Bateria e kadmiumit është një burim popullor energjie, i cili përdoret për të përfunduar Pajisje shtëpiake. Ato klasifikohen si lloje alkaline. Ato janë të pajisura me ato njësi dhe pajisje në të cilat nuk mund të përfshihen modele të tjera.

Bateritë nikel-kadmium përmbajnë terminale përçues negativë dhe pozitivë, për ndarjen e të cilave përdoret një ndarës. Pjesa e brendshme është e mbushur me një përbërje elektrolitike alkaline. Strehimi për bateritë nikel-kadmium është përgatitur nga një metal i veçantë dhe i mbyllur hermetikisht.

Për të siguruar kontakti më i mirë, për përgatitjen e elektrodave përdoret folie e cila nuk është shumë e trashë. Për të ndërtuar një ndarës, i cili është i përqendruar midis terminaleve në bateritë nikel-kadmium, përdoren lëndë të para të endura. Në fund të fundit, ai nuk ndërvepron me elektrolitin alkalik.

Borne përdoret për të lidhur baterinë me burime të tjera të energjisë nikel-kadmium. Dizajni i baterisë nikel-kadmium përfshin nyje të salduara për të siguruar një lidhje të ngushtë.

Avantazhet e furnizimit me energji elektrike me nikel kadmium

Numri i cikleve të shkarkimit dhe ngarkimit arrin në 1000 ose më shumë.
Periudha e ruajtjes për pajisje të tilla është e gjatë. Në të njëjtën kohë, shkalla e ngarkimit të njësisë nuk ndikon në këtë tregues.
Teknologjia për karikimin e baterive nikel-kadmium është relativisht e thjeshtë. Motoristët fillestarë gjithashtu mund ta zbatojnë atë.
Burime të tilla të energjisë mund të përdoren edhe në dimër, në kushte të vështira.
Kapaciteti nuk ulet as në temperatura nën zero.

Anët negative

Pajisjet kanë një veti të quajtur "efekt memorie". Për ta eliminuar atë, është e nevojshme të kryhen masa të caktuara.
Niveli i vetë-shkarkimit është rritur.
Nëse krahasoni bateritë CD me burime të tjera të energjisë, mund të theksoni densitetin e tyre të ulët të energjisë.
Për përgatitjen u përdorën përbërës toksikë. Prandaj, disa shtete nuk përdorin bateri të tilla dhe nuk i prodhojnë ato.
Për asgjësimin e njësive të tilla, përdoren pajisje të përshtatshme. Në vendin tonë po përgatiten instalime për riciklim dhe riciklim për njësitë nikel-kadmium.

Ngarkimi dhe shkarkimi i baterive nikel-kadmium

Procesi i shkarkimit

Parametrat e shkarkimit të burimit të energjisë varen në masë të madhe nga tiparet e projektimit, karakteristikat e elektrodave dhe prizat e rrymës. Ata gjithashtu paracaktojnë tensionin dhe rezistencë e brendshme.

Parametrat e bitit varen nga:

Karakteristikat dhe strukturat e ndarësit.
Cilësia e ndërtimit.
Sasia e përbërjes elektrolitike me të cilën mbushet kutia.
Të tjera.

Kur shkarkoni një burim nicd për një kohë të gjatë, ekspertët rekomandojnë përdorimin e baterive të diskut, të cilat plotësohen me priza të shtypura me madhësi të madhe. Prandaj, me një rritje të lehtë të rrymës, kapaciteti i shkarkimit, si dhe tensioni, zvogëlohet. Për të optimizuar këtë tregues, trashësia e kalimeve zvogëlohet dhe numri rritet.

Vlera maksimale e kapacitetit vërehet në temperaturën e dhomës. Rritja e mëtejshme e temperaturës nuk ndikon në këtë parametër. Temperaturat negative provokojnë një ulje të tensionit të shkarkimit dhe një rritje të rrymës së shkarkimit.

Përdorimi i kaçavidave të pajisura me furnizime me energji nikel-kadmiumi në dimër kërkon kujdes.

Procesi i karikimit

Kur ngarkoni bateritë ni cd, është e nevojshme të vendosni kufizime të karikimit. Në fund të fundit, gjatë procesit të rimbushjes, presioni brenda kutisë rritet, prodhohet oksigjen dhe zvogëlohet koeficienti aktual i aplikimit.

Si të ngarkoni baterinë cd? Për të rivendosur plotësisht ngarkesën, duhet të sigurohet një kapacitet prej 150–160 përqind. Gama e temperaturës - 0-+35 gradë. Nëse nuk merrni parasysh diapazonin e temperaturës, presioni do të rritet. Përmes valvulës së urgjencës do të lirohet përzierje oksigjeni. Prandaj, është e rëndësishme të përcaktoni paraprakisht se si të ngarkoni siç duhet baterinë.

Një bateri nikel-kadmiumi e shkarkuar është e ngarkuar mënyra të ndryshme. Koha e karikimit varet nga mënyra e zgjedhur.

Rryma prej 0.2 e kapacitetit total për 7 orë.
Një rrymë prej 0.3 e kapacitetit total për jo më shumë se 4 orë.

Kur ngarkoni njësinë në modalitetin e përshpejtuar (me një rrymë prej 0.4 të kapacitetit të disponueshëm), mbingarkimi është i ndaluar, pasi kjo do të çojë në një ulje të kapacitetit. Mund të vendosni se sa ngarkohet burimi i energjisë duke përdorur pajisje të përshtatshme. Kur punoni me rryma, përdoret një ampermetër. Për të përcaktuar numrin e volteve, përdorni një voltmetër ose multimetër.

Karikues për bateritë nikel-kadmium

Për të ngarkuar bateritë ni cd, përdoren karikues të kthyeshëm dhe automatik.

Karikuesi automatik me ni cd është i lehtë për t'u përdorur. Me ndihmën e tij mund të rikarikoni 2–4 bateri për një kaçavidë ose pajisje të tjera shtëpiake. Pas vendosjes së baterisë në memorie, modaliteti dhe numri vendosen. Pas kësaj, njësia lidhet me rrjetin.

Modelet automatike janë të pajisura me tregues që ndihmojnë në përcaktimin e gjendjes së burimeve të fuqisë së karikimit kur punoni me rrymë. Pajisjet e tilla janë gjithashtu të përshtatshme për shkarkimin e baterive ni cd.

Karikuesit e pulsit kanë një dizajn më kompleks. Ato mund të përdoren kur punoni me rrymë të konsiderueshme. Meqenëse ato klasifikohen si njësi profesionale, para përdorimit mësoni se si të karikoni burimin e energjisë dhe si të vendosni parametrat e kërkuar.

Modelet e kundërta (pulsi) janë të përshtatshme për furnizim ciklik të rrymës së ngarkimit dhe shkarkimit. Gjatë shkarkimit dhe karikimit, parametrat e rrymës dhe tensionit përcaktohen paraprakisht.

Veçoritë e përdorimit

Funksionimi afatgjatë ndikon në funksionimin dhe performancën e baterive kadmium-nikel. Përkeqësimi dhe dështimi i performancës shkaktohen nga:

Sipërfaqja e punës e terminaleve përçuese është zvogëluar.
Masa aktive e terminaleve përçuese është zvogëluar ndjeshëm.
Përbërja elektrolitike alkaline ndryshon përbërjen dhe rishpërndahet gabimisht në të gjithë burimin e energjisë.
Rrjedhja ndodh përgjatë elementëve përçues. Si rezultat, shkarkimi i një burimi energjie të ngarkuar ndodh mjaft shpejt.
Konsumi i lëngjeve dhe oksigjenit rritet. Nëse oksigjeni lëshohet tepër, procesi bëhet i pakthyeshëm.
Përbërjet organike fillojnë të shpërbëhen.

Riparimi i baterive nikel-kadmium

Procedura e restaurimit për bateritë nikel-kadmium, të cilat përdoren për të përfunduar një kaçavidë ose njësi tjetër portative, kërkon pak kohë. Meqenëse kostoja e baterive të tilla është e lartë, veçoritë duhet të studiohen përpara zbatimit.

Në thelb, ne rivendosim baterinë nikel-kadmium të kaçavidës me një rrymë pulsuese, e cila furnizohet për 2-4 sekonda. Vlera aktuale tejkalon parametrat e kapacitetit me 10 ose më shumë herë.

Para rivendosjes së baterisë, përgatiten disa elementë dhe mjete:

Furnizimi efikas me energji elektrike me vlerësime të forta të rrymës. Një bateri makine përdoret si bateri.
Kapëse.
Tela.
Një multimetër që monitoron tensionin.
Artikuj mbrojtës.

Procedura e rikuperimit përfshin disa aktivitete:

Përcaktohen terminalet pozitive dhe negative të një njësie veglash portative ose të një baterie të veçantë.
Duke përdorur kapëse ose kapëse aligator, si dhe copa teli, të këqijat janë bashkangjitur.
Fundi tjetër i telit shtypet në kontakt pozitiv. Kohëzgjatja e kontaktit me tela është 1–2 sekonda (mund të rritet në 3 sekonda). Veprime të tilla kërkojnë pak kohë. Kur bëni kontakt, sigurohuni që telat të mos ngjiten në njësi ose bateri.

Pas një cikli, niveli i tensionit matet duke përdorur një multimetër. Sapo të rikthehet tensioni, ata vazhdojnë me rritjen e kapacitetit. Për të rivendosur dhe riparuar furnizimin me energji elektrike, kryhen 2-4 cikle.

Kjo teknikë sjell efektin e pritur vetëm në afatshkurtër. Kjo është për shkak se përbërja elektrolitike ndryshon, dhe vëllimi i saj gjithashtu ndryshon. Si rezultat, bateritë nuk mund të përdoren si burime për një kohë të gjatë.

Teknika e modernizuar

Për të rivendosur nikelin me duart tuaja bateri kadmiumi, si dhe për të siguruar funksionimin afatgjatë të tyre kryhen veprimet e mëposhtme:

Të gjitha bateritë kontrollohen me kujdes dhe matet voltazhi. Ata elementë në të cilët voltazhi është afër zeros hiqen.
Me një mjet të përshtatshëm përgatiten vrima në trup për të mbushur 1 cm3 ujë të distiluar.
Burimet e energjisë lejohen të vendosen për një periudhë të shkurtër kohore, pas së cilës ato vendosen rikontrollo tensionit.
Nëse funksionaliteti i baterisë rikthehet, atëherë vrimat e formuara trajtohen me ngjitës dhe saldim.
Pajisja është e pajisur me bateri dhe është e rikarikueshme. Instrumenti portativ është gati për përdorim sapo treguesi në karikues të ndryshojë ngjyrën. Për këto qëllime, ia vlen të përdorni karikues pulsi, të cilët dallohen nga funksionaliteti i gjerë dhe pajisjet me cilësi të lartë.
Në tension zero, uji i distiluar riinjektohet në bateri.
Procedura përsëritet derisa të arrihet një rezultat pozitiv.

Karakteristikat e ruajtjes

Udhëzimet e përdorimit për bateritë e kadmiumit janë përgatitur nga specialistë. Udhëzimet përshkruajnë se si të ruani furnizimin me energji elektrike. Janë theksuar disa rregulla bazë.

Burimet Ni cd mund të ruhen vetëm kur shkarkohen plotësisht. Për këto qëllime përdoren karikues që janë të pajisur me funksionin e duhur. Për zbrazje, përdoren gjithashtu llamba inkandeshente me numrin e duhur të amperit.

Bateritë e përgatitura siç duhet mund të ruhen për një kohë të gjatë. Ndryshimet e temperaturës nuk ndikojnë në gjendjen dhe performancën.

Ambientet përdoren për ruajtjen e baterive nikel-kadmium. Në fund të fundit, luhatjet e temperaturës nuk provokojnë shkarkimin ose fillimin e proceseve të pakthyeshme.

Edhe pse bateritë nikel-kadmium ruhen për një kohë të gjatë, në një fazë të caktuar ka nevojë për asgjësim. Për ta bërë këtë, duhet të kontaktoni një organizatë që kryen procese të ngjashme.

Efikasiteti i baterive nikel-kadmium është i vështirë të mbivlerësohet. Ato janë të pajisura me mjete portative që përdoren në jetën e përditshme dhe në industri. Me trajtimin e duhur, pajtueshmërinë me masat paraprake të sigurisë dhe kushtet e funksionimit, periudha e përdorimit i kalon pesë vjet.

Video rreth baterive të nikelit kadmium

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

Bateritë nikel-kadmium (Ni-Cd) ky moment përdoren ende gjerësisht në ekonomia kombëtare. Nga dizajni i tyre i përkasin grupit të baterive alkaline. Këto bateri janë në kërkesë, megjithëse prodhimi dhe përdorimi i tyre janë të kufizuara për shkak të shqetësimeve të sigurisë. mjedisi(kadmiumi është një substancë toksike). Por nuk është e mundur t'i braktisësh plotësisht ato, pasi këto bateri përdoren në pajisje ku bateritë e tjera nuk mund të funksionojnë. Në veçanti, ky është operim me rryma shkarkimi dhe karikimi madhësi të madhe. Këto pajisje janë mjaft të lehta për t'u mirëmbajtur afatgjatë operacion. Prandaj, ata meritojnë konsideratë në një artikull të veçantë.

Bateria e parë me nikel-kadmium u krijua nga Waldmar Jungner në 1899. Por atëherë prodhimi i këtyre baterive alkaline ishte shumë më i shtrenjtë se llojet e tjera të baterive. Pra, kjo shpikje u harrua për disa kohë. Në vitin 1932, u zhvillua një metodë për depozitimin e materialit aktiv në një elektrodë poroze nikeli. Kjo solli më afër lëshimin e baterive industriale Ni-Cd.

Në vitin 1947 u kryen një sërë punimesh, gjatë të cilave u krye rikombinimi i gazrave të çliruar gjatë karikimit pa heqjen e tyre. Si rezultat, lindën bateri të mbyllura Ni-Cd, të cilat përdoren edhe sot. Ndër prodhuesit e baterive nikel-kadmium mund të përmendim sa vijon: kompanitë e mëdha, si GP Batteries, Samsung, Varta, 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 e ngushtojnë gradualisht shtrirjen e tyre. Ato gradualisht po zëvendësohen nga bateritë e hidridit të nikel-metalit dhe litiumit.

Në veçanti, bateritë Ni-Cd po i lënë vendin pajisjeve portative. Arsyeja për këtë është rreziku i kadmiumit për njerëzit dhe mjedisin. Hedhja e baterive të tilla kërkon pajisje speciale për kapjen e kadmiumit. për një makinë është më e lehtë, më e shpejtë dhe e punuar më mirë. Por ka ende mjaft zona ku bateritë nikel-kadmium janë të domosdoshme.

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 ofrojnë fuqi e qëndrueshme dhe nuk mbinxehen ndryshe nga llojet e tjera të baterive. Bateritë nikel-kadmium përdoren gjerësisht në trolejbusë, tramvaje, si bateri tërheqëse në makinat elektrike, dhe bateri industriale Ni-Cd. Përveç kësaj, ato përdoren gjerësisht në transportin detar dhe lumor.

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

Bateritë Ni-Cd në formë disku përdoren gjerësisht. Ky variant u përdor gjerësisht si një bateri për të fuqizuar memorien jo të paqëndrueshme në kompjuterët personalë të hershëm. Ata u ngjitën në motherboard. Më pas ato u zëvendësuan me bateri litiumi. Bateritë e disqeve u përdorën gjerësisht edhe në kamera, blice, 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 gravitet specifik të ulët. E gjithë kjo ende peshon më shumë pikë negative, lidhur me praninë e kadmiumit toksik në to. Bateritë nikel-kadmium ende dominojnë përdorimin e aviacionit, pajisje ushtarake, pajisje celulare radio komunikimi. Për më tepër, mund të lexoni materialin se si zvogëlohet Ni─Cd.

Projektimi i baterive nikel-kadmium (Ni-Cd)

Dizajni i baterisë Ni-Cd

Strukturisht, një bateri nikel-kadmiumi përbëhet nga një elektrodë pozitive dhe negative e ndarë nga një ndarës. Ata janë zhytur në një elektrolit alkalik dhe e gjithë gjëja është e mbyllur në një kuti metalike të mbyllur. Elektroda pozitive përmban NiOOH (oksid nikel-hidroksid). Negativi përmban kadmium (Cd) në përbërje. Elektroliti është një zgjidhje KOH (hidroksid kaliumi). Është një alkali i fortë dhe pa erë. Përparësitë e KOH janë se substanca nuk është shpërthyese ose e ndezshme. Pjesa masive e KOH në elektrolit sipas GOST R 50711-94 duhet të jetë jo më pak se 85 përqind në formë të ngurtë dhe jo më pak se 45 përqind në formë të lëngshme.

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

Një element nikel kadmium prodhon një tension prej rreth 1 volt. Prandaj, ato kombinohen në bateri me një densitet energjie prej afërsisht 60 Wh për kilogram.

Në imazhin më poshtë mund të shihni elementët kryesorë të baterisë alkaline nikel-kadmium të serisë KL.

Lidhësi ose priza e rrymës është projektuar për të nxjerrë rrymë nga bateria dhe vepron si një terminal për lidhjen e baterive. Spina siguron mbushjen e elektrolitit, si dhe çlirimin e gazit të formuar gjatë procesit të karikimit. Lidhja e elektrodave së bashku me shiritat e kontaktit siguron heqjen dhe furnizimin nga elektroda për të lindurit. Shiritat e kontaktit janë ngjitur në elektroda.

Elektroda përbëhet nga lamela të vendosura horizontalisht. Ato përmbajnë substancën aktive në një shirit çeliku të shpuar. Brinja i jep ngurtësi elektrodës dhe siguron rrjedhjen e rrymës në shiritin e kontaktit. Elektroda polaritet të ndryshëm janë të ndara nga një ndarës kornizë, i cili nuk ndërhyn në qarkullimin e lirë të elektrolitit.

Reaksionet që ndodhin në elektrodat e një baterie Ni-Cd

Proceset në elektrodën pozitive

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 në densitetin dhe hidratimin e tyre. Nëse bateria është e shkarkuar, ekzistojnë të dyja këto forma të hidroksidit të nikelit në elektrodën pozitive. Kur një bateri Ni-Cd ngarkohet, forma β-Ni(OH) 2 konvertohet në β-NiOOH. Në këtë rast, rrjeta kristalore e substancës ndryshon pak. Në fazën përfundimtare të karikimit, formohet γ-NiOOH. Sasia e fazave β dhe γ të hidroksidit të nikelit do të varet nga kushtet specifike të ngarkesës.

Faza γ formohet intensivisht në shpejtësi e lartë karikimi ose kur rimbushni. 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/cm3. Për këtë arsye, kur një bateri Ni-Cd ringarkohet, 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 faktori aktual i përdorimit në këtë rast është më i vogël se forma β. Forma γ gjithashtu ka një potencial shkarkimi më të ulët dhe vetë-shkarkimi është sa gjysma e formës β.

Proceset në elektrodën negative

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

Gjatë karikimit

Cd(OH) 2 + 2e − ⇒ Cd + 2OH −

Kur shkarkohet

Cd + 2OH − ⇒ Cd(OH) 2 + 2e −

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

Karakteristikat e baterive nikel-kadmium (Ni-Cd)

Tensioni nominal i nikel-kadmiumit bateri të mbylluraështë 1.2 volt. Ngarkimi me një rrymë prej 1/10 të kapacitetit ndodh në 16 orë. Kapaciteti i një baterie Ni-Cd matet kur shkarkohet me një rrymë prej 2/10 të kapacitetit nominal në një tension prej një volt.

Në imazhin më poshtë mund të shihni karakteristikat e shkarkimit të baterive nikel-kadmium në mënyra të ndryshme shkarkimi.

Në grafikët e mëposhtëm mund të shihni 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. Efekti i rrymës së rrjedhjes midis elektrodave në vetë-shkarkimin është i vogël. Por gradualisht rritet me jetëgjatësinë e baterisë. Shpërndarja e 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 çlirimit 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 modalitetin e përshpejtuar, rritja e temperaturës mund të jetë 40-45 gradë Celsius.

Pas shkëputjes nga ngarkesa, potenciali i elektrodës pozitive (oksidi i nikelit) zvogëlohet dhe ndodh një barazim gradual i ngarkesës së shtresave të thella dhe sipërfaqësore. Pas një kohe, intensiteti i vetë-shkarkimit zvogëlohet. Për seri të ndryshme të baterive Ni-Cd, vetë-shkarkimi dhe stabilizimi i kapacitetit të mbetur mund të ndryshojnë ndjeshëm. Vetë-shkarkimi, përveç reduktimit të 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 redukton vetëshkarkimin. Në 20 gradë Celsius, vetë-shkarkimi është dy herë më shumë se në 0.

Imazhi i mëposhtëm tregon një grafik të humbjes së kapacitetit për bateritë NiCad në temperatura të ndryshme.

Për të kompensuar vetë-shkarkimin kur ruani baterinë, mund ta ngarkoni atë me një rrymë të ulët. Në mënyrë tipike, rryma e rimbushjes është 0.03-0.05 e kapacitetit. Por vlera specifike specifikohet nga prodhuesi i baterisë. Aftësia për të përballuar rimbushjen afatgjatë ndryshon midis baterive nikel-kadmium dizajne të ndryshme. Bateritë alkaline të diskut të nikel-kadmiumit, të cilat kanë elektroda të trasha lamelare, janë më pak të përshtatshmet për rimbushje. Por ka edhe dizajne që mund të përballojnë mbingarkimin 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. E njëjta shumëllojshmëri, 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 e diskut Ni-Cd me elektroda të shtypura me trashësi të madhe përdoren në kushtet e shkarkimit të zgjatur. Në këtë rast, ka një rënie graduale të kapacitetit dhe tensionit në 1.1 volt. Kur kapaciteti shkarkohet në 1 volt, mbetet rreth 5-10 përqind e vlerës nominale. Bateritë e tilla demonstrojnë një ulje të ndjeshme të tensionit të shkarkimit dhe kapacitetit të humbur të baterive Ni-Cd kur rryma e shkarkimit rritet në një vlerë prej 0.2*C. Kjo shpjegohet me faktin se masa aktive nuk ka aftësinë të shkarkohet në mënyrë uniforme në thellësi të ndryshme të elektrodave.

Për bateritë 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 mbetet mbi 1.2 volt derisa të shterojnë 90 për qind të kapacitetit të baterisë. Këto bateri mund të përdoren kur shkarkohen me vlera të larta të rrymës (3-5C).

Vlen gjithashtu të përmendet bateritë cilindrike me elektroda të mbështjellë. Këto bateri moderne mund të shkarkohet për një kohë të gjatë me rrymë 7─10C. Në grafikët e shkarkimit të paraqitur më sipër, mund të shihni se temperatura e funksionimit ka një ndikim të rëndësishëm në karakteristikat e baterive nikel-kadmium. Bateria ka kapacitetin e saj më të lartë në 20 gradë Celsius. Ndërsa temperatura rritet, praktikisht nuk ndryshon. Por kur bie në 0 gradë, kapaciteti bie sa më shpejt, aq më e madhe është rryma e shkarkimit. Kjo ulje e kapacitetit shoqërohet me një ulje të tensionit të shkarkimit, e cila 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 funksionimit 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 të mbyllur nikel-kadmiumi, kufizimi i mbingarkesës është i rëndësishëm. Gjatë ringarkimit, presioni brenda baterisë rritet për shkak të lëshimit të oksigjenit. Pra, efikasiteti i përdorimit aktual zvogëlohet ndërsa i afrohet 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 shkallë temperature 0─40 gradë Celsius. Intervali i rekomanduar është 10-30 gradë. Thithja 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 sa rekomandohet, atëherë potenciali rritet dhe oksigjeni fillon të lëshohet shumë herët në elektrodën pozitive të oksidit të nikelit. Në të njëjtën temperaturë, oksigjeni lëshohet më aktivisht, aq më e madhe është rryma e ngarkesës. Në këtë rast, shkalla e përthithjes së oksigjenit mbetet pothuajse e pandryshuar. Kjo vlerë varet nga dizajni 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 ndarës 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 jetë procesi i karikimit. Bateritë cilindrike me elektroda rrotulluese janë më efikaset në këtë drejtim. Për ta, efikasiteti i karikimit mbetet pothuajse i pandryshuar kur rryma ndryshon nga 0.1 në 1C. Prodhuesit e quajnë modalitetin e karikimit standard, si rezultat i të cilit 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 për t'u karikuar në këtë modalitet. Treguesit specifikë tashmë varen nga tiparet e projektimit dhe vëllimi i masës aktive.

Të gjitha sa më sipër janë të vërteta për ngarkesën galvanostatike. Kjo është një tarifë me një vlerë aktuale konstante. Por ngarkimi mund të kryhet edhe me një reduktim të qetë ose hap pas hapi 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 një nevojë reale për të rritur shpejtësinë e karikimit. Problemi zgjidhet duke përdorur bateri, karakteristikat e të cilave u lejojnë atyre të pranojnë në mënyrë efektive një ngarkesë me një densitet të lartë të rrymës. Rryma mbahet konstante gjatë gjithë procesit të karikimit. Sistemet e kontrollit po përmirësohen gjithashtu për të parandaluar mbingarkimin e baterisë.

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

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

Kur përshpejtoni, nuk rekomandohet të lejoni që mbingarkesa të kalojë 120-140 përqind. Pastaj do të sigurohet një kapacitet jo më i vogël se vlera nominale. Bateritë Ni-Cd për funksionimin në mënyra të përshpejtuara ngarkohen edhe më shpejt (rreth një orë). Sidoqoftë, në rastin e fundit, nevojitet kontrolli i tensionit dhe i temperaturës. Përndryshe, për shkak të rritjes së shpejtë të presionit, mund të fillojë procesi i degradimit të baterisë.

Pas përfundimit të karikimit në një bateri të mbyllur, lirimi i oksigjenit vazhdon për shkak të oksidimit të joneve hidroksil në elektrodën pozitive. Për shkak të procesit të vetë-shkarkimit, potenciali zvogëlohet, dhe procesi i çlirimit të oksigjenit zvogëlohet gradualisht dhe bëhet i barabartë me thithjen e tij në elektrodën e kadmiumit. Pastaj presioni ulet. Kjo është diskutuar në detaje në lidhjen e dhënë.

Falë përmirësimeve në prodhim, bateritë Ni-Cd përdoren tani në shumicën e pajisjeve elektronike portative. Kosto e pranueshme dhe treguesit e performancës së lartë e bënë këtë lloj baterie të popullarizuar. Pajisjet e tilla sot përdoren gjerësisht në instrumente, kamera, luajtës etj. Në mënyrë që bateria 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 V. Jungner në 1899. Megjithatë, prodhimi i tyre atëherë ishte shumë i shtrenjtë. Teknologjitë janë përmirësuar. Sot, bateritë me nikel-kadmium të lehtë për t'u përdorur dhe relativisht të lira janë në dispozicion për shitje.

Pajisjet e paraqitura kërkojnë që karikimi të ndodhë shpejt dhe shkarkimi ngadalë. Për më tepër, kapaciteti i baterisë duhet të zbrazet plotësisht. Rimbushja kryhet duke përdorur rryma pulsuese. 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. Një tipar i baterive të paraqitura është "efekti i kujtesës". 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 për një kaçavidë, kamera, kamera dhe pajisje të tjera portative, duhet të njiheni me teknologjinë e këtij procesi. Është e thjeshtë dhe nuk kërkon njohuri dhe aftësi të veçanta nga përdoruesi. Edhe pas ruajtjes së baterisë për një kohë të gjatë, ajo mund të rikarikohet shpejt. Ky është një nga avantazhet e pajisjeve të paraqitura që i bën ato të njohura.

Bateritë nikel-kadmium kanë një numër të madh ciklesh ngarkimi dhe shkarkimi. Në varësi të prodhuesit dhe kushteve të funksionimit, kjo shifër mund të arrijë më shumë se 1 mijë cikle. Avantazhi i baterisë Ni-Cd është qëndrueshmëria dhe aftësia e saj për të punuar në kushte të rënda. Edhe kur punoni në mot të ftohtë, pajisja do të funksionojë siç duhet. Kapaciteti i tij nuk ndryshon në kushte të tilla. Në çdo nivel 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 si të karikoni saktë Bateri Ni-Cd. Bateritë e paraqitura, siç u përmend më lart, karakterizohen nga një "efekt memorie". 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 që janë 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 disavantazh i dizajnit të tyre. Megjithatë, duke ditur si të karikoni saktë Bateritë Ni-Cd, nëse përdoren siç duhet, mund t'i ofrojnë pajisjes tuaj një burim autonom energjie për shumë vite.

Llojet e karikuesve

Për të ngarkuar siç duhet një bateri nikel-kadmiumi, duhet të përdorni pajisje speciale. Më shpesh vjen i kompletuar me një bateri. Nëse për ndonjë arsye nuk keni një karikues, mund ta blini veçmas. Varietetet e impulsit automatik dhe të kthyeshëm janë në shitje sot. Kur përdorni llojin e parë të pajisjes, përdoruesi nuk ka nevojë ta dijë në çfarë tensioni duhet të ngarkoj? Bateri Ni-Cd. Procesi fillon modaliteti automatik. Në të njëjtën kohë, mund të ngarkoni ose shkarkoni 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. Treguesi do të bëhet i gjelbër. Ato të kthyeshme bëjnë pjesë në grupin e pajisjeve profesionale. Ata janë në gjendje të kryejnë disa cikle ngarkimi dhe shkarkimi me kohëzgjatje të ndryshme.

Ngarkues special dhe universal

Shumë përdorues janë të interesuar në pyetjen e si të ngarkoni një bateri kaçavide Lloji Ni-Cd. Në këtë rast jo i rregullt do të bëjë pajisje e krijuar për bateri AA. Një karikues special më së shpeshti furnizohet me kaçavidë. Kjo është ajo që duhet përdorur gjatë servisimit të baterisë. Nëse nuk ka ngarkues, duhet të blini pajisje për bateritë e llojit të paraqitur. Në këtë rast, vetëm bateria e kaçavidës mund të ngarkohet. Nëse përdorni bateri të llojeve të ndryshme, ia vlen të blini pajisje universale. Kjo do t'ju lejojë të shërbeni burime autonome energjie për pothuajse të gjitha pajisjet (kamera, kaçavida dhe madje edhe bateri). Për shembull, do të jetë në gjendje të ngarkojë bateritë Ni-Cd iMAX B6. Kjo është një pajisje e thjeshtë dhe e dobishme në shtëpi.

Shkarkimi i baterisë së shtypur

Ni- i shtypur karakterizohen nga një dizajn i veçantë dhe performanca e shkarkimit të pajisjeve të paraqitura varet nga rezistenca e tyre e brendshme. Ky tregues ndikohet nga disa karakteristikat e projektimit. Për funksionimin afatgjatë të pajisjes, përdoren bateri të tipit disku. Ata kanë elektroda të sheshta me trashësi të mjaftueshme. Gjatë procesit të shkarkimit, tensioni i tyre bie ngadalë në 1.1 V. Kjo mund të kontrollohet duke vizatuar një grafik 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 shpjegohet me pamundësinë për të shkarkuar masën në mënyrë të barabartë në të gjithë sipërfaqen e elektrodës. Prandaj, sot trashësia e tyre po zvogëlohet. Në të njëjtën kohë, dizajni i baterisë së diskut përmban 4 elektroda. Në këtë rast, ato mund të shkarkohen me një rrymë prej 0.6 C.

Bateritë cilindrike

Sot përdoren gjerësisht bateritë me elektroda metal-qeramike. 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 saj të specifikuar. Rreth 3% e saj humbet gjatë një shkarkimi të mëvonshëm nga 1.1 në 1 V. Lloji i paraqitur i baterisë mund të shkarkohet me një rrymë prej 3-5 C.

Elektrodat e tipit rrotull janë instaluar në bateri cilindrike. Ato mund të shkarkohen me rrymë performancë të lartë, i cili është në nivelin 7-10 C. Treguesi i kapacitetit do të jetë maksimal në temperaturën +20 ºC. Ndërsa rritet, kjo vlerë ndryshon në mënyrë të parëndësishme. Nëse temperatura bie në 0 ºС dhe më poshtë, kapaciteti i shkarkimit zvogëlohet në përpjesëtim të drejtë me rritjen e rrymës së shkarkimit. Si të ngarkoni Ni- Bateri CD, llojet të cilat janë paraqitur për shitje, duhet të shqyrtohen në detaje.

Rregullat e përgjithshme të tarifimit

Kur ngarkoni një bateri nikel-kadmiumi, është jashtëzakonisht e rëndësishme të kufizoni rrymën e tepërt që rrjedh në elektroda. Kjo është e nevojshme për shkak të rritjes së presionit brenda pajisjes gjatë këtij procesi. Gjatë karikimit, oksigjeni do të lëshohet. Kjo ndikon në faktorin aktual të shfrytëzimit, i cili 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 funksionimit të tyre, i raportojnë baterisë 160% të kapacitetit nominal. Gama e temperaturës gjatë gjithë procesit duhet të qëndrojë midis 0 dhe +40 ºС.

Mënyra standarde e karikimit

Prodhuesit duhet të tregojnë në udhëzime sa për të tarifuar Bateri Ni-Cd dhe çfarë rryme duhet të përdoret. 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 me çfarë rryme për të ngarkuar baterinë? Ni-Cd. Në këtë rast, ekzistojnë dy opsione. Në rastin e parë, rryma do të jetë konstante gjatë gjithë procesit. Opsioni i dytë ju lejon të ngarkoni baterinë për një kohë të gjatë pa rrezikun e dëmtimit të saj. Qarku përfshin përdorimin e një reduktimi hap pas hapi ose të qetë të rrymës. Në fazën e parë do të kalojë ndjeshëm 0,1 C.

Karikimi i shpejtë

Ka metoda të tjera që pranojnë Ni- bateri CD. Si të karikoni bateria e këtij lloji në modalitetin e përshpejtuar? Këtu është një sistem i tërë. Prodhuesit rrisin shpejtësinë e këtij procesi duke lëshuar pajisje speciale. Ato mund të ngarkohen në nivele më të larta aktuale. Në këtë rast, pajisja ka një sistem të veçantë kontrolli. Parandalon mbingarkimin e baterisë. Një sistem i tillë mund të jetë ose vetë bateria ose ngarkuesi i saj.

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, është e mundur të ngarkoni baterinë me një rrymë prej 0,3 C për 3-4 orë. Në këtë rast, kontrolli i procesit është thelbësor. Kur kryeni një procedurë të përshpejtuar, shkalla e rimbushjes duhet të jetë jo më shumë se 120-140% e kapacitetit. Madje ka edhe bateri që mund të karikohen plotësisht në vetëm 1 orë.

Ndalo karikimin

Kur mësoni se si të ngarkoni bateritë Ni-Cd, është e nevojshme të merret parasysh përfundimi i procesit. 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.

Me kalimin e një kohe, ka një barazim gradual të shpejtësisë së çlirimit dhe përthithjes së oksigjenit në të dy elektrodat. Kjo çon në një ulje graduale të presionit brenda baterisë. Nëse rimbushja ishte e konsiderueshme, ky proces do të kryhet më ngadalë.

Cilësimi i modalitetit

te karikoni saktë Bateri Ni-Cd, duhet të dini rregullat për vendosjen e pajisjeve (nëse ato ofrohen nga prodhuesi). Kapaciteti nominal i baterisë duhet të ketë një rrymë ngarkimi deri në 2 C. Është e nevojshme të zgjidhni llojin e pulsit. Mund të jetë Normal, Re-Flex ose Flex. Pragu i ndjeshmërisë (ulja e presionit) duhet të jetë 7-10 mV. Quhet edhe Delta Peak. Është më mirë ta vendosni atë 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 një rrymë të lartë. Nëse kërkohet fuqia maksimale e saj, bateria ngarkohet me një rrymë të ulët në mënyrë normale. Duke parë se si të ngarkohen bateritë Ni-Cd, çdo përdorues do të jetë në gjendje ta përfundojë 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 një bateri nikel-kadmiumi që shërben si burim i rrymës - më shpesh koha e karikimit tregohet në intervalin. prej 5-12 orësh dhe ka një tregues të nevojës për të fikur në mënyrë të pavarur ngarkuesin pas kohës së karikimit.

Për bateritë nikel-kadmium, shpejt karikimi i pulsit se sa i ngadalshëm DC. Këto bateri mund të prodhojnë më shumë energji, gjë që i bën ato një zgjedhje për pajisjet jashtë rrjetit me fuqi të lartë. Bateritë nikel-kadmium janë i vetmi lloj i baterisë 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 energjisë.

Bateritë nikel-kadmium nuk u pëlqen karikimi afatgjatë nën 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 papritmas kapaciteti. Për funksionimin e gjatë dhe efikas të baterive NiCd, kërkohen cikle të mirëmbajtjes së baterive - shkarkimi i plotë i ndjekur nga karikimi i plotë, bazuar në shumicën e rekomandimeve - një herë në muaj, të paktën një herë në 2-3 muaj.

Bateritë e nikel-kadmiumit janë më "të pagabueshëm" nga bateritë moderne të prodhuara në masë - përdorimi i tyre nuk kërkon as një sistem për monitorimin e parametrave të baterisë, i cili përcakton përdorimin e tyre në pajisje të lira dhe të fuqishme.

Ngarkimi me rryma të ulëta për 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). Duhet ta mbani mend këtë kur përdorni karikues "djali i keq" (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 ruajë 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 së bashku me temperaturën dhe me kapacitetin rritet, karikuesi mund të rikarikojë baterinë nivelin e kërkuar, e cila çon në një rritje edhe më të madhe të temperaturës (dukuri e "ikjes termike" të baterisë) dhe, së paku, në një përkeqësim të parametrave të baterisë. Një situatë e ngjashme ekziston kur ngarkoni baterinë 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 shkalla e rritjes së temperaturës kalon 1 gradë Celsius në minutë ose kur temperatura e baterisë arrin 60 gradë Celsius, gjë që ju lejon të shmangni pasojat tragjike të arratisjes termike.

Për të ilustruar nevojën për një sensor termik në një karikues, mund të jap një shembull nga dy vjet më parë të ngarkimit të një baterie nikel-kadmiumi për një kaçavidë profesionale në një karikues pa një sensor termik (në foto - ky është vetë ngarkuesi) , 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 fiket automatikisht, gjë që u tha në anglisht të thjeshtë 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 filloi të pijë duhan dhe filloi të spërkatte elektrolitin e nxehtë. Karikuesi, i cili u shkëput shpejt nga rrjeti, u ruajt. Bateria vazhdoi të mbytej në agoni për një kohë të gjatë, duke u përpjekur të shkaktonte sa më shumë dëm kur nisej për në një botë tjetër, por dështoi dhe dëmi u kufizua në koston e vetë baterisë - 15 USD. Që atëherë, karikuesi është lidhur me rrjetin nëpërmjet një kohëmatësi.

Pavarësisht nga disavantazhet e tyre, bateritë nikel-kadmium ekzistojnë ende mes nesh. Shpresoj që një teori e vogël dhe përvoja praktike e përshkruar në artikull do t'i lejojë lexuesit të marrë maksimumin e asaj që është në gjendje nga bateria nikel-kadmium e pajisjes së tij.

Bateri nikel-kadmiumi(NK) është një nga llojet më të vjetra dhe më të studiuara mirë burimet kimike aktuale. Sistemi kimik nikel-kadmium u propozua në 1899 nga Waldemar Junger, i cili në një kuptim historik i vendos bateritë NC të dytat vetëm pas baterive me acid plumbi. Pas një kohe relativisht të shkurtër, bateritë NK filluan të përdoren në mënyrë aktive në fusha të ndryshme të industrisë, dhe pas shpikjes së një metode për prodhimin e baterive të mbyllura nikel-kadmium (NKG), pasoi një përmirësim i mprehtë në performancë, i cili zgjeroi më tej fushën e aplikimi i NKG.

Është për këtë arsye që kompania SHA NIAI Istochnik është e specializuar në prodhimin e baterive NCG me karakteristikat më të larta të konsumatorit:

Nuk kërkohet mirëmbajtje
Nuk lirohet gaz ose elektrolit
Aftësi për të punuar në çdo pozicion
Rezistente ndaj të rëndave kushtet klimatike
Forca mekanike dhe rezistenca ndaj mbingarkesës
Jetë e gjatë shërbimi (deri në 7 vjet)
Mbajtje e lartë e ngarkesës dhe stabilitet i lartë i karakteristikave.

Një bateri nikel-kadmiumi përbëhet nga dy elektroda pune. Në gjendjen e shkarkuar, elektroda pozitive përmban hidrat të oksidit të nikelit, dhe elektroda negative përmban hidroksid kadmiumi. Elektrodat dhe ndarësi kanë një porozitet mjaft të madh dhe janë të ngopura me një zgjidhje ujore alkali.

Reagimi kryesor që ndodh në bateri përshkruhet nga ekuacioni:

2 Ni (OH) 2 + Cd (OH) 2 2NiOOH+Cd+H2O

Gjatë karikimit, uji lëshohet nga masa aktive e elektrodave në elektrolit, i cili hollon elektrolitin dhe rrit vëllimin e tij. Gjatë shkarkimit ndodh procesi i kundërt.

Në fund të ngarkesës, një reagim anësor i çlirimit të oksigjenit ndodh në elektrodën pozitive:

4 OH - O 2 + 2 H 2 O +4e

Oksigjeni i çliruar në elektrodën pozitive jonizohet në elektrodën negative.

Dizajni i baterive dhe baterive të rikarikueshme (AB)

Elektroda. Bateritë prizmatike të mbyllura nikel-kadmiumi përdorin elektroda të sinteruara (cermet), të përbërë nga një substrat i bërë nga një rrjet nikeli i shtrirë, mbi të cilin aplikohet një shtresë shumë poroze nikeli. Shtresa poroze mbushet me masë aktive duke përdorur impregnim kimik. Kohët e fundit, si bazë për elektroda është përdorur shkuma e nikelit, e përftuar me nikelimin e shkumës poliuretani të ndjekur nga pjekja në një mjedis reduktues. Masa aktive e elektrodës lyhet në shkumën e nikelit.

Bateritë. Bateritë e mbyllura prodhohen në kuti metalike. Vulosja e vrimave të baterive prizmatike kryhet, si rregull, duke përdorur unaza gome. Si ndarës përdoren pëlhura dhe materiale jo të endura (ndjema, shami) të bëra nga klorur polivinil, polipropileni, poliamidi, najloni dhe materiale të tjera. Mund të kombinohen disa shtresa ndarësish nga materiale të ndryshme.

Në bateritë e mbyllura, kapaciteti i elektrodës negative duhet të jetë më i madh se kapaciteti i elektrodës pozitive. Raporti i kapacitetit të përcaktuar eksperimentalisht duhet të jetë së paku 1.2. Ky raport shmang evolucionin e hidrogjenit në elektrodën negative.

Një tretësirë 20-40% KOH me shtimin e LiOH përdoret si elektrolit. Përbërja specifike e elektrolitit zgjidhet në varësi të temperaturës gjatë funksionimit. Nëse bateritë janë projektuar të funksionojnë në temperatura nën zero, atëherë përqendrimi i KOH rritet dhe përmbajtja e LiOH reduktohet në zero. Performanca e përmirësuar kur temperaturë e ngritur arrihet duke përdorur një tretësirë KOH 20-30 për qind me shtimin e 15-50 G/l LiOH. Për bateritë e mbyllura, zgjedhja e saktë e sasisë së elektrolitit ka një rëndësi të madhe, e cila përcaktohet edhe nga kushtet e funksionimit të baterisë. Për të thithur oksigjenin e çliruar gjatë karikimit, është e nevojshme që një pjesë e hapësirës së poreve të elektrodës negative dhe ndarësit të jetë pa elektrolit. Nëse ka shumë elektrolit, thithja e oksigjenit ngadalësohet dhe bateria mund të deformohet gjatë karikimit (kur ngarkohet me kalimin e kohës) ose të shkëputet para kohe nga karikimi kur aktivizohet alarmi i presionit. Nëse sasia e elektrolitit është e pamjaftueshme, veçanërisht në rrymat e ulëta të ngarkimit dhe temperaturat e ngritura të ambientit, bateria mund të kalojë në të ashtuquajturën "arratisje termike", kur, për shkak të rritjes së shkallës së jonizimit të oksigjenit, bateria fillon të nxehet, si si rezultat i së cilës ulet tensioni në të. Me një reduktim edhe më të madh të sasisë së elektrolitit, kjo fillon të ndikojë në karakteristikat e shkarkimit të baterisë. Në lloje të ndryshme baterish, sasia e elektrolitit varion nga 2 deri në 4 cm 3 /Ah. Ndërsa përqendrimi i elektrolitit rritet, densiteti i tij rritet dhe vëllimi i tij zvogëlohet.

Bateritë. Mbërthimi i baterive në bateri duhet të sigurojë që asnjëra prej tyre të mos lëvizë gjatë mbingarkesave mekanike. Vendndodhja e baterive të mbyllura në hapësirë është arbitrare, por mbyllja e kapakut nuk rekomandohet, veçanërisht për bateritë me valvul emergjence, sepse Në fund të karikimit, një pjesë e elektrolitit nga blloku i elektrodës derdhet në kapakun e baterisë. Lidhjet ndërqeliza duhet të projektohen për humbje minimale të tensionit dhe të mos shkaktojnë stres mekanik në terminalet e baterisë. Nuk lejohet bashkimi direkt në kutinë ose kapakun e baterisë. Në bateritë e bëra nga bateri të mbyllura, rekomandohet të sigurohen terminale nga secila bateri, e bërë sipas një qarku me dy tela, me ndihmën e të cilit kryhet shkarkimi shtesë qelizë pas qelize dhe kontrolli i tensionit të baterisë. Nëse kontrolli element pas elementi shkakton vështirësi, atëherë është e mundur të kontrolloni tensionin në grupe prej 2-5 baterish. Tensioni në secilin grup duhet të kontrollohet pajisje automatike, ndalimin e shkarkimit kur arrihet tensioni maksimal i lejuar. Konsumi i pajisjes për nevojat e veta duhet të jetë minimal gjatë funksionimit dhe i barabartë me zero kur bateria ruhet si pjesë e produktit. Cilësimet duhet të jenë:

për një bateri - (0,5 ± 0,4) V,
për dy bateri - (1.7 ± 0.3) V,
për tre bateri - (2.8 ± 0.2) V,
për katër bateri - (3.8 ± 0.2) V,
për pesë bateri - (5,0 ± 0,2) V.

Nëse bateria nuk ka më shumë se pesë bateri, kontrolli i tensionit kryhet në terminalet e baterisë. Nëse bateria nuk ndahet në të njëjtin numër grupesh, atëherë kontrolli i tërthortë i disa baterive nga pajisjet ngjitur shkëputëse është i pranueshëm.

Emërtimi i baterive dhe akumulatorëve

Shkronjat në emrat e baterive NK tregojnë një sistem elektrokimik (nikel-kadmium). Letër G referojuni modelit të baterive - të mbyllura. Pas shkronjave, kapaciteti nominal i baterisë tregohet përmes një vize. Vlera e kapacitetit nominal ndiqet nga shkronjat që tregojnë mënyrën e shkarkimit: TE - e shkurtër (më pak se 1 orë), ME - mesatare (2-8 orë), D - e gjatë (10-20 orë). Letër A instaluar në rastet kur bateria është e pajisur me një sensor presioni. Numrat më parë emërtimi i shkronjave bateritë korrespondojnë me numrin e baterive në bateri. Në disa raste, modifikimi klimatik dhe kategoria e vendosjes shkruhen në fund të përcaktimit.

Prezantuar që nga viti 1993 GOST 26367.3-93 (IEC 622-88) për bateritë prizmatike të mbyllura nikel-kadmiumi, që është një aplikim i drejtpërdrejtë i standardit përkatës IEC, i cili parashikon emërtimet e mëposhtme të baterive me shkronja latine. Letra e parë K i referohet sistemit elektrokimik nikel-kadmium. Më pas, shkruani një nga shkronjat që tregojnë formën e trupit: ME - prizmatik (i mbyllur), R - B - disk. Pas kësaj, për bateritë prizmatike të mbyllura, tregohet lloji i pllakës pozitive: R - lamella, S - i sinteruar (metal-qeramik). Më pas, për të gjitha llojet e baterive, regjistrohet mënyra e shkarkimit: L - jetëgjatë, M - mesatare, N - i shkurtër, X - ultra i shkurtër, pas së cilës tregohet kapaciteti nominal për bateritë prizmatike, dhe për bateritë me disk dhe cilindrikë - diametri dhe lartësia (përmes një fraksioni). Për bateritë e diskut, dimensionet tregohen në të dhjetat e milimetrit. Në fund të përcaktimit, shkruhet klasa e rezistencës së temperaturës. Klasa I - temperatura nga -30 në 50 o C (pa përcaktim); klasa II - nga -40 në 60 o C; klasa III - nga -60 në 60 o C.

Emërtimi i baterisë zakonisht përbëhet nga emërtimi i baterisë, i paraprirë nga një numër që tregon numrin e baterive në bateri. Në fund, ndonjëherë tregohet versioni klimatik i baterisë (për shembull, 10NKG-8K-V1). Në disa raste, prodhuesi i jep baterisë një indeks të kushtëzuar (për shembull, 11MO1).

Metodat e tarifimit

Bateritë ngarkohen, si rregull, me rrymë të vazhdueshme, dhe baterive u jepet 105-150% e kapacitetit të tyre të vlerësuar. Rryma e ngarkimit është zakonisht 0,1-0,3 C. Për bateritë e mbyllura, përveç monitorimit të kohës së karikimit, përdoret gjithashtu monitorimi i tensionit përfundimtar të karikimit, presionit të brendshëm (duke përdorur alarmet e presionit) dhe kapacitetit të raportuar (duke përdorur matës elektronikë amperorë). Në disa raste, përdoren sensorë të tensionit maksimal, vendosja e përgjigjes së të cilave varet nga temperatura dhe (ose) rryma e ngarkesës, ose reletë termike që lëshojnë një sinjal për të fikur ngarkesën kur temperatura rritet në një vlerë të paracaktuar.

Megjithëse bateritë e mbyllura janë më të shtrenjta se bateritë e hapura dhe kërkojnë pajisje më komplekse ngarkimi dhe testimi, kostot e tyre të funksionimit janë më të ulëta se ato të hapura, pasi bateritë e mbyllura nuk kërkojnë pajisje ventilimi dhe mbushje periodike të elektrolitit, gjë që shoqërohet me mirëmbajtjen e personel shtesë.

Efikasiteti i karikimit varet nga temperatura dhe rryma e karikimit. Me rritjen e rrymës së karikimit, rritet voltazhi i karikimit. Për bateritë e mbyllura, duhet të shmangen kushtet në të cilat voltazhi i karikimit arrin 1.6 V, sepse kjo nxit çlirimin e hidrogjenit. Për bateritë e destinuara për mënyrat e shkarkimit të shkurtër, kapaciteti i shkarkimit rritet me rritjen e rrymës së karikimit, dhe për bateritë e destinuara për mënyrat e shkarkimit mesatar, ai kalon në një maksimum. Ngarkesa optimale është në një temperaturë prej 15-25 o C me një rrymë prej 0,1-0,5 C. Me një rritje të temperaturës së ngarkimit dhe një ulje të rrymës së ngarkimit, kapaciteti i lëshuar gjatë shkarkimit zvogëlohet dhe mund të jetë deri në 50-70% të nominales. Në intervalin e temperaturës 15-25 o C, është e mundur të ngarkohen bateritë e mbyllura me një tension konstant 1,45 - 1,50 V. Në tensionet mbi 1,5 V, nuk rekomandohet karikimi me tension konstant, sepse Mbinxehja mund të shkaktojë mbingarkesë të baterive. Mbingarkimi i baterive gjatë karikimit të tyre nga një burim i tensionit konstant është i rrezikshëm si rezultat i një fenomeni të quajtur "arratisje termike". Thelbi i tij qëndron në faktin se kur bateritë janë plotësisht të ngarkuara, e gjithë rryma harxhohet në lëshimin e oksigjenit në elektrodën pozitive, pjesa më e madhe e oksigjenit, nga ana tjetër, absorbohet në elektrodën e kadmiumit, si rezultat i së cilës pothuajse e gjithë energjia elektrike që kalon konvertohet në nxehtësi dhe bateria fillon të ngrohet shpejt. Ndërsa temperatura rritet, voltazhi i baterisë zvogëlohet, gjë që çon në një rritje të rrymës së karikimit dhe ngrohje të mëtejshme si orteku. Nëse, në temperaturën e dhomës, "ikja termike" e baterive të hapura fillon me tensione afër 1,7 V, atëherë pas një mbingarkimi të gjatë, shoqëruar me mbinxehje, ikja termike mund të fillojë me një tension prej 1,3 V. Kjo zakonisht ndodh gjatë një karikimi të gjatë në një tension konstant, kur, si rezultat i ngrohjes së baterisë, rryma e jonizimit të oksigjenit në elektrodën negative rritet aq shumë sa që shpejtësia e kalimit të oksigjenit përmes ndarësit dhe shpejtësia e daljes së oksigjenit nga blloku i elektrodës bëhen të krahasueshme. Pas disa cikleve në kushte të tilla, elektroda e kadmiumit pasivohet në atë masë sa hidrogjeni lirohet në të kur ngarkohet. Për bateritë e mbyllura, largimi termik mund të fillojë me tension nën 1.7 V, pasi në to i gjithë oksigjeni i çliruar gjatë karikimit duhet të absorbohet brenda baterisë. Për të shmangur largimin termik, bateria duhet të vendoset larg burimeve të nxehtësisë (motorë, pajisje të fuqishme, etj. ), zgjidhni me kujdes mënyrën e karikimit dhe kryeni vetë karikimin në stendat e automatizuara që kanë disa nivele mbrojtjeje (koha e karikimit, tensioni, rryma, kapaciteti, etj.). Është e nevojshme që gabimi i stabilizimit të tensionit të mos jetë më shumë se ±1%. Kur zgjidhni një tension ngarkimi, është e nevojshme që pasi t'i tregoni baterisë 110 - 150% të kapacitetit të vlerësuar, vlera rryma e karikimit nuk i ka kaluar 0,02 - 0,003 Sn A. Një ngarkesë në tensione të ngritura mund të përdoret vetëm duke kufizuar njëkohësisht kohëzgjatjen e saj. Në temperatura të ulëta, ngarkimi me tension konstant humbet efektivitetin e tij për shkak të një reduktimi të ndjeshëm të rrymave të karikimit.

Kur lidhni bateritë paralelisht, ato duhet të ngarkohen përmes diodave izoluese ose secila bateri duhet të lidhet me baterinë e saj. karikues. Bateritë nuk duhet të ruhen për një kohë të gjatë në gjendje të ngarkuar ose gjysmë të karikuar (përveç, natyrisht, bateritë e ruajtjes), sepse Për shkak të ndryshimeve në rrymat e vetëshkarkimit të baterive, mund të shfaqet një çekuilibër në shkallën e karikimit, i cili, nga njëra anë, krijon rrezikun e mbingarkimit të baterive më të ngarkuara plotësisht, gjë që zvogëlon kapacitetin e baterisë për shkak të rënies së Tensioni i baterive më të shkarkuara. Një çekuilibër në nivelin e ngarkimit mund të çojë në një përmbysje të polaritetit të njërës prej baterive gjatë shkarkimit dhe lirimin e hidrogjenit në elektrodën e oksidit të nikelit, i cili mund të shoqërohet me aktivizimin e një valvule ose alarmi presioni dhe madje deformim të vulës. bateritë. Para ruajtjes afatgjatë në një gjendje të shkarkuar, rekomandohet të shkarkoni shtesë çdo bateri duke përdorur rezistorë individualë në një tension jo më të lartë se 0,1 V, gjë që ju lejon të barazoni ngarkesën e baterive.

Jetëgjatësia e baterisë nikel-kadmium

Jeta e shërbimit të baterive përcaktohet si nga dizajni i tyre ashtu edhe nga mënyra e funksionimit. Nëse një lloj baterie specifike nuk ka të qartë të metat e dizajnit, atëherë faktori përcaktues janë kushtet e funksionimit. Në shumicën e rasteve, bateritë me biçikletë janë metoda më e përdorur për t'i përdorur ato. Përdorimi i baterive në mënyrat e urgjencës, kur bateritë e ngarkuara ruhen në një gjendje të ngarkuar shumicën e kohës, si rregull, me një rrymë të vogël rimbushjeje, e cila kompenson vetë-shkarkimin e baterive dhe tërheqje e vogël kapaciteti për lidhjet afatshkurtra të baterive me ngarkesën.

Performanca e baterisë në mënyra të ndryshme çiklizmi

Parametrat kryesorë të mënyrës së funksionimit përfshijnë rrymën e shkarkimit, kapacitetin e shkarkimit, metodën e mbrojtjes nga mbishkarkimi, rrymën e ngarkimit, metodën e mbrojtjes nga mbingarkesa, temperaturën. Kur shkarkohet nikel-kadmium Bateritë ngrohen dhe në fillim të karikimit, para se të fillojë çlirimi intensiv i oksigjenit, ato ftohen.

Një rritje në rrymën e shkarkimit dhe një ulje e temperaturës çojnë në një ulje të tensionit mesatar të shkarkimit dhe humbje të kapacitetit nëse mbrojtja nga mbingarkesa bazohet në ndalimin e shkarkimit kur voltazhi bie në një nivel mjaft të lartë. nivel të lartë(më e lartë se 1 V për bateri). Jeta e shërbimit varet gjithashtu në mënyrë të konsiderueshme nga thellësia e shkarkimit. Zvogëlohet pothuajse 10 herë kur ndryshon nga 10 në 70%.

Zvogëlimi i rrymës së ngarkesës çon në një rritje të kohëzgjatjes së ngarkimit dhe një ulje të faktorit të përdorimit aktual, si rezultat i të cilit zvogëlohet kapaciteti i shkarkimit, veçanërisht nëse temperatura e ngarkimit kalon 30 o C. Një rritje në rrymën e ngarkimit gjithashtu mund të çojë në një ulje të kapacitetit të shkarkimit nëse ngarkesa ndalon kur voltazhi është mjaft i ulët (më pak se 1,5 V në 25 o C). Efikasiteti i energjisë varion nga 70 në 85% dhe rritet me rritjen e tensionit të shkarkimit, uljen e tensionit të ngarkesës dhe rritjen e efikasitetit të rrymës.

Jeta e shërbimit të baterive të mbyllura varet gjithashtu nga kombinimi i tensionit përfundimtar të ngarkesës dhe tensionit përfundimtar të shkarkimit. Humbjet më të mëdha të kapacitetit ndodhin gjatë modaliteteve të çiklizmit, ku ngarkesa kufizohet nga tensioni i ulët (rreth 1,48 V) dhe shkarkimi kufizohet nga tension të lartë(1,10 - 1,16 V). Kapaciteti gjithashtu zvogëlohet mjaft shpejt në rastet kur ngarkimi ndalet vazhdimisht kur aktivizohet alarmi i presionit, dhe thellësia e shkarkimit është në nivelin 15 - 20% me një kufizim të tensionit të shkarkimit (jo më i ulët se 1.09 V). Në këtë rast, oksigjeni nuk ka kohë të përthithet, dhe presioni i tepërt në bateri është në nivelin 123 - 147 kPa, ndërsa pjerrësia e kthesave të karikimit dhe shkarkimit rritet. Ndryshimi i karakteristikave shoqërohet me pasivimin e masave aktive të elektrodave.

Një rënie në tensionin e shkarkimit mund të shkaktohet nga formimi i përbërjes ndërmetalike Ni5Cd21 në masën aktive të elektrodës së kadmiumit, e cila shkarkohet me një tension të baterisë prej 1,05 - 0,95 V (e ashtuquajtura "platformë e dytë" ose "memorie efekt”). Formimi i kësaj aliazhi është më tipik për elektrodat e marra nga impregnimi i bazave të sinteruara. Formimi i një aliazhi lehtësohet nga ngarkesat në temperatura të ngritura. Përbërja ndërmetalike shkatërrohet plotësisht kur bateria shkarkohet në 0,8 - 0,5 V. Është mirë që qeliza e baterisë të shkarkohet nga qeliza në rezistenca, ndërsa tensioni i secilës bateri reduktohet në zero volt pa rrezikun e ndryshimit të polaritetit. Pas shkarkimit shtesë qelizë pas qelize, kapaciteti i baterisë rikthehet në vlera afër atyre origjinale.

Humbjet e kapacitetit zvogëlohen kur tensioni i shkarkimit përfundimtar zvogëlohet nga 1,16 në 1,04 V dhe tensioni i ngarkesës përfundimtare rritet nga 1,48 në 1,54 V. Stabilizimi më i madh i kapacitetit mund të arrihet duke ulur tensionin përfundimtar të shkarkimit në 0,5-0,8 B. Me periodik shtesë qark i shkurtër ndaj rezistencës së çdo baterie në zero volt, kapaciteti madje mund të rritet në krahasim me fillestarin

Performanca e baterisë kur rikarikohet

Në mënyrën e rimbushjes afatgjatë, përdoren kryesisht bateri prizmatike. Jeta e shërbimit, në varësi të rrymës së rimbushjes, varion nga 2 në 15 vjet ose më shumë. Rryma optimale është numerikisht e barabartë me 0,001 - 0,005 Sn A. Me rritjen e rrymës së rimbushjes, jeta e shërbimit dhe besueshmëria zvogëlohen. Kur punoni në modalitetin e rimbushjes, llojet e dështimeve janë të njëjta si gjatë çiklizmit, por intensiteti i tyre është më i ulët.

Gjatë shkarkimit të parë pas një rimbushjeje të gjatë, voltazhi i baterisë është pak më i ulët se ai i baterive të sapokarikuara, por pas disa cikleve ai shpejt kthehet në nivele normale. Një rënie në tensionin e shkarkimit pas një rimbushjeje të gjatë shoqërohet me një ulje të nivelit të ngarkesës së elektrodës pozitive.

Kapaciteti i baterisë pas 10 vitesh rimbushje është deri në 25%, dhe pas 16 vjetësh - deri në 35% më i lartë se ai fillestar, gjë që tregon një rritje të kapacitetit të elektrodës pozitive. Gjatë përcaktimit të kapacitetit të elektrodave në një tepricë të elektrolitit në një formë të pambyllur, u zbulua se kapaciteti i elektrodës pozitive u rrit me 58 - 70%, dhe kapaciteti i elektrodave negative me 10 - 13%. Kapaciteti i elektrodës negative bie. Pas një rimbushjeje të gjatë, pothuajse i gjithë kapaciteti i tepërt i elektrodës negative është në gjendje të ngarkuar, prandaj, gjatë shkarkimit, kapaciteti i baterisë nuk kufizohet nga elektroda pozitive, si në fillim të jetës së saj të shërbimit, por nga të dy elektrodat në një herë. Tensioni i karikimit të baterisë pas 10 vitesh rimbushje është në nivelin e zakonshëm dhe nuk kalon 1,5 V. Pas 16 vitesh rimbushje në ciklin e kontrollit, voltazhi i karikimit rritet në 1,55 - 1,58 V, dhe për një të tretën e baterive arrin 1,6 - 1 ,7 V, dhe rritja nga 1,55 në 1,65 V ndodh në fund të ngarkesës, që është edhe pasojë e ngarkesës së tepërt të elektrodës negative. Arsyet për këto dukuri janë të njëjta si në bateritë me biçikletë.

Bateritë e mbyllura nikel-kadmiumi të prodhimit tonë kanë gjetur aplikimin më të gjerë në pajisjet hapësinore, ushtarake, të përgjithshme industriale dhe shtëpiake.

Aktualisht, SHA NIAI Istochnik është i vetmi zhvillues dhe në të njëjtën kohë prodhues i baterive të mbyllura nikel-kadmium për anijen kozmike në Rusi. Ne prodhojmë 10 lloje të baterive NKG, të cilat përdoren në 21 bateri që funksionojnë dhe kanë funksionuar në anije kozmike si:

Stacioni Ndërkombëtar i Hapësirës
Stacionet orbitale "Mir", "Salyut" dhe "Almaz".
Stacionet ndërplanetare "Mars", "Venus" dhe "Vega"
Satelitët e serive Meteor, Molniya, Astron, Nadezhda dhe Cosmos.

Përveç kësaj, bateritë e tipit NKG përdoren në instalimet tokësore të forcave raketore strategjike, në anije, nëndetëse dhe objekte të tjera ku kërkohet furnizimi me energji pavarësisht nga rrethanat.

Shefi i Departamentit të Baterive Nikel-Kadmium,

Kandidat i Shkencave Teknike,