj, ato meritojnë konsideratë në një artikull të veçantë.

Bateria e parë nikel-kadmium u krijua nga Waldmar Jungner në 1899. Por në atë kohë, prodhimi i këtyre baterive alkaline ishte dukshëm më i shtrenjtë se llojet e tjera të baterive. Kështu që kjo shpikje u harrua për një kohë. Në vitin 1932, u zhvillua një metodë për depozitimin e një materiali aktiv në një elektrodë poroze nikeli. Kjo e afroi lëshimin e baterive industriale Ni-Cd.

Në vitin 1947 u kryen një sërë punimesh, gjatë të cilave gazrat e lëshuar gjatë mbushjes u rikombinuan pa hequr. Si rezultat, lindën bateri të mbyllura Ni-Cd, të cilat përdoren edhe sot. Ndër prodhuesit e baterive nikel-kadmium, mund të përmenden kompani të tilla të mëdha si GP Batteries, Samsung, Warta, GAZ, Konnoc, Advanced Battery Factory, Panasonic, Metabo, Ansmann dhe të tjerë.

Pavarësisht përdorimit të gjerë të tyre në ekonominë kombëtare gjatë dekadave të fundit, bateritë nikel-kadmium po ngushtojnë gradualisht fushën e aplikimit të tyre. Ato gradualisht po shtrydhen nga bateritë e hidridit të nikelit-metalit dhe litiumit.

Aplikimet e baterive nikel-kadmium (Ni-Cd).

Bateritë nikel-kadmium me dimensione të vogla përdoren në pajisjet teknike që kërkojnë rrymë të lartë për funksionimin e tyre. Në këto kushte, bateritë Ni-Cd ofrojnë fuqi të qëndrueshme dhe nuk mbinxehen, ndryshe nga llojet e tjera të baterive të rikarikueshme. Bateritë nikel-kadmium përdoren gjerësisht në trolejbusë, tramvaje, si bateri tërheqëse në makinat elektrike, ka bateri industriale Ni-Cd. Përveç kësaj, ato kanë gjetur aplikim të gjerë në transportin detar dhe lumor.

Bateritë Ni-Cd mund të gjenden në helikopterë dhe aeroplanë si bateri në bord, në vegla portative (kaçavidë, stërvitje me çekiç, etj.). Sidoqoftë, bateritë e litiumit gjenden gjithnjë e më shumë në mjete. Bateritë e rikarikueshme nikel-kadmium nuk mund të zëvendësohen ende në ato pajisje portative që kanë konsum të lartë të energjisë. Edhe pse në disa pajisje ato zëvendësohen me sukses, të cilat nuk përmbajnë kadmium të dëmshëm.

Bateritë e diskut Ni-Cd përdoren gjerësisht. Ky variant u përdor gjerësisht si bateri për të fuqizuar memorien jo të paqëndrueshme në kompjuterët e parë personalë. Ata ishin të lidhur në motherboard. Më pas ato u zëvendësuan me bateri litiumi. Bateritë e diskut u përdorën gjerësisht edhe në kamera, flashe, kalkulatorë, elektrik dore, radio, aparate dëgjimi etj.

Bateritë Ni-Cd mund të ruhen për një kohë të gjatë, janë të lehta për t'u mirëmbajtur, janë të pandjeshme ndaj temperaturave të ulëta, kanë rezistencë të ulët të brendshme dhe peshë specifike të ulët. E gjithë kjo deri tani tejkalon pikën negative që lidhet me praninë e kadmiumit helmues në to. Bateritë nikel-kadmium mbizotërojnë ende në aviacion, pajisjet ushtarake dhe pajisjet e komunikimit radio celular. Për më tepër, mund të lexoni materialin se si zvogëlohet Ni─Cd.

Pajisja e baterisë nikel-kadmium (Ni-Cd).

Dizajni i baterisë Ni-Cd

Strukturisht, një bateri nikel-kadmiumi është një elektrodë pozitive dhe negative e ndarë nga një ndarës. Ato janë të zhytura në një elektrolit alkalik dhe të gjitha janë të mbyllura në një kuti metalike të mbyllur. Elektroda pozitive përmban NiOOH (Nickel Oxide-Hydroxide). Negativi përmban kadmium (Cd) në përbërje. Tretësira KOH (hidroksid kaliumi) vepron si elektrolit. Është një alkali i fortë, pa erë. Përparësitë e KOH janë se substanca nuk është as shpërthyese dhe as e ndezshme. Pjesa masive e KOH në elektrolit në përputhje me GOST R 50711-94 duhet të jetë së paku 85 përqind në formë të ngurtë dhe të paktën 45 përqind në formë të lëngshme.

Për të rritur sipërfaqen e elektrodave, ato prodhohen nga petë e hollë. Ndarësi midis elektrodave është bërë nga një material jo i endur që nuk ndërvepron me alkalin. Vetë elektroliti nuk konsumohet gjatë reaksionit.

Një qelizë nikel-kadmiumi prodhon një tension prej rreth 1 volt. Prandaj, ato kombinohen në bateri me një densitet energjie prej rreth 60 Wh për kilogram.

Imazhi më poshtë tregon elementët kryesorë të baterisë alkaline të nikelit të kadmiumit të serisë KL.

Dalja e Bourne ose rryma është projektuar për të marrë rrymë nga bateria dhe vepron si një terminal për lidhjen e baterive. Nëpërmjet spinës mbushet elektroliti, si dhe dalja e gazit të formuar gjatë procesit të karikimit. Lidhja e elektrodave së bashku me shiritat e kontaktit siguron heqjen dhe furnizimin nga elektroda në bar. Shiritat e kontaktit janë ngjitur në elektroda.

Elektroda është një lamelë horizontale. Ato përmbajnë substancën aktive në një shirit çeliku të shpuar. Brinja i jep ngurtësi elektrodës dhe lejon që rryma të rrjedhë në shiritin e kontaktit. Elektrodat me polaritet të ndryshëm ndahen nga një ndarës i kornizës, i cili nuk pengon qarkullimin e lirë të elektrolitit.

Reaksionet që ndodhin në elektrodat e baterisë Ni-Cd

Proceset pozitive të elektrodës

Reaksionet kryesore elektrokimike që ndodhin në elektrodën pozitive të një baterie nikel-kadmiumi mund të përshkruhen me formulat e mëposhtme:

Gjatë karikimit

Ni (OH) 2 + OH - ⇒ NiOOH + H 2 O + e -

Gjatë shkarkimit

NiOOH + H 2 O + e - ⇒ Ni (OH) 2 + OH -

Oksidi-hidroksid i nikelit (NiOOH) në elektrodën pozitive mund të jetë në dy versione:

• α-Ni (OH) 2;
• β-Ni (OH) 2.

Këto forma ndryshojnë për nga dendësia dhe hidratimi i tyre. Nëse bateria është e ulët, të dyja këto forma të hidroksidit të nikelit janë të pranishme në elektrodën pozitive. Kur bateria Ni-Cd ngarkohet, forma β-Ni (OH) 2 konvertohet në β-NiOOH. Në këtë rast, rrjeta kristalore e substancës ndryshon disi. Në fazën përfundimtare të karikimit, formohet γ-NiOOH. Numri i fazave β dhe γ të hidroksidit të nikelit do të varet nga kushtet specifike të ngarkimit.

Faza γ formohet intensivisht me një shkallë të lartë karikimi ose kur mbingarkohet. Si rezultat i formimit të γ-NiOOH, ndodh një ristrukturim radikal i strukturës së oksidit. Për krahasim, dendësia e fazës β është 4,15, dhe faza γ ─ 3,85 g / cm 3. Për këtë arsye, kur bateria Ni-Cd është e mbingarkuar, vëllimi i masës aktive të elektrodës pozitive ndryshon. Vetitë elektrokimike të β dhe γ janë gjithashtu të ndryshme. Për formën γ-NiOOH, ngarkesa kalon në mënyrë më pak efikase dhe shfrytëzimi aktual në këtë rast është më i vogël se forma β. Forma γ gjithashtu ka një potencial shkarkimi më të ulët dhe vetë-shkarkimi është gjysma e atij β.

Proceset e elektrodave negative

Reaksionet e mëposhtme ndodhin në elektrodën negative të një baterie nikel-kadmiumi:

Gjatë karikimit

Cd (OH) 2 + 2e - ⇒ Cd + 2OH -

Në dalje

Cd + 2OH - ⇒ Cd (OH) 2 + 2e -

Kapaciteti i elektrodës së kadmiumit në bateritë nikel-kadmium tejkalon kapacitetin e elektrodës pozitive me rreth 20-70 përqind. Për këtë arsye, konsiderohet se potenciali i elektrodës negative gjatë ngarkimit-shkarkimit mbetet i pandryshuar.

Karakteristikat e baterive nikel kadmium (Ni-Cd).

Tensioni nominal i baterive të mbyllura të kadmiumit të nikelit është 1.2 volt. Karikimi me një rrymë prej 1/10 të kapacitetit zgjat 16 orë. Kapaciteti i një baterie Ni-Cd matet me një rrymë shkarkimi prej 2/10 të kapacitetit nominal në një tension prej një volt.

Imazhi më poshtë tregon karakteristikat e shkarkimit të baterive nikel-kadmium në mënyra të ndryshme shkarkimi.

Grafikët e mëposhtëm tregojnë varësinë e kapacitetit të shkarkimit nga rryma e ngarkesës dhe temperatura.

Vetë-shkarkimi i baterive nikel-kadmium varet kryesisht nga paqëndrueshmëria termodinamike e elektrodës oksid nikel-hidroksid. Ndikimi i rrymës së rrjedhjes ndërmjet elektrodave në vetë-shkarkimin është i vogël. Por gradualisht rritet me jetëgjatësinë e baterisë. Prodhimi i nxehtësisë në bateritë Ni-Cd varet kryesisht nga gjendja e ngarkimit. Pasi bateria të ketë arritur 70 për qind të kapacitetit të saj, aktivizohet procesi i evolucionit të oksigjenit. Si rezultat, për shkak të jonizimit të oksigjenit në elektrodat negative, bateria nxehet. Në fund të karikimit, temperatura në baterinë Ni-Cd rritet me 10-15 gradë Celsius. Nëse ngarkimi kryhet në një mënyrë të përshpejtuar, atëherë rritja e temperaturës mund të jetë 40-45 gradë Celsius.

Pas shkëputjes nga ngarkesa, potenciali i elektrodës pozitive (oksid-nikel) zvogëlohet dhe ndodh një barazim gradual i ngarkesës së shtresave të thella dhe sipërfaqësore. Pas një kohe, intensiteti i vetë-shkarkimit zvogëlohet. Vetë-shkarkimi dhe stabilizimi i kapacitetit të mbetur mund të ndryshojnë ndjeshëm për seri të ndryshme të baterive Ni-Cd. Vetë-shkarkimi, përveç uljes së kapacitetit, çon edhe në një ulje të tensionit me 0.03-0.05 volt. Ky fenomen shpjegohet me barazimin gradual të ngarkesës në thellësi dhe në sipërfaqen e elektrodës. Përveç kësaj, pasivizimi i pjesshëm i masës aktive ka një efekt.

Ruajtja e baterive nikel-kadmium (si dhe bateritë e acidit plumb) në temperatura të ulëta do të reduktojë vetëshkarkimin. Në 20 gradë Celsius, vetë-shkarkimi është dy herë më i lartë se në 0.

Imazhi i mëposhtëm tregon një grafik të ndryshimit në humbjen e kapacitetit për bateritë nikel-kadmium në temperatura të ndryshme.

Për të kompensuar vetë-shkarkimin gjatë ruajtjes së baterisë, mund ta vendosni në rimbushje me rrymë të ulët. Në mënyrë tipike, rryma notuese është 0.03-0.05 herë më e madhe se kapaciteti. Por vlera specifike negociohet nga prodhuesi i baterisë. Aftësia për t'i bërë ballë rimbushjes së zgjatur është e ndryshme për bateritë nikel-kadmium të dizajneve të ndryshme. Bateritë alkaline të diskut të nikelit-kadmiumit, të cilat kanë elektroda të trasha lamelale, janë më pak të përshtatura për të mbingarkuar. Por ka edhe modele të tilla që janë në gjendje të përballojnë një rimbushje për disa muaj pa pasoja.

Sa i përket karakteristikave energjetike të baterive Ni-Cd, ato gjithashtu ndryshojnë në varësi të llojeve të baterive.

Bateritë e diskut nikel-kadmium me 2 elektroda kanë karakteristika specifike të energjisë prej 15-18 Wh për kilogram dhe 35-45 Wh për litër. I njëjti version, por me 4 elektroda, ka dyfishin e karakteristikave specifike të energjisë. Për bateritë cilindrike Ni-Cd, këto vlera janë 45 Wh për kilogram dhe 130 Wh për litër.

Çfarë ndikon në shkarkimin e baterive Ni-Cd?

Karakteristikat e shkarkimit të modeleve specifike varen nga karakteristikat e mëposhtme:

• trashësia, struktura, rezistenca e brendshme e elektrodave;
• dendësia e montimit të grupeve të elektrodave;
• karakteristikat e ndarësit (trashësia dhe struktura);
• vëllimi i elektrolitit;
• karakteristikat specifike të dizajnit të baterisë.

Bateritë Ni-Cd me elektrodë me presion të rëndë përdoren në kushte shkarkimi të vazhdueshme. Në këtë rast, ka një rënie graduale të kapacitetit dhe tensionit në 1.1 volt. Kur shkarkohet në 1 volt, kapaciteti mbetet rreth 5-10 përqind e nominales. Bateritë e tilla të ruajtjes tregojnë një rënie të konsiderueshme të tensionit të shkarkimit dhe kapacitetit të humbur të baterive Ni-Cd me një rritje të rrymës së shkarkimit në 0.2 * C. Kjo shpjegohet me faktin se masa aktive nuk ka aftësinë për të shkarkuar në mënyrë uniforme në thellësi të ndryshme të elektrodave.

Për bateritë e ruajtjes që funksionojnë në modalitetin e shkarkimit me intensitet të mesëm, elektrodat bëhen më të holla dhe numri i tyre rritet në 4. Si rezultat, rryma e shkarkimit rritet në 0,6 të kapacitetit.

Ekzistojnë gjithashtu të ashtuquajturat bateri me shkarkim të shkurtër. Ato janë të pajisura me elektroda metal-qeramike me rezistencë të ulët të brendshme. Këto modele kanë performancën më të lartë të energjisë midis llojeve të tjera të baterive nikel-kadmium. Tensioni i shkarkimit të tyre mbahet mbi 1.2 volt derisa të shterojnë 90 për qind të kapacitetit të baterisë. Këto bateri mund të përdoren kur shkarkohen me rryma të larta (3 - 5C).

Vlen të përmendet edhe bateritë cilindrike me elektroda rrotulluese. Këto bateri moderne mund të shkarkohen për një kohë të gjatë me një rrymë prej 7-10C. Në grafikët e shkarkimit të paraqitur më sipër, mund të shihni se temperatura e sistemit operativ ka një efekt të rëndësishëm në karakteristikat e baterive nikel-kadmium. Bateria ka vlerën më të madhe në 20 gradë Celsius. Kur temperatura rritet, praktikisht nuk ndryshon. Por kur ulet në 0 gradë, kapaciteti bie sa më shpejt, aq më e madhe është vlera e rrymës së shkarkimit. Kjo ulje e kapacitetit shoqërohet me një ulje të tensionit të shkarkimit, i cili shkaktohet nga një rritje e polarizimit dhe rezistencës omike. Rezistenca rritet për shkak të vëllimit të vogël të elektrolitit.

Pra, përbërja e alkalit (elektrolitit) dhe përqendrimi i tij ndikojnë ndjeshëm në karakteristikat e baterisë. Nga kjo varet temperatura e formimit të kripërave, hidrateve kristalore, akullit dhe elementëve të tjerë.

Nëse elektroliti është i ngrirë, atëherë shkarkimi përjashtohet plotësisht. Vlera më e ulët e temperaturës së funksionimit të baterive Ni-Cd në shumicën e rasteve është minus 20 gradë Celsius. Për disa lloje të baterive, përbërja e elektrolitit rregullohet dhe kufiri i poshtëm i diapazonit të temperaturës zgjerohet në minus 40 gradë Celsius.

Çfarë ndikon në ngarkimin e baterive Ni-Cd?

Kur karikoni një bateri nikel kadmiumi të mbyllur, është e rëndësishme të kufizoni mbingarkimin. Mbingarkimi rrit presionin brenda baterisë për shkak të çlirimit të oksigjenit. Pra, efikasiteti i përdorimit të rrymës zvogëlohet ndërsa i afrohemi ngarkimit të 100-të.

Në imazhin më poshtë mund të shihni grafikët që karakterizojnë varësinë e kapacitetit gjatë shkarkimit të një baterie cilindrike.

Bateritë Ni-Cd mund të karikohen në një interval temperaturash prej 0-40 gradë Celsius. Intervali i rekomanduar është 10-30 gradë. Marrja e oksigjenit në elektrodën e kadmiumit ngadalësohet me uljen e temperaturës, gjë që çon në një rritje të presionit. Nëse temperatura është më e lartë se ajo e rekomanduar, atëherë potenciali rritet dhe oksigjeni fillon të evoluojë shumë herët në elektrodën pozitive oksid-nikel. Në një temperaturë të barabartë, oksigjeni lëshohet në mënyrë më aktive, aq më e madhe është rryma e ngarkesës. Në këtë rast, shkalla e marrjes së oksigjenit mbetet pothuajse e pandryshuar. Kjo vlerë varet nga modeli i baterisë, ose më saktë, nga transporti i oksigjenit nga elektroda pozitive në kadmium negative. Kjo ndikohet nga dendësia e vendosjes, trashësia, struktura e elektrodave, si dhe materiali i ndarësit dhe vëllimi i elektrolitit.

Sa më e vogël të jetë trashësia e elektrodave dhe sa më e lartë të jetë dendësia e rregullimit të tyre, aq më efikas do të zhvillohet procesi i karikimit. Bateritë cilindrike të tipit spirale janë më efektive në këtë drejtim. Për ta, efikasiteti i karikimit mbetet pothuajse i pandryshuar kur rryma ndryshon nga 0.1 në 1C. Prodhuesit standardë e quajnë modalitetin e karikimit, si rezultat i së cilës një bateri me një tension prej 1 volt ngarkohet plotësisht në 16 orë me një rrymë prej 0.1 të kapacitetit. Disa modele kërkojnë 14 orë kur karikohen në këtë modalitet. Treguesit specifikë tashmë varen nga tiparet e projektimit dhe vëllimi i masës aktive.

E gjithë sa më sipër është e vërtetë për një ngarkesë galvanostatike. Kjo është një ngarkesë me një fuqi konstante të rrymës. Por ngarkimi mund të kryhet gjithashtu me një ulje të qetë ose shkallë-shkallë të fuqisë aktuale në fazën përfundimtare të karikimit. Pastaj, në fazën fillestare, rryma mund të vendoset shumë më e lartë se vlera standarde prej 0.1 e kapacitetit. Shpesh ekziston nevoja reale për të rritur shpejtësinë e karikimit. Problemi zgjidhet duke përdorur bateri, karakteristikat e të cilave bëjnë të mundur marrjen në mënyrë efikase të një ngarkese me një densitet të lartë të rrymës. Rryma mbahet konstante gjatë gjithë procesit të karikimit. Po përmirësohen edhe sistemet e kontrollit, të cilat nuk lejojnë mbingarkimin e baterisë.

Bateritë cilindrike të nikelit-kadmiumit zakonisht ngarkohen në mënyrat e mëposhtme:

• 6-7 orë me një rrymë prej 0.2 nga kapaciteti;
• 3 - 4 orë me një rrymë prej 0.3 të kapacitetit.

Kur përshpejtoni, nuk rekomandohet të lejoni një rimbushje prej më shumë se 120-140 përqind. Atëherë kapaciteti do të sigurohet jo më pak se ai nominal. Bateritë e ringarkueshme Ni-Cd për funksionim me shpejtësi të lartë karikohen edhe më shpejt (rreth një orë). Megjithatë, në rastin e fundit, kërkohet kontrolli i tensionit dhe i temperaturës. Përndryshe, për shkak të rritjes së shpejtë të presionit, mund të fillojë procesi i degradimit të akumulatorëve.

Pas përfundimit të ngarkimit në një bateri të mbyllur, oksigjeni vazhdon të evoluojë për shkak të oksidimit të joneve hidroksil në elektrodën pozitive. Për shkak të procesit të vetë-shkarkimit, potenciali zvogëlohet, dhe procesi i evolucionit të oksigjenit zvogëlohet gradualisht dhe bëhet i barabartë me thithjen e tij në elektrodën e kadmiumit. Pastaj presioni ulet. Për këtë, çmontuar në detaje në lidhjen e specifikuar.

Mjetet elektrike që funksionojnë me bateri tani janë në kërkesë të paprecedentë, pasi ato bëjnë të mundur që të punojnë në mënyrë autonome nga rrjeti i furnizimit me energji elektrike për një kohë mjaft të gjatë. Gjatë funksionimit, pajisje të tilla nuk kërkojnë vendosje shtesë të kabllove zgjatuese të energjisë dhe mbrojtësve të mbitensionit në të gjithë dhomën, të cilat vazhdimisht ndërhyjnë në procesin e punës.

Shumë njerëz pyesin se cilat bateri janë më të mirat për një mjet pa tel. Mund t'i përgjigjeni vetëm duke krahasuar avantazhet dhe disavantazhet e secilit lloj baterie.

Llojet e baterive

Një bateri për një kaçavidë (AKB) është një element i një pajisjeje që grumbullon furnizimin me energji të nevojshme për funksionimin e saj. Zgjedhja e saktë e këtij komponenti të rëndësishëm ndikon në performancën e ardhshme dhe vetitë teknike të pajisjes.

Sot, produktet e rikarikueshme përdoren në çdo gjë, nga lodrat dhe produktet e higjienës deri te laptopët dhe makinat.

Bateritë vijnë në lloje dhe nënlloje të ndryshme, por në kompletin e plotë të veglës elektrike përdoren gjerësisht vetëm sa vijon:

• bateri nikel-kadmiumi (Ni-Cd);
• elemente hidride metalike të nikelit (Ni-MH);
• bateri litium-jon (Li-Ion);
• qelizat ruajtëse të polimerit të litiumit (Li-Pol).

Secila prej këtyre llojeve të baterive ka aspektet e saj negative dhe pozitive, në bazë të të cilave ju duhet të zgjidhni një mjet elektrik.

E rëndësishme! Gjatë përdorimit të parë dhe në funksionimin e mëtejshëm, karakteristikat e rëndësishme teknike të baterisë mund të maten me një pajisje universale - një multimetër.

Qelizat ruajtëse të nikel-kadmiumit

Bateritë nikel-kadmium janë lloji më i popullarizuar i baterive në kaçavida, të zhvilluara më shumë se një shekull më parë. Përdoret gjerësisht për shkak të kapacitetit të mjaftueshëm të fuqisë dhe besueshmërisë së lartë me një çmim të ulët.

Bateritë e nikelit të kadmiumit për një kaçavidë dallohen nga llojet e tjera nga avantazhet e mëposhtme:

1. Funksionimi i duhur i baterisë ju lejon të rrisni jetën e tij të shërbimit deri në 3-4 vjet;
2. Bateria e ringarkueshme Ni-Cd mund të përdoret në një sfond me temperaturë të ulët pa humbje të konsiderueshme të ngarkesës së saj, gjë që bën të mundur punën me mjetin jashtë në dimër;
3. Jopretenciozitet edhe në kushtet më ekstreme të punës, besueshmëri;
4. Bateria mund të shkarkohet dhe ringarkohet deri në 1000 herë;
5. Kapacitet i shkëlqyeshëm i ngarkesës;
6. Komponentët e dështuar mund të ringjallen me një sërë masash;
7. Një bateri e tillë mund të jetë në gjendje të shkarkuar për një kohë mjaft të gjatë pa humbur vetitë e saj themelore. Ju mund të punoni me një mjet me një bateri të tillë derisa të shkarkohet plotësisht dhe vetëm atëherë ta vendosni në rimbushje - kapaciteti i baterisë nuk do të ndryshojë në rënie.

Duke pasur në magazinë shumë aspekte pozitive, bateritë nikel-kadmium nuk janë pa pika të dobëta, përkatësisht:

• toksiciteti i lartë i substancave me të cilat mbushen përbërësit e baterive (bankat), gjë që shkakton probleme me asgjësimin e elementeve të përdorur;
• peshë mjaft e madhe në krahasim me llojet e tjera të baterive;
• një shkallë e lartë e vetë-shkarkimit, e cila çon në një humbje të cilësive kapacitore dhe një rënie të përgjithshme të tensionit;
• efekti i memories - një fenomen që ndodh kur një qelizë e baterisë nuk shkarkohet plotësisht, kur bateria e kujton këtë vlerë kur lidhet me rrjetin për karikim dhe gjatë funksionimit të mëtejshëm do të fiket pikërisht në këtë shenjë, dhe jo derisa të jetë plotësisht i shkarkuar.

Për shkak të efektit të memories në bateritë nikel-kadmium, kërkohet që rregullisht të kryhen masat e ringjalljes për eliminimin e tij, të cilat quhen "memory flashing".

Thelbi i kësaj mase qëndron në ndikimin në komponentët e ruajtjes së tensionit të lartë më i madh se vlera nominale. Procedura të tilla arrijnë të korrigjojnë efektin e kujtesës dhe të rrisin kapacitetin e harxhuar të baterisë.

Interesante të dihet. Shumë shtete evropiane kanë ndaluar përdorimin e baterive nikel-kadmium në pajisje dhe pajisje të ndryshme për të ruajtur mjedisin në territoret e tyre.

Bateritë hidride metalike të nikelit

Bateritë Ni-MH u krijuan për të eliminuar disavantazhet e rëndësishme të baterive nikel-kadmium dhe kanë avantazhet e mëposhtme:

• efekti i kujtesës i shprehur dobët;
• praktikisht jo toksike;
• veti të larta kapaciteti;
• pesha dhe dimensionet e ulëta;
• komponentët e baterisë i nënshtrohen procedurave të rikuperimit;
• rezistencë e lartë ndaj dëmtimeve mekanike.

Megjithatë, së bashku me shumë përparësi, ka edhe disavantazhe të rëndësishme të elementeve të ruajtjes së energjisë hidride nikel-metal:

• ngarkim i gjatë deri në pikën e plotë;
• instrumenti me bateri të tilla nuk rekomandohet të funksionojë në temperatura të ambientit nën zero;
• çmim mjaft i lartë;
• numri i reduktuar i cikleve të karikimit (rreth 500-600);
• jetë më e ulët e shërbimit në krahasim me llojet e tjera të baterive për kaçavida;
• mund të shkarkohet shpejt;
• bateria nuk mund të shkarkohet plotësisht.

Bazuar në një krahasim të baterive të këtij lloji me bateritë nikel-kadmium, mund të konkludojmë se këto të fundit janë shumë më të mira për sa i përket performancës.

Bateritë litium-jon

Bateritë, qelizat e të cilave përmbajnë një element kimik si litium quhen bateri litium-jon. Ky lloj baterie ka një numër të madh avantazhesh ndaj llojeve të tjera të baterive.

Përparësitë e baterive Li-Ion:

• ngarkoni shpejt;
• praktikisht nuk ka asnjë efekt kujtese;
• vetë-shkarkim pothuajse zero;
• mos e humbni treguesin e kapacitetit gjatë procesit të karikimit në asnjë fazë të shkarkimit të baterisë;
• nuk përmbajnë substanca toksike dhe papastërtitë e tyre;
• jetë e mirë shërbimi - 4-7 vjet;
• madhësia dhe pesha e vogël.

Disavantazhet e baterive litium-jon:

• rezistencë e ulët ndaj dëmtimit të një lloji mekanik (është i mundur një shpërthim nga një ndikim i fortë);
• kosto mjaft e lartë;
• prishet shpejt me një shkarkesë të thellë;
• me kalimin e kohës, ndodh procesi i dekompozimit të litiumit, i cili çon në dështimin e disa komponentëve të sistemit të baterisë;
• nuk i nënshtrohen masave të ringjalljes - nëse ndonjë element dështon, ai mund të zëvendësohet vetëm me një të ri;
• shkarkim i shpejtë në temperatura negative.

E rëndësishme! Bateritë litium-jon janë të llojeve të ndryshme, të ndryshme nga njëra-tjetra në madhësi, kapacitet dhe karakteristika të tjera. Për treguesit e tyre të shkëlqyer të kapacitetit, janë përdorur gjerësisht bateritë litium-jon 18650, të cilat përdoren më shpesh gjatë konvertimit të baterive Ni Cd në bateri litium-jon.

Bateritë polimer litium

Bateritë Li-Pol janë bateritë e gjeneratës së fundit të zhvilluara në bazë të teknologjisë litium-jon. Dallimi kryesor midis baterive të tilla dhe baterive litium-jon është zëvendësimi i një elektroliti të lëngshëm me një substancë të ngjashme me xhel polimer. Si rezultat, prodhuesi i baterive të tilla arriti të rrisë ndjeshëm karakteristikat e tyre kondensative, të zvogëlojë peshën dhe dimensionet e përgjithshme, duke krijuar kështu bateri ultra të hollë.

Vlen gjithashtu të përmendet se produkte të tilla magazinimi Li-Pol janë bërë më pak shpërthyese se paraardhësit e tyre.

Disavantazhet e dukshme të baterive litium-polimer për kaçavida janë:

• jetë e ulët e shërbimit - vetëm 2-3 vjet;
• një numër i vogël i cikleve të ngarkimit-shkarkimit - vetëm 500;
• kosto e larte;
• kërkesa të larta për kushtet e punës.

Shënim! Stërvitjet dhe kaçavidat e bazuara në bateritë e polimerit të litiumit janë mjaft të rralla për shkak të kostos së kësaj teknologjie. Si rregull, ato mund të futen nga prodhuesit në linjën e tyre premium të veglave elektrike.

Vlerësimi krahasues i baterisë

Nëse krahasojmë të gjitha llojet e baterive me njëri-tjetrin sipas karakteristikave të tyre kryesore, duke dhënë nota nga 1 në 5, atëherë marrim tabelën e mëposhtme të vlerësimit.

Tabela krahasuese e baterive sipas llojit për 12V

Është e pamundur të marrësh një përgjigje të qartë për pyetjen se cila bateri është më e mirë për një kaçavidë, pasi çdo lloj baterie ka veçoritë e veta dalluese dhe është i përshtatshëm për kushte të ndryshme funksionimi.

Pra, bateritë nikel-kadmium në një kaçavidë, për shkak të thjeshtësisë së tyre, mund të përdoren në çdo temperaturë ambienti, dhe për shkak të kostos së tyre të ulët dhe aftësisë për të qëndruar për një kohë të gjatë pa karikim, ky version i veglës elektrike është ideal për përdorim të rrallë. në shtëpi.

Profesionistët japin zgjedhjen e një kaçavide të bazuar në bateri litium-jon, pasi bateri të tilla kanë një kapacitet të lartë, ngarkohen shpejt, nuk kanë vetë-shkarkim, gjë që bën të mundur funksionimin e tij për një kohë të gjatë pa karikim të gjatë.

E rëndësishme!Është e mundur të konvertohet një lloj baterie në një tjetër, nëse ndiqni rregulla dhe udhëzime të caktuara, për shembull, mund të bëni një bateri litium-jon nga një bateri nikel-kadmiumi duke blerë përbërësit e nevojshëm, karikim të ri dhe materiale të tjera.

Zgjedhja e një kaçavide, stërvitje dhe baterie për të nuk është e lehtë, por e rëndësishme, pasi varet nga ky element nëse mjeti do të përballojë detyrat që i janë caktuar. Rekomandohet të bëni zgjedhjen tuaj bazuar në qëllimin e përdorimit të pajisjeve, si dhe një vlerësim të avantazheve dhe disavantazheve të secilit lloj baterie.

Video

Për shkak të përparimeve në prodhim, bateritë Ni-Cd tani përdoren në shumicën e pajisjeve elektronike portative. Kostoja e arsyeshme dhe performanca e lartë e bënë të njohur llojin e paraqitur të baterive. Pajisjet e tilla përdoren gjerësisht sot në vegla, kamera, riprodhues muzikor etj. Që një bateri të zgjasë gjatë, duhet të mësoni se si të karikoni bateritë Ni-Cd. Duke respektuar rregullat e funksionimit të pajisjeve të tilla, ju mund të zgjasni ndjeshëm jetën e tyre të shërbimit.

Karakteristikat kryesore

Për të kuptuar se si të ngarkoni bateritë Ni-Cd, duhet të njiheni me veçoritë e pajisjeve të tilla. Ato u shpikën nga W. Jungner në vitin 1899. Megjithatë, prodhimi i tyre atëherë ishte shumë i shtrenjtë. Teknologjia është përmirësuar. Sot, bateritë nikel-kadmium të lehtë për t'u përdorur dhe relativisht të lira janë në shitje.

Pajisjet e paraqitura kërkojnë që ngarkimi të jetë i shpejtë dhe shkarkimi të jetë i ngadaltë. Për më tepër, zbrazja e kapacitetit të baterisë duhet të kryhet plotësisht. Rimbushja kryhet me rryma impulse. Këta parametra duhet të respektohen gjatë gjithë jetës së pajisjes. Duke ditur Ni-Cd, ju mund të zgjasni jetën e tij të shërbimit me disa vjet. Në të njëjtën kohë, bateri të tilla përdoren edhe në kushtet më të vështira. Karakteristika e baterive të paraqitura është "efekti i memories". Nëse bateria nuk shkarkohet plotësisht periodikisht, kristale të mëdha do të formohen në pllakat e qelizave të saj. Ato zvogëlojnë kapacitetin e baterisë.

Përparësitë

Për të kuptuar se si të ngarkoni siç duhet bateritë Ni-Cd të një kaçavide, kamera, kamerë dhe pajisje të tjera portative, duhet të njiheni me teknologjinë e këtij procesi. Është e thjeshtë dhe nuk kërkon ndonjë njohuri dhe aftësi të veçanta nga përdoruesi. Edhe pasi e keni ruajtur baterinë për një kohë të gjatë, mund ta karikoni përsëri shpejt. Ky është një nga avantazhet e pajisjeve të paraqitura që i bën ato në kërkesë.

Bateritë e nikelit kadmium kanë një numër të lartë ciklesh ngarkimi dhe shkarkimi. Në varësi të prodhuesit dhe kushteve të funksionimit, kjo shifër mund të arrijë më shumë se 1000 cikle. Avantazhi i baterisë Ni-Cd është qëndrueshmëria dhe aftësia për të punuar në kushte stresi. Edhe kur e përdorni në të ftohtë, pajisja do të funksionojë siç duhet. Kapaciteti i tij nuk ndryshon në kushte të tilla. Në çdo gjendje ngarkimi, bateria mund të ruhet për një kohë të gjatë. Avantazhi i tij i rëndësishëm është kostoja e ulët.

Të metat

Një nga disavantazhet e pajisjeve të paraqitura është fakti që përdoruesi duhet të studiojë patjetër, si të karikoni saktë Bateritë Ni-Cd. Bateritë e paraqitura, siç u përmend më lart, kanë një efekt kujtese. Prandaj, përdoruesi duhet të kryejë periodikisht masa parandaluese për ta eliminuar atë.

Dendësia e energjisë e baterive të paraqitura do të jetë pak më e ulët se ajo e llojeve të tjera të burimeve autonome të energjisë. Përveç kësaj, në prodhimin e këtyre pajisjeve përdoren materiale toksike, të pasigurta për mjedisin dhe shëndetin e njeriut. Hedhja e substancave të tilla kërkon kosto shtesë. Prandaj, në disa vende përdorimi i baterive të tilla është i kufizuar.

Pas ruajtjes afatgjatë, bateritë Ni-Cd kërkojnë një cikël ngarkimi. Kjo është për shkak të shkallës së lartë të vetë-shkarkimit. Ky është gjithashtu një gabim i dizajnit. Megjithatë, duke ditur si të karikoni saktë Bateritë Ni-Cd, përdorni ato në mënyrë korrekte, ju mund t'i siguroni pajisjet tuaja një burim energjie autonome për shumë vite.

Varietetet e karikuesve

Për të ngarkuar siç duhet një bateri të tipit nikel-kadmium, duhet të përdoren pajisje speciale. Më shpesh vjen me një bateri. Nëse, për ndonjë arsye, nuk ka karikues, mund ta blini veçmas. Versionet automatike dhe të kthyeshme të impulsit janë në shitje sot. Duke përdorur llojin e parë të pajisjes, përdoruesi nuk ka nevojë ta dijë me çfarë tensioni të ngarkohet Bateritë Ni-Cd. Procesi kryhet automatikisht. Në këtë rast, mund të ngarkoni ose shkarkoni njëkohësisht deri në 4 bateri.

Duke përdorur një çelës të veçantë, pajisja vendoset në modalitetin e shkarkimit. Në këtë rast, treguesi i ngjyrës do të shkëlqejë në të verdhë. Kur të përfundojë kjo procedurë, pajisja kalon automatikisht në modalitetin e karikimit. Treguesi i kuq do të ndizet. Kur bateria të arrijë kapacitetin e kërkuar, pajisja do të ndalojë furnizimin me rrymë në bateri. Në këtë rast, treguesi do të bëhet i gjelbër. Pajisjet e kthyeshme bëjnë pjesë në grupin e pajisjeve profesionale. Ata janë në gjendje të kryejnë cikle të shumta ngarkimi dhe shkarkimi me kohëzgjatje të ndryshme.

Ngarkues special dhe universal

Shumë përdorues janë të interesuar në pyetjen se si si të ngarkoni një bateri kaçavide Lloji Ni-Cd. Në këtë rast, një pajisje konvencionale e krijuar për bateritë e gishtërinjve nuk do të funksionojë. Një karikues special më së shpeshti furnizohet me një kaçavidë. Duhet të përdoret gjatë servisimit të baterisë. Nëse karikuesi nuk është i disponueshëm, duhet të blini pajisje për bateritë e llojit të paraqitur. Në këtë rast, vetëm bateria e kaçavidës mund të ngarkohet. Nëse ka bateri të llojeve të ndryshme në punë, ia vlen të blini pajisje universale. Ai do të lejojë servisimin e burimeve autonome të energjisë për pothuajse të gjitha pajisjet (kamera, kaçavida dhe madje edhe bateri). Për shembull, mund të ngarkojë bateritë Ni-Cd iMAX B6. Kjo është një pajisje e thjeshtë dhe e dobishme në shtëpi.

Shkarkimi i baterisë së shtypur

Dizajni i veçantë karakterizohet nga Ni- i ekstruduar dhe shkarkimi i pajisjeve të paraqitura varet nga rezistenca e tyre e brendshme. Ky tregues ndikohet nga disa veçori të projektimit. Për funksionimin afatgjatë të pajisjes, përdoren bateri të tipit disku. Ata kanë elektroda të sheshta me trashësi të mjaftueshme. Gjatë shkarkimit, tensioni i tyre bie ngadalë në 1.1 V. Kjo mund të verifikohet duke vizatuar një kurbë.

Nëse bateria vazhdon të shkarkohet në 1 V, kapaciteti i saj i shkarkimit do të jetë 5-10% e vlerës origjinale. Nëse rryma rritet në 0.2 C, voltazhi zvogëlohet ndjeshëm. Kjo vlen edhe për kapacitetin e baterisë. Kjo është për shkak të pamundësisë së shkarkimit të masës në të gjithë sipërfaqen e elektrodës në mënyrë të barabartë. Prandaj, sot trashësia e tyre është zvogëluar. Në të njëjtën kohë, ka 4 elektroda në dizajnin e baterisë së diskut. Në këtë rast, ato mund të shkarkohen me një rrymë prej 0.6 C.

Bateritë cilindrike

Bateritë me elektroda të sinteruara përdoren gjerësisht sot. Ata kanë rezistencë të ulët dhe ofrojnë performancë të lartë energjetike të pajisjes. Tension i ngarkuar Ky lloj baterie Ni-Cd mbahet në 1.2 V derisa të humbasë 90% e kapacitetit të specifikuar. Rreth 3% e saj humbet gjatë shkarkimit të radhës nga 1.1 në 1 V. Lloji i paraqitur i baterive mund të shkarkohet me një rrymë prej 3-5 C.

Elektrodat e tipit rrotull janë instaluar në akumulatorë cilindrikë. Ato mund të shkarkohen me një rrymë me ritme më të larta, e cila është në nivelin 7-10 C. Treguesi i kapacitetit do të jetë maksimal në një temperaturë prej +20 ºС. Me rritjen e saj, kjo vlerë ndryshon në mënyrë të parëndësishme. Nëse temperatura bie në 0 ºС dhe më poshtë, kapaciteti i shkarkimit zvogëlohet në proporcion të drejtpërdrejtë me rritjen e rrymës së shkarkimit. Si të ngarkoni Ni- Bateri Cd, varietete të cilat janë në shitje, duhet t'i konsideroni në detaje.

Rregullat e përgjithshme të tarifimit

Kur ngarkoni një bateri nikel-kadmiumi, është e domosdoshme të kufizoni rrymën e tepërt që rrjedh në elektroda. Kjo është e nevojshme për shkak të rritjes brenda pajisjes gjatë këtij procesi presioni. Oksigjeni do të lirohet gjatë karikimit. Kjo ndikon në normën aktuale të shfrytëzimit, e cila do të ulet. Ka disa kërkesa që shpjegojnë se si të ngarkoni Ni- Bateri Cd. Parametrat procesi merret parasysh nga prodhuesit e pajisjeve speciale. Ngarkuesit gjatë punës i raportojnë baterisë 160% të vlerës nominale të kapacitetit. Gama e temperaturës gjatë gjithë procesit duhet të mbetet brenda intervalit nga 0 në +40 ºС.

Mënyra standarde e karikimit

Prodhuesit duhet të tregojnë në udhëzime, sa për të tarifuar Bateria Ni-Cd dhe si ta bëni atë. Më shpesh, mënyra e kryerjes së këtij procesi është standarde për shumicën e llojeve të baterive. Nëse bateria ka një tension prej 1 V, duhet të ngarkohet brenda 14-16 orëve. Në këtë rast, rryma duhet të jetë 0,1 C.

Në disa raste, karakteristikat e procesit mund të ndryshojnë pak. Kjo ndikohet nga tiparet e projektimit të pajisjes, si dhe nga rritja e ngarkesës së masës aktive. Kjo është e nevojshme për të rritur kapacitetin e baterisë.

Përdoruesi gjithashtu mund të jetë i interesuar çfarë rryme për të ngarkuar baterinë Ni- Cd. Në këtë rast, ka dy opsione. Në rastin e parë, rryma do të jetë konstante gjatë gjithë procesit. Opsioni i dytë ju lejon të karikoni baterinë për një kohë të gjatë pa rrezikun e dëmtimit të saj. Skema supozon përdorimin e një uljeje të rrymës hap pas hapi ose të qetë. Në fazën e parë, do të kalojë ndjeshëm 0,1 C.

Karikimi i përshpejtuar

Ka mënyra të tjera që Ni- Bateri Cd. Si të karikoni bateria e këtij lloji në modalitetin e përshpejtuar? Këtu është një sistem i tërë. Prodhuesit po rrisin shpejtësinë e këtij procesi duke prezantuar pajisje speciale. Ato mund të ngarkohen me rryma më të larta. Në këtë rast, pajisja ka një sistem të veçantë kontrolli. Parandalon mbingarkimin e baterisë. Ose vetë bateria ose karikuesi i saj mund të kenë një sistem të tillë.

Llojet cilindrike të pajisjeve ngarkohen me një rrymë konstante, vlera e së cilës është 0,2 C. Procesi do të zgjasë vetëm 6-7 orë. Në disa raste, lejohet të ngarkoni baterinë me një rrymë prej 0,3 C për 3-4 orë. Në këtë rast, kontrolli i procesit është thelbësor. Me ekzekutimin e përshpejtuar të procedurës, treguesi i mbingarkesës duhet të jetë jo më shumë se 120-140% e kapacitetit. Madje ka edhe bateri që mund të karikohen plotësisht në vetëm 1 orë.

Ndalimi i karikimit

Përfundimi i procesit duhet të merret parasysh kur eksploroni se si të ngarkoni bateritë Ni-Cd. Pasi rryma ndalon të rrjedhë në elektroda, presioni brenda baterisë vazhdon të rritet. Ky proces ndodh për shkak të oksidimit të joneve hidroksil në elektroda.

Për ca kohë, ekziston një ekuacion gradual i shkallës së evolucionit dhe përthithjes së oksigjenit në të dy elektrodat. Kjo çon në një ulje graduale të presionit brenda akumulatorit. Nëse mbingarkesa ishte e konsiderueshme, ky proces do të jetë më i ngadalshëm.

Cilësimi i modalitetit

për të karikoni saktë Bateria Ni-Cd, duhet të dini rregullat për vendosjen e pajisjes (nëse sigurohet nga prodhuesi). Kapaciteti nominal i baterisë duhet të ketë një rrymë karikimi deri në 2 C. Është e nevojshme të zgjidhni llojin e impulsit. Mund të jetë Normal, Re-Flex ose Flex. Pragu i ndjeshmërisë (rënia e presionit) duhet të jetë 7-10 mV. Quhet edhe Delta Peak. Është më mirë ta vendosni në nivelin minimal. Rryma e pompimit duhet të vendoset në intervalin 50-100 mAh. Për të shfrytëzuar plotësisht fuqinë e baterisë, duhet të karikoni me rrymë të lartë. Nëse kërkohet fuqia e saj maksimale, bateria ngarkohet me një rrymë të ulët në modalitetin normal. Pas shqyrtimit të mënyrës së ngarkimit të baterive Ni-Cd, çdo përdorues do të jetë në gjendje ta kryejë këtë proces në mënyrë korrekte.

Përkundër faktit se bateritë nikel-kadmium janë ndaluar të prodhohen në Bashkimin Evropian që nga ky vit, këta punëtorë të palodhur ende përdoren në shumë pajisje autonome të lira dhe të fuqishme (kaçavida, rroje elektrike, elektrik dore).

Edhe nëse udhëzimet e funksionimit nuk thonë asgjë për llojin e baterisë së pajisjes, është mjaft e thjeshtë të përcaktohet se është bateria nikel-kadmium që shërben si burim i rrymës - më shpesh koha e karikimit tregohet në diapazonin prej 5-12 orësh dhe ka një tregues të nevojës për të shkëputur në mënyrë të pavarur ngarkuesin pas skadimit të kohës së karikimit.

Për bateritë nikel-kadmium, preferohet ngarkimi i shpejtë me impuls sesa rryma e ngadaltë konstante. Këto bateri mund të japin shumë energji, gjë që përcakton zgjedhjen e tyre për pajisje të fuqishme të pavarura. Bateritë e nikelit të kadmiumit janë i vetmi lloj baterie që mund të përballojë shkarkimin e plotë nën ngarkesë të rëndë pa asnjë pasojë. Llojet e tjera të baterive kërkojnë shkarkim jo të plotë me ngarkesa relativisht të ulëta të fuqisë.

Bateritë nikel-kadmium nuk u pëlqen karikimi afatgjatë me ngarkesë të lehtë të rastësishme. Shkarkimi i plotë periodik është i nevojshëm për ta, siç është ajri për një person - në mungesë të shkarkimit të plotë, kristale të mëdha metalike formohen në elektroda (gjë që çon në shfaqjen e të ashtuquajturit "efekt i kujtesës") - bateria humbet papritur kapacitetin e tij. Për një funksionim të gjatë dhe efektiv të baterive NiCd, kërkohen cikle mirëmbajtjeje të baterisë - një shkarkim i plotë i ndjekur nga një karikim i plotë, bazuar në shumicën e rekomandimeve - një herë në muaj, të paktën një herë në 2-3 muaj.

Bateritë e nikel-kadmiumit janë bateritë më "të pamenduara" nga bateritë moderne të prodhuara në masë - ato nuk kanë nevojë as për një sistem monitorimi të baterive për t'i përdorur ato, gjë që përcakton përdorimin e tyre në pajisje të lira dhe të fuqishme.

Ngarkimi me rryma të ulëta në 5-12 orë ju lejon të bëni pa asnjë masë paraprake në formën e sistemeve të kontrollit të shkarkimit të ngarkesës. Kur mbingarkohet, bateria thjesht do të humbasë ngadalë kapacitetin (për kënaqësinë e prodhuesit). Mos harroni këtë kur përdorni karikues "bad-boy" (ngarkues pa një mekanizëm automatik të kontrollit të karikimit). Prandaj, është mirë të ngarkoni një bateri plotësisht të shkarkuar dhe të respektoni rreptësisht kohën e karikimit, gjë që do të mbajë kapacitetin e baterisë NiCd për një kohë të gjatë.

Kur përdorni karikim "të shpejtë" (me një kohë karikimi më pak se 5 orë), këshillohet të keni një karikues me sensor të temperaturës, pasi kur ngarkoni temperatura e baterisë rritet, kapaciteti rritet me temperaturën, me një rritje të kapacitetit. , karikuesi mund të rikarikojë baterinë mbi nivelin e kërkuar, gjë që çon në një rritje edhe më të madhe të temperaturës (dukuri e "mbikalimit termik" të baterisë) dhe, të paktën, në një përkeqësim të parametrave të baterisë. Një situatë e ngjashme ekziston kur ngarkoni baterinë në temperatura të ulëta. Sensori i temperaturës ju lejon të zhvendosni parametrat e karikimit në varësi të temperaturës së baterisë, si dhe shkëputni baterinë nga karikimi kur temperatura rritet mbi 1 gradë Celsius në minutë ose kur temperatura e baterisë arrin 60 gradë Celsius, gjë që shmang pasojat tragjike. e mbingarkesës termike.

Si ilustrim i nevojës për një sensor termik në një karikues, mund të jap një shembull të një ngarkimi dy vjeçar të një baterie nikel-kadmiumi për një kaçavidë profesionale në një karikues pa një sensor termik (në foto kjo është vetë karikuesi), i cili ju lejon të ngarkoni baterinë me një ritëm të përshpejtuar - në një orë. Në atë kohë, temperatura në apartament ishte rreth 30 ° C, karikuesi duhet të ngarkojë automatikisht baterinë derisa të arrihet tensioni i synuar dhe të mbyllet automatikisht, gjë që u tha në anglisht në të bardhë në udhëzimet në seksionin e sigurisë. Në mëngjes, bateria e parë nga kompleti u ngarkua pa asnjë incident - pas 50 minutash karikuesi fiket, në mbrëmje bateria e dytë paraqiti një surprizë gjatë karikimit: për shkak të mungesës së një sensori të temperaturës në karikues, bateria ka hyrë në modalitetin e mbingarkesës termike. Meqenëse ngarkimi u përshpejtua, problemi u vu re vonë - kur bateria u ndez në tym dhe filloi të spërkatte elektrolitin e nxehtë. Karikuesi i shkëputur shpejt nga rrjeti u ruajt. Nga ana tjetër, bateria po nuhaste për një kohë të gjatë në agoni, duke u përpjekur të shkaktonte sa më shumë dëm kur largohej nga bota tjetër, por nuk ia doli dhe dëmi u kufizua në koston e vetë baterisë - 15 USD. . Që atëherë, karikuesi është lidhur me rrjetin nëpërmjet një kohëmatësi.

Pavarësisht nga mangësitë e tyre, bateritë nikel-kadmium ekzistojnë ende në mesin tonë sot. Shpresojmë, një teori e vogël dhe përvoja praktike e përshkruar në artikull do t'i lejojë lexuesit të përfitojë sa më shumë nga bateria nikel-kadmium e pajisjes së tyre.

E drejta e autorit © Dmitry Spitsyn, 2009.

Të gjitha bateritë janë të dizajnuara për ngarkim-shkarkim të thellë të shumëfishtë.

Elektroda pozitive (katoda) përmban oksid nikel-hidroksid NiOOH me pluhur grafit (5-8%), dhe negative (anoda) përmban kadmium metalik Cd në formë pluhuri.

Bateritë e këtij lloji shpesh quhen si rrotulloj, meqenëse elektrodat rrotullohen në një cilindër (roll) së bashku me një shtresë ndarëse, të vendosura në një kuti metalike dhe të mbushura me elektrolit. Ndarësi (ndarësi), i lagur me elektrolit, izolon pllakat nga njëra-tjetra. Është bërë nga një pëlhurë jo e endur që duhet të jetë rezistente ndaj alkalit. Elektroliti është më shpesh hidroksidi i kaliumit KOH me shtimin e hidroksidit të litiumit LiOH, i cili nxit formimin e nikelateve të litiumit dhe rrit kapacitetin me 20%.

Në anodë:
Cd (s) + 2OH - (l) → Cd (OH) 2 (s) + 2e -

Në katodë:
2Ni III O (OH) (s) + 2H 2 O (l) + 2e - → 2Ni II (OH) 2 (s) + 2OH - (l)

Ekuacioni i shkarkimit total për nikel-kadmium bateri:

2 NiOOH + Cd + 2 H 2 O ↔ 2 Ni (OH) 2 + Cd (OH) 2

Tensioni në terminalet 1.2 V

Përparësitë:

Jep një rrymë relativisht të fortë, pse përdoret, për shembull, në veglat e punës pa tela,

Aftësia për të ngarkuar shpejt dhe lehtë, edhe pas ruajtjes afatgjatë të baterisë;
një numër i madh i cikleve të ngarkimit / shkarkimit: me funksionim të saktë - më shumë se 1000 cikle;
kapacitet i mirë i ngarkesës dhe aftësia për të punuar në temperatura të ulëta;
jetëgjatësi e gjatë në çdo nivel ngarkimi.

Të metat: toksiciteti i kadmiumit; efekti i "kujtesës".

http://www.ixbt.com/mobile/accumulators-mem.shtml

Bateri hidride metalike nikel (NiMH)

Anoda është një aliazh i nikelit me ndonjë metal tjetër (La, Li); aliazhi në tërësi shënohet me shkronjë M... Një material i tillë lejon që atomet e hidrogjenit (H) të ruhen në zbrazëtirat e rrjetës kristalore.

Katoda është një përzierje e oksidit bazë dhe hidroksidit të nikelit.

Tensioni nëpër terminale është rreth 1.2 V.

Përdoret në telefonat celularë të vjetër. Në dispozicion për shitje Bateritë NiMH madhësia standarde e një baterie standarde (AA, etj.), të cilat janë zëvendësuar kohët e fundit në këtë zonë NiCd akumulatorë.

Përparësitë: kapacitet i lartë specifik, relativisht i lehtë, më pak toksik se NiCd bateri.

Të metat: vetë-shkarkim relativisht i shpejtë; më të shtrenjta se bateritë e mësipërme.

• ngarkoni vetëm bateritë e shkarkuara plotësisht;
• mos e vendosni një bateri të ngarkuar në rimbushje shtesë, pasi kjo do të zvogëlojë ndjeshëm jetën e saj të dobishme;
• nuk rekomandohet heqja e një baterie të pa ngarkuar nga karikuesi;
• Mos i lini bateritë Ni-Cd dhe Ni-MH në karikues pas përfundimit të karikimit për një kohë të gjatë, pasi karikuesi vazhdon t'i karikojë ato edhe pas një karikimi të plotë, por vetëm me një rrymë shumë më të ulët. Prania afatgjatë e baterive Ni-Cd- dhe Ni-MH në karikues çon në mbingarkimin e tyre dhe përkeqësim të parametrave;
• Bateritë duhet të jenë në temperaturën e dhomës përpara se të rikarikohen. Karikimi është më efektiv në një temperaturë ambienti prej + 10 ° C deri + 25 ° C.

Dyqani Ni-MHBateritë duhet të mbahen në një vend të freskët dhe të thatë në një temperaturë pak më të ulët se temperatura e dhomës, 40% e ngarkuar. Një herë në çdo 1-2 muaj, duhet të kryhen tarifa shtesë, shkarkime dhe karikime përsëri në 30-60% të kapacitetit. Lejohet ruajtja deri në 5 vjet.