Për shkak të prodhimit të përmirësuar, bateritë Ni-Cd tani përdoren në shumicën e baterive portative pajisjet elektronike. Kosto e pranueshme dhe të lartë treguesit e performancës bëri 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. Për më tepër, bateri të tilla përdoren edhe më së shumti kushte 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. Është e lidhur me shpejtësi e lartë vetë-shkarkimi. 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 aplikoni 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. ku tregues i ngjyrave do të shkëlqejë e verdhe... 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. Reversibilët i përkasin grupit pajisje 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 bateritë janë në përdorim të llojeve të ndryshme ia vlen të blihet 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 karakteristikat e projektimit... Për punë afatgjatë pajisja përdor 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 niveli 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 keni nevojë për të fuqi maksimale, bateria ngarkohet me 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.

Pavarësisht se nikeli bateri kadmiumi që nga ky vit i ndaluar për prodhim në vendet e BE-së, 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 e kadmiumit të nikelit, ngarkimi i shpejtë me impuls preferohet sesa i ngadalshëm rrymë e vazhdueshme... Këto bateri mund të prodhojnë fuqi e madheçfarë përcakton zgjedhjen e tyre për pajisje të pavarura të fuqishme. 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. Periodike shkarkim i plotëështë e nevojshme për ta si ajri për një person - në mungesë të një shkarkimi të plotë në elektroda, formohen kristale të mëdha metali (gjë që çon në shfaqjen e të ashtuquajturit "efekt i kujtesës") - bateria humbet papritmas kapacitetin e saj. Për një funksionim të gjatë dhe efikas të baterive NiCd, nevojiten ciklet e mirëmbajtjes së baterive - një shkarkim i plotë i ndjekur nga një karikim i plotë, bazuar në shumicën e rekomandimeve - një herë në muaj, në mjeti i fundit 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 a kontroll automatik tarifë). 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 që të keni një karikues me sensor të temperaturës, pasi gjatë karikimit rritet temperatura e baterisë, kapaciteti rritet me temperaturën, me rritjen e kapacitetit, karikuesi mund të rikarikojë baterinë nivelin e kërkuar, e cila 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 edhe kur bateria ngarkohet në temperatura të ulëta. Sensor temperature ju lejon të zhvendosni parametrat e karikimit në varësi të temperaturës së baterisë, si dhe shkëputni baterinë nga ngarkimi kur temperatura rritet mbi 1 gradë Celsius në minutë ose kur temperatura e baterisë arrin 60 gradë Celsius, gjë që shmang pasojat tragjike të 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 gabimet e tij, bateri nikel kadmiumi ekzistojnë ende mes nesh. 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.

/ Bateri nikel-kadmiumi në veglat elektrike

Bateritë nikel kadmium (NiCd) në veglat elektrike

Aktualisht në treg për dore mjetet e ndërtimit pjesa e mjeteve me bateri po rritet çdo vit. Blloqe baterish furnizimi me energji elektrike (bateri) Veglat elektrike janë të disa llojeve: nikel-kadmium, hidrid nikel-metal dhe litium-jon... Bateritë me bazë nikel janë më të përdorurat sot. Ky artikull do të hedhë një vështrim më të afërt në karakteristikat e një baterie nikel kadmiumi.

Mbulesa e qelizave të baterisë nikel-kadmium (NiCd) është bërë nga fletë çeliku e nikeluar, e cila është edhe poli negativ. Vetë elektrodat janë bërë në formën e një petë nga komponimet nikel-kadmium sipas teknologjisë së grumbullimit. Kjo fletë metalike vendoset si mbështjellje së bashku me një shtresë izoluese (ndarës) përmes së cilës depërton elektroliti. Vetë elektroliti ka një konsistencë paste dhe përbëhet kryesisht nga uji dhe hidroksidi i kaliumit (kaliumi i kaliumit).

Qeliza e baterisë është një sistem i mbyllur që është i izoluar nga mjedisi i jashtëm. Kjo parandalon që elektroliti të rrjedhë jashtë. Gjatë ngarkimit dhe shkarkimit normal, shkëmbimi i gazit bëhet brenda elektrolitit. Në kushte jonormale funksionimi, të tilla si një qark i shkurtër ose një rrymë karikimi shumë e lartë, nxehtësia mund të krijohet në qelizën e baterisë si rezultat i akumulimit të nxehtësisë. presioni i tepërt... Për të parandaluar këputjen e qelizës së baterisë, qelizat e baterisë me cilësi të lartë janë të pajisura me një valvul për lehtësimin e presionit që lehtëson presionin. Në një gjendje statike të ngarkuar, voltazhi i qelizës midis poleve negative dhe pozitive është 1.2 V.

Mirëmbajtja:

Bateritë e nikelit të kadmiumit të përdorura në veglat elektrike janë pa mirëmbajtje. Ato mund të ruhen si të ngarkuara ashtu edhe të pa ngarkuara. Pasi bateria të shkarkohet, nuk ka nevojë ta karikoni menjëherë. Ky është ndryshimi thelbësor midis këtyre baterive dhe atyre me acid plumbi. Bateritë nikel-kadmium duhet të shkarkohen plotësisht sa herë që është e mundur, por jo në një shkarkim të thellë. Tashmë është e mundur të flitet për një shkarkim të plotë të baterisë në një vegël elektrike kur fuqia e pajisjes zvogëlohet ndjeshëm. Një shkarkim derisa motori të ndalojë plotësisht ose një shkarkim i plotë i një elektrik dore, kur llamba nuk ndizet më, shkakton shkarkim i thellë dhe mund të dëmtojë vetë baterinë.

Karakteristikat e volt-amperit:

Karakteristika e tensionit aktual të baterive nikel-kadmium varet nga madhësia (kapaciteti) dhe dizajni i tyre. Sa më shumë qeliza e baterisë të jetë e optimizuar për rezistencë të lartë ndaj rrymës, aq më i qëndrueshëm është voltazhi i shkarkimit. Nëse krahasojmë bateritë me të njëjtin dizajn, por me kapacitete të ndryshme, atëherë shpesh një bateri me kapacitet të lartë ka një rezistencë më të lartë ndaj rrymës së lartë. Si rezultat i kontrolleve dhe testeve të shumta, prodhuesit e mjeteve të energjisë me cilësi të lartë kanë gjetur ekuilibër optimal ndërmjet intensitetit të energjisë dhe rezistencës së rrymës me forcë të madhe.

Efekti i kujtesës:

Kur përdorni bateri të rikarikueshme nikel-kadmiumi, ato gjithmonë duhet të shkarkohen plotësisht dhe vetëm atëherë të ringarkohen. Nëse ky rregull nuk respektohet, mund të ndodhë i ashtuquajturi efekt i kujtesës. Shkarkime të tilla të pjesshme dhe ngarkesa të pjesshme të mëvonshme mund të çojnë në formimin e kristaleve në elektrodën negative, gjë që zvogëlon kapacitetin fillestar të baterisë dhe zvogëlon tensionin gjatë shkarkimit. Kur lidhet Pajisje elektronike në rrjet, funksioni i stabilizimit të tensionit aktivizohet si rezultat i mbylljes së parakohshme të pajisjes. Pajisjet me motor, të tilla si veglat elektrike, reagojnë ndaj kësaj duke ulur shpejtësinë e rrotullimit. Një efekt jo shumë i theksuar i kujtesës është i kthyeshëm. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të përsëriten disa cikle "normale" të shkarkimit-karikimit, gjatë të cilave duhet të përdoren të ashtuquajturit karikues të shpejtë me rryma të larta karikimi.

Vetë-shkarkimi:

Bateritë nikel-kadmium shkarkohen vetë gjatë ruajtjes. Procesi i vetë-shkarkimit varet kryesisht nga temperatura dhe cilësia e qelizës së baterisë. Ruajtja në temperatura të larta dhe bateritë e prodhuara keq kontribuojnë në vetë-shkarkimin. Në temperaturën e dhomës, koha e shkarkimit është afërsisht 3-4 muaj.

Karakteristikat e temperaturës:

Si pothuajse çdo proces kimik, reaksion kimik në temperatura të ulëta ecën më ngadalë se në temperatura të larta. Kjo i referohet kryesisht elektroliteve të trasha të baterive nikel-kadmium. Kështu, në temperatura të ulëta ato japin një rrymë më të ulët shkarkimi sesa në temperaturën e dhomës. Përveç kësaj, ato nuk mund të ngarkohen me rrymë të lartë në temperatura të ulëta. Temperatura e kufirit të poshtëm është afërsisht -15C.

Siguria Mjedisore:

Bateritë e kadmiumit të nikelit përmbajnë komponime nikel dhe kadmium. Komponimet e kadmiumit janë shumë toksike. Nëse nuk hidhet siç duhet, kadmiumi nga bateritë mund të formojë komponime shumë toksike, potencialisht të rrezikshme për mjedisin. Prandaj, në fund të jetës së tyre, bateritë e nikelit të kadmiumit duhet të hidhen siç duhet dhe të dërgohen për riciklim në përputhje me rregulloret ligjore përkatëse. Kur hidhen siç duhet, përqindja e baterive të riciklueshme të nikelit kadmium është më e larta në krahasim me sistemet e tjera të baterive. Bateritë e riciklueshme të nikelit kadmium janë miqësore me mjedisin. Prandaj, prodhuesit e mjeteve elektrike me cilësi të lartë ofrojnë shërbime të dedikuara për riciklimin e baterive NiCd.

Bateritë nikel-kadmium (Ni-Cd) të ndezura ky moment përdoret ende gjerësisht në ekonomia kombëtare... Sipas dizajnit të tyre, ata i përkasin grupit bateri 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 operacioni me shkarkim dhe rrymat e karikimit madhësi të madhe... 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.

Veçanërisht Bateritë Ni-Cd t'i lërë vendin teknologjisë portative. Arsyeja për këtë është rreziku i kadmiumit për njerëzit dhe mjedisin. Hedhja e këtyre baterive kërkon pajisje speciale për rikuperimin e kadmiumit. për një makinë është më e lehtë, më e shpejtë dhe më e zhvilluar. Por ka ende mjaft fusha ku bateritë nikel-kadmium janë të pazëvendësueshme.

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

Në të përdoren bateri nikel-kadmiumi me përmasa të vogla pajisje teknike që kërkojnë për punën e tyre rrymë e lartë... Në kushte të tilla, bateritë Ni-Cd prodhojnë fuqi e qëndrueshme dhe mos mbinxehni 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 një rezistencë e brendshme dhe graviteti specifik i ulët. E gjithë kjo deri tani tejkalon pikë negative lidhur 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:

• - Ni (OH) 2;
• ? -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 një bateri Ni-Cd ngarkohet, forma α-Ni (OH) 2 konvertohet në α-NiOOH. Në këtë rast, rrjeta kristalore e substancës ndryshon disi. Në fazën përfundimtare të karikimit, formohet α-NiOOH. Numri i fazave? dhe? Hidroksidi i nikelit do të varet nga kushtet specifike të karikimit.

Faza? formohet intensivisht kur shpejtësi e lartë karikimi ose mbingarkimi. Si rezultat i formimit të α-NiOOH, ndodh një ristrukturim radikal i strukturës së oksidit. Për krahasim, dendësia e fazës? është 4,15, dhe faza? -3,85 g / cm 3. Për këtë arsye, kur mbingarkohet Bateri Ni-Cd ka ndryshim në vëllimin e masës aktive të elektrodës pozitive. Vetitë elektrokimike? dhe? gjithashtu ndryshojnë. Për formën? -NiOOH, ngarkesa kalon me më pak efikasitet dhe faktori aktual i përdorimit në këtë rast është më i vogël se forma?. Forma? gjithashtu ka një potencial më të ulët shkarkimi dhe vetëshkarkues gjysmën e më shumë se për ?.

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 deri në 70 përqind. Për këtë arsye, konsiderohet se potenciali i elektrodës negative gjatë ngarkimit-shkarkimit mbetet i pandryshuar.

Proceset e përgjithshme në një bateri Ni-Cd

Në një bateri nikel-kadmiumi, ndodhin reagimet e mëposhtme:

Gjatë karikimit

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

Në dalje

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

Gjatë rimbushjes, reagimi i mëposhtëm ndodh në elektrodën pozitive:

2OH? ? 1 / 2O2 + H 2 O + 2e?

Kjo do të thotë, oksigjeni lëshohet, i cili arrin elektrodën negative përmes ndarësit, dhe atje, me pjesëmarrjen e tij, ndodh reagimi i mëposhtëm:

1 / 2O2 + Cd + H 2 O? Cd (OH) 2

Si rezultat, ndodh një reaksion i mbyllur i oksigjenit. Kjo stabilizon presionin në baterinë nikel-kadmium gjatë mbingarkesës. Sasia e presionit në bateri varet shumë nga shpejtësia me të cilën oksigjeni transportohet midis elektrodave pozitive dhe negative. Gjatë mbingarkesës, hidrogjeni mund të lëshohet në elektrodën negative të kadmiumit:

H 2 O + e? ? Oh? + 1 / 2H 2

Më pas oksidohet në elektrodën pozitive. Reagimi duket si ky:

NiOOH + 1 / 2H 2? Ni (OH) 2

Formimi i hidrogjenit në bateri e mbyllurËshtë një proces i rrezikshëm. Nëse shkalla e përthithjes së tij është e ulët, atëherë kjo mund të çojë në akumulimin e tij. Dhe kjo tashmë është shpërthyese. Prandaj, në bateritë e mbyllura nikel-kadmiumi, kapaciteti i elektrodës së kadmiumit bëhet shumë më i madh se ai pozitiv.

Kapaciteti është bateri e mbyllur përcaktohet pikërisht nga vlera e kapacitetit të elektrodës oksid-nikel.

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.

Në lidhje me energjinë karakteristikat e Ni-Cd bateritë, ato gjithashtu ndryshojnë në varësi të llojit të baterisë.

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 bitit modele 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 të njëtrajtshme në thellësi të ndryshme elektrodat.

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 temperatura e punës Bateritë Ni-Cd në shumicën e rasteve janë 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 intervalin e temperaturës 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 aq më aktivisht më aktuale ngarkuar. 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 nga kapaciteti.

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.

Funksionimi i baterive nikel kadmium (Ni-Cd).

Gradualisht, gjatë funksionimit të baterive nikel-kadmium, në to ndodhin ndryshime që ndikojnë në performancën e tyre. Këto ndryshime shkaktojnë një rënie graduale të tensionit të baterisë dhe një ulje të kapacitetit të saj të shkarkimit.

Cilët faktorë çojnë në dështimin e baterive Ni-Cd:

• Ulje sipërfaqe pune elektroda;
• humbja e masës aktive të elektrodave;
• ndryshimet në përbërjen dhe vëllimin e elektrolitit alkalik, si dhe rishpërndarjen e tij në bateri;
• shfaqja e rrjedhjeve përgjatë përcjellësve të shkaktuar nga rritja e dendriteve të kadmiumit;
• proceset që lidhen me konsumin e pakthyeshëm të ujit dhe oksigjenit;
• prishja e lëndës organike.

Ndryshimet në elektrodën pozitive (oksidi i nikelit)

Pas një numri të caktuar, mjaft të madh, ciklesh, dendësia e masës aktive të elektrodës pozitive ndryshon. Ndodh e ashtuquajtura fryrje e elektrodës së oksidit të nikelit. Përveç kësaj, forca e saj zvogëlohet. Si rezultat, cilësia e kontaktit të masës aktive me bazën e elektrodës zvogëlohet. Si rezultat, përçueshmëria elektrike e elektrodës zvogëlohet dhe kapaciteti i baterisë zvogëlohet.

Ulja e fuqisë së elektrodës pozitive është shkaktuar kryesisht nga mbingarkesa e rregullt. Siç u përmend më lart, kjo shoqërohet me lëshimin e oksigjenit në kutinë e mbyllur të baterisë. Në bateritë me elektroda metal-qeramike, këto ndryshime vërehen në një masë shumë më të vogël. Gjatë funksionimit të baterive nikel-kadmium, vërehet një rritje e kristaleve të masës aktive. Kjo çon në një ulje të sipërfaqes së punës të elektrodave dhe një rënie të kapacitetit.

Ndryshimet në elektrodën negative (kadmium)

Në elektrodën e kadmiumit, procesi kryesor që shkakton degradimin e saj është migrimi i masës aktive. Në një bateri Ni-Cd që është përdorur për një kohë të gjatë, masa aktive e elektrodës negative mund të gjendet si në ndarës ashtu edhe në elektrodën pozitive. Si rezultat, ka një humbje të masës aktive, si dhe bllokim të shtresës sipërfaqësore të elektrodës negative.

Kjo dëmton aksesin e elektrolitit alkalik në thellësinë e elektrodës. Si rezultat, rezistenca e brendshme e baterisë rritet. Migrimi i masës aktive dhe rritja e dendriteve përmes ndarësit në elektrodën pozitive shkakton qarqe të shkurtra dhe një rritje të vetëshkarkimit. Ashtu si në elektrodën oksid-nikel, edhe në elektrodën e kadmiumit, kristalet rriten më shumë dhe masa aktive bymehet.

Procese të tjera të pakthyeshme gjithashtu shkurtojnë jetën e një baterie nikel-kadmiumi. Në veçanti, për shkak të potencialit të lartë të oksidimit të elektrodës pozitive, papastërtitë organike oksidohen në të. Këto janë aditivë të veçantë stabilizues dhe aktivizues në këtë lloj baterie. Baza qeramike e elektrodës konsumon ujë gjatë oksidimit të saj dhe lëshon hidroksid nikel (Ni (OH) 2).

Rritja e presionit në një akumulator nikel-kadmiumi gjithashtu ka një efekt të dëmshëm në gjendjen e akumulatorit. Kur kapaciteti i elektrodës së kadmiumit zvogëlohet, balanca e kapaciteteve të pllakave pozitive dhe negative ndryshon. Si rezultat, krijohen kushte për evolucionin e hidrogjenit. Në shpejtësi të ulët rikombinimi, hidrogjeni fillon të grumbullohet dhe ekziston një kërcënim i një rritje të mprehtë të presionit. Ky është shpesh rasti me karikimin e shpejtë. Për modelet prizmatike dhe disqe të baterive Ni-Cd, kutia mund të deformohet nën presion të shtuar. Ngushtësia mund të ruhet, por dendësia e montimit prishet, rezistenca e brendshme e baterisë rritet dhe voltazhi i shkarkimit zvogëlohet.

Vlen të kujtohet se hidrogjeni gjithashtu grumbullohet kur bateria shkarkohet vazhdimisht në 0 volt. Përveç kësaj, brenda baterisë ka azot, i cili arrin atje kur mbyllet. Pra, brenda, nitratet në elektrolit janë ende duke u restauruar. Ajo gjithashtu shkakton një rritje të presionit. Bateritë alkaline nikel-kadmium kanë një valvul emergjence për të lehtësuar presionin. Por kjo bëhet vetëm një herë, pasi në një element kimik ndodhin ndryshime të pakthyeshme.

Elektroliti alkalik gjithashtu kontribuon në rënien e performancës së baterisë Ni-Cd. Më saktësisht, një ndryshim në përbërjen dhe vëllimin e tij. Si rezultat i ndryshimeve në strukturën dhe ënjtjes së elektrodave, elektroliti tërhiqet. Si rezultat, rezistenca e brendshme e baterisë rritet. Përbërja e elektrolitit ndryshon gradualisht. Krahasuar me gjendjen fillestare, vëllimi i karbonateve mund të rritet ndjeshëm. Përçueshmëria elektrike e elektrolitit bie dhe performanca e baterisë përkeqësohet gjatë shkarkimit. Kjo bëhet veçanërisht e dukshme në temperatura të ulëta.

Si ndikon funksionimi dhe temperatura në procesin e degradimit?

Një nga më faktorë të rëndësishëm temperatura po ndikon në procesin e degradimit të baterisë nikel-kadmium. Kur temperatura rritet për çdo dhjetë gradë, proceset kimike përshpejtohen dy deri në katër herë.

Efekti i temperaturës bëhet edhe më i theksuar me rritjen e rrymës së karikimit, pasi kjo bën që bateria të nxehet gjatë mbingarkesës. Ulja e kapacitetit të elektrolitit të kadmiumit në temperatura të ulëta do të tejkalojë uljen e kapacitetit të elektrodës pozitive. Kjo vendos disa kufizime në përdorimin e baterive në rajonet veriore. Në një situatë të tillë, shkalla e evolucionit të hidrogjenit rritet gjatë karikimit.

Procesi i degradimit të baterive nikel-kadmium ndikohet shumë nga natyra e funksionimit. Çfarë përfshin kjo:

• thellësia dhe mënyra e shkarkimit;
• mënyra e karikimit;
• intervali kohor me ngarkimin dhe shkarkimin (nëse çiklizmi është i vazhdueshëm);
• periudhat e ruajtjes dhe funksionimit.

Grafiku më poshtë tregon jetëgjatësinë e baterisë në cikle në varësi të thellësisë së shkarkimit.

Duhet të theksohet se bateritë Ni-Cd kanë një rezistencë mjaft të lartë ndaj mbingarkesës aksidentale. Nëse shkarkimi i tepërt ndodh rrallë, atëherë hidrogjeni rikombinohet lehtësisht. Kur të hiqet polarizimi, tensioni i baterisë rikthehet.

Me rimbushje të vazhdueshme të baterive nikel-kadmium, është e nevojshme të sigurohet një rrymë e barabartë me 0,03-0,05 të kapacitetit nominal. Nëse bateria funksionon vazhdimisht në këtë mënyrë, atëherë përveç vlerës aktuale, ndikon edhe temperatura e sistemit operativ. Ndërsa temperatura rritet, prodhimi i oksigjenit rritet. Kjo përshpejton degradimin e baterisë. Për funksionimin me rimbushje të vazhdueshme (temperatura 50-55 gradë Celsius), u krijuan modele të veçanta të baterive cilindrike. Ato kanë elektroda të tipit rrotull me një jetë shërbimi prej të paktën 4 vjetësh. Në këto bateri është rregulluar përbërja e elektrolitit dhe janë bërë përgatitje për përshpejtimin e përthithjes së gazrave.

Nëse e shkarkoni një bateri Ni-Cd pas një rimbushjeje të gjatë, kapaciteti i saj do të jetë pak më i ulët se ai i një baterie të karikuar nga e para. Por ky fenomen është i përkohshëm dhe kapaciteti do të kthehet në normalitet pas disa cikleve ngarkim-shkarkim.

Etiketimi i baterive alkaline nikel-kadmium (Ni-Cd).

Shënimi i baterive Ni-Cd mund të duket si ky:

40 NK, K, L, H; 250 P (P), K

Simbolet tregojnë sa vijon:

• 40 - numri i baterive në një bateri ose paketë baterie;
• NK, K - lloji i baterisë nikel-kadmium (emërtimi NK korrespondon me TU 16-90 ILVE.563330.001TU, emërtimi K korrespondon me IEC 623, GOST R IEC 60623-2002);
• L, H - lloji i baterisë Ni-Cd në varësi të mënyrës së shkarkimit (L - mënyra e vazhdueshme shkarkimi, H - mënyra e shkarkimit të shkurtër);
• 250 - vlera kapaciteti nominal(orë amper);
• R (P) - versioni plastik i rezervuarit të magazinimit;
• K - dizajni i kornizës së paketës së baterisë.

Të mirat dhe të këqijat e baterive nikel kadmium (Ni-Cd).

Si përfundim, le të kujtojmë shkurtimisht avantazhet dhe disavantazhet e baterive nikel-kadmium.

Përparësitë e baterive Ni-Cd

• Një numër i madh ciklesh ngarkimi-shkarkimi (më shumë se 1000);
• Jetëgjatësia e gjatë, pavarësisht nga gjendja e ngarkimit;
• Mënyrë e shpejtë dhe e lehtë për të karikuar;
• Përballoni stresin serioz;
• Është e mundur të punohet në temperatura të ulëta;
• I përshtatshëm për mjedise të vështira;
• Ruajtja e kapacitetit në temperatura të ulëta;
• Janë të lira.

Disavantazhet e baterive Ni-Cd

• Efekti i kujtesës dhe nevoja për punë për ta eliminuar atë;
• Mjaft shkallë të lartë vetë-shkarkimi;
• Dendësi e ulët e energjisë në krahasim me llojet e tjera të baterive të rikarikueshme;
• Toksiciteti i materialeve. Kjo është veçanërisht e vërtetë për kadmiumin. Prodhimi dhe përdorimi i baterive të tilla është i ndaluar në një numër vendesh. Për asgjësimin e tyre kërkohen pajisje dhe teknologji speciale.

Kjo është gjithçka që në këtë pikë doja t'ju tregoja për bateritë nikel-kadmium. Nëse keni pyetje ose shtesa mbi temën, atëherë lini ato në komente.

Kanali nespokoyniy tregoi se si të rivendosni një bateri të vdekur, e cila është instaluar në një kaçavidë. Në rastin tonë, një bateri nikel-kadmiumi. Ju mund të blini gjithçka që ju nevojitet për rikuperim Transport falas në këtë dyqan kinez.
Kuti-kuti të çmontuara. Kështu duken ata.

Vendosa të rivendos, sepse bateria nikel-kadmium nuk ngarkohet. Arsyeja është se disa kanaçe nuk fitojnë kapacitet dhe, në përputhje me rrethanat, e gjithë bateria nuk ngarkohet, nuk ka punë. Bateria ka kapacitet 1300. Unë u përpoqa të karikoja një kavanoz me këtë pajisje, një nga një. Shikoi se sa tarifohet secili. Në këtë rast, nëse banka e lartë ka nënshkruar në 1781, 1888, kjo pavarësisht se është shkruar norma 1300. Në disa 68, 73, 50, të tjerat janë normale 1340, 1359. Disa janë normale, disa nuk marrin përgjegjësi.

Bateria ose ndonjë burim prej afërsisht 12 volt. Në gjunjë kam plagosur 2 tela plus ose minus dhe bëjmë të ashtuquajturin fillimin e baterisë. Në kavanoz, i cili është 1.2 volt, ne prekim instalimet elektrike. Ka një klikim të vogël, për një sekondë, hiqeni. Ne e bëjmë këtë 3-4 herë.
Pas kësaj, ne fillojmë të karikojmë në një mënyrë të re nga IMAX B6. Për momentin ka një tarifë. Me sa duket 1382 ka shtypur tashmë në rreth 1.5 orë. 1383, 1.76 volt, procesori vendos sa tension të japë. Fillimisht programojmë, më pas vendosim. Një kanaçe 1.2 volt, duke u karikuar. Ai që thirri 1387 nuk merr më. Fillimisht jepet 71. Përafërsisht 1400. Pas një nisjeje të tillë, një prekje e shkurtër me një tension të fuqishëm, gati 10 herë. Gjithashtu këtu, ne nuk do të lëvizim, krokodilët mund të shkëputen. Kishte edhe një bankë, u treguan 40, u thirrën 1426 e të ngjashme, banka ishte 80 me diçka, domethënë të gjithë po fitojnë më shumë se 1300. Kështu planifikohet të dëbohet. Për këtë bateri, ka ende disa kavanoza për të bërë.
Vazhdon nga 4 minuta në video për metodën e rikuperimit të një baterie nikel-kadmiumi që ka dalë jashtë funksionit.

Ka një mënyrë.

Tre mënyra për të riparuar një bateri kaçavide

Nëse bateria e kaçavidës është jashtë funksionit, ka disa mënyra për ta rregulluar atë.

1. Zëvendësoni kanaçen "e vdekur".

Le ta analizojmë këtë metodë duke përdorur shembullin e një kaçavide 12 V, NiCd (bateri nikel-kadmium). E tij bateri akumulatori brenda saj ka 10 kanaçe 1.2 volt të lidhur në seri, gjë që na jep 12 volt në dalje (1.2 * 10 = 12). Kapaciteti i të gjitha kanaçeve është i njëjtë, për shembull 1.5 Ah.

2. Zëvendësoni plotësisht të gjithë elementët

3. Kthejeni baterinë në një litium-jon

Ju duhet të blini kanaçe litiumi me rrymë të lartë të kapacitetit të kërkuar në Kinë, një tabelë balancuese BMS për t'i karikuar ato. Ju gjithashtu mund të blini një lidhës dhe një karikues për këto kanaçe. Por mund ta ngarkoni me një karikues standard. Mund të lexoni më shumë rreth këtij ndryshimi në kanalin tim.
https://zen.yandex.ru/media/master_dom/

Riparimi i baterisë së kaçavidës Makita

Përshëndetje të dashur lexues. Shoku im ka një kaçavidë të mirë Makita 6271. "Shurik" është i lezetshëm, megjithëse i vjetër, por bateritë kanë ngordhur prej kohësh. Ai më kërkoi të konvertoja bateritë në litium-jon. I porosita të gjithë komponentët në Kinë, prita pakot dhe vazhdova të ripunoja.
Nga "kanaçet" e vjetra ju nevojiten vetëm dy të parat, mbi të cilat ulet blloku i terminalit.

Lëshojmë kutinë dhe heqim të gjitha zgjatimet plastike në të.

Vendosa të vendos 3 bateri, tip 18650, një tabelë balancuese 20 A dhe një prizë karikimi. Bateritë kanë nevojë për rrymë të lartë, me një rrymë shkarkimi prej 20 ose 30 A.

I përdredha bateritë me shirit elektrik dhe i lidha me saldim. Ju duhet të lidhni shpejt, pa e mbinxehur kavanozin.

Më pas bashkova telat e nevojshëm te bateritë, duke ndjekur diagramin në tabelë.


Telat fillimisht u morën më gjatë se sa kërkohej.

Pas saldimit, i ngjita kontaktet me shirit të dyanshëm.


Lidhni prizën, terminalet dhe sensorin e temperaturës (TD) si më poshtë:


Vetë sensori duket kështu. Duhet të mos bashkohet nga terminali negativ dhe të bashkohet në kontaktin B, i cili do t'ju lejojë të ngarkoni baterinë me karikuesin tuaj.