Teave

NiCd nikkelkaadmiumakude tehnoloogia ülevaade

NiCd nikkelkaadmiumakude tehnoloogia ülevaade


Nikkelkaadmiumi, NiCd või NiCadi aku oli esimene laetavate elementide tüüp, mida sai kasutada kaasaskantavate elektroonikaseadmete jaoks.

Kuigi pliiakut oli olnud saadaval juba mitu aastat, kasutati seda peamiselt autotööstuse akude jaoks. Th NiCd saab hõlpsasti kasutada paljude standardsete primaarpatareide otsese asendajana ja selle kasutamine jõudis kiiresti kätte.

NiCd-rakke kasutatakse tänapäeval vähem, kuna need sisaldavad kaadmiumi. Elemendid või patareid tuleb kõrvaldada õigel viisil, kuna kaadmium on kahjulik ja võib prügimäelt leides lõppkokkuvõttes maa sisse imbuda.

Praegu saab osta vähe NiCd-patareisid, kuid see täitis turul tühimiku, mida ükski teine ​​tolleaegne aku ei suutnud täita. Aeg-ajalt võib vanu NiCd patareisid leida varudest või isegi kasutuses.

NiCd vs NiCad

Sageli kasutatakse nikkel-kaadmiumrakkude kirjeldamiseks lühendit NiCd. Samuti kasutatakse laialdaselt lühendit NiCad.

Lühend NiCad on SAFT Corporationi - patareide ja toiteallikate tootja - registreeritud kaubamärk. Seetõttu ei tohiks lühendit NiCad kasutada üldiselt nikkel-kaadmiumakude tähistamiseks, vaid ainult SAFTi toodetud patareidele.

Seetõttu on lühend NiCd tunnustatud geneeriline lühend nikkel-kaadmiumelementide ja patareide jaoks.

NiCd põhitõed

NiCd- või NiCad-elemendid suudavad pakkuda peaaegu otseseid tsink-süsinik- või leelispatareisid. Nad suudavad üldjuhul hoida vähem laengut kui need elemendid, kuid neil on ilmne eelis, et neid on võimalik uuesti laadida. See tähendab, et kuigi esialgne ostukulu on kõrgem kui samaväärsed primaarelemendid, saab kulusid säästa mõne laadimis- / tühjendamistsükli järel.

NiCd / nikkel-kaadmiumelemendi nimipinge on 1,2 volti. See hoiab seda pinget hästi suurema osa tühjendustsüklist ja langeb alles siis, kui suurem osa laengust on ära kasutatud. See hoiab väljundpinget paremini kui ekvivalentsed tsinksüsiniku primaartüübid, mille langus kogu elemendi eluea jooksul on stabiilne. Kuigi tasane kõver näitab ära, et elemendi väljundpinge on väga stabiilne, tähendab see seda, et kui lahter jõuab tühjenemistsükli lõppu, langeb väljundpinge kiiresti, andes kasutajale sageli vähe hoiatusi.

NiCd-rakkudel on sisemine takistus väga madal. Hea kvaliteediga leeliselementide sisetakistus võib uuel kujul olla umbes 300 milli-oomi. See näitaja võib 20% tühjenemise korral tõusta umbes 900 millioomini ja peaaegu täielikult tühjenemiseni mitme oomini. NiCd näitajad on palju madalamad ja igasugust sisemist takistust saab enamikul eesmärkidel ignoreerida, kuna see on suurusjärgus vaid mõni millioom, sõltuvalt täpselt elemendi tüübist ja tootjast. See tähendab, et rakk on võimeline tekitama väga suuri voolusid, eriti kui rakk on kogemata lühisesse lülitatud. Seda silmas pidades tuleb hoolitseda selle eest, et seda ei juhtuks, kuna võib tekkida palju soojust.

NiCd ehitus

Nikkelkaadmiumi NiCd rakud koosnevad neljast põhielemendist:

  • Anood: See hõlmab kaadmiumiga kaetud võrku.
  • Katood: NiCd-elemendi katoodelektrood on võrk, mis on nikeldatud.
  • Eraldaja: Separaatorit kasutatakse tagamaks, et anood ja katood ei puutuks füüsiliselt kokku ega põhjustaks lühist.
  • Elektrolüüt: Elektrolüüt kannab ioone ja laengukandjaid anoodi ja katoodi vahel. See võib olla kas kaaliumhüdroksiid, KOH või naatriumhüdroksiid. Puksiirist toimib kaaliumhüdroksiid paremini, kuid naatriumhüdroksiid ei leki nii palju.

Väljutatud olekus koosneb positiivne toimeaine nikkelhüdroksiidist (Ni (OH) 2 ja negatiivne materjal - kaadmiumhüdroksiidist. Laadimisel muundatakse need koos vähese veega NiO OH-ks ja kaadmiumiks. Ehkki eraldajat ei toimu reaktsioon see isoleerib plaatide vahel. Vaja on ka elektrolüüdi. Selleks kasutatakse kaaliumhüdroksiidi. See ei osale reaktsioonis, kuid võimaldab kahe plaadi vahel elektronide ülekannet.

NiCd rakkude suurused

NiCd-elemente on võimalik saada erinevas suuruses ja sageli võib konkreetsete elektroonikaseadmete jaoks valmistada spetsiaalseid NiCd-akusid. Kuid kõige populaarsemad NiCd-elemendid on standardsete patarei- või elemendisuurustega: AAA-, AA-, C- ja D-elemendipaketid. Need selle standardmõõdud on toodud allpool, ehkki aeg-ajalt on leitud, et mõned NiCd-d on neid suurusi ületanud, muutes need tavalistesse pesadesse üsna tihedaks.


Lahtri tüüpLäbimõõt
mm
Kõrgus
mm
AAA10.544.5
AA14.550.5
C26.250.0
D34.261.5

Ettevaatusabinõud NiCd-de pika elu tagamiseks

NiCd akude eluea pikendamiseks võib järgida mitmeid ettevaatusabinõusid. Allpool on toodud lühike loetelu:

  • Ärge lühistage rakke, kuna saab tõmmata väga suuri voolusid. See võib olla ohtlik, kuna võib tekkida suur kogus soojust. Samuti on soovitav rakke mitte väga suure kiirusega välja lasta.
  • Ärge kunagi üle laadige rakke kiirusega, mis on suurem või võrdne nende tavalise laadimisvooluga. Trickle'i laadimine on lubatud.
  • Ärge kunagi laadige rakke tagasi. See võib juhtuda siis, kui mitmest järjestikusest rakust koosnev aku on täielikult tühjenenud. Kuna mõned elemendid hoiavad vähem laadimist kui ülejäänud, kogu aku tühjenemise korral satuvad mõned elemendid pöördlaadimise olukorda.
  • Ärge visake rakke kunagi tulle.
  • Rakud toimivad kõige paremini normaalsetes toatemperatuuril. Kõrge ja madal temperatuur vähendavad nende efektiivsust. Kõrge temperatuur võib rakku püsivalt kahjustada.

Nicd või NiCad elementide patareid on olnud saadaval juba mitu aastat. Nende kasutamine on lõppenud, pidades silmas nende kõrvaldamisega seotud keskkonnaprobleeme. Kuid mõned aastad tagasi oli saadaval palju NiCd akusid ja tey olid ainus elektrooniliste seadmete laetav element või aku.


Vaata videot: Cordless Drill Conversion - With Laptop Batteries?? (Juuni 2021).