Nikkel-kadmíum (Ni-CD) rafhlöður eru endurhlaðanlegar rafhlöður sem eru þekktar fyrir mikinn straum og stöðuga spennu við notkun. Þeir nota nikkel og kadmíum efni með alkalískum raflausnum til að flytja jónir við hleðslu og losun. Þar sem kadmíum er eitrað þarf örugga meðhöndlun og rétt endurvinnslu. Þessi grein veitir upplýsingar um Ni-Cd rafhlöðuhluti, vinnuferla, hleðslu og umhirðu.
Yfirlit yfir nikkel-kadmíum (Ni-CD) rafhlöðu
Nikkel-kadmíum (Ni-CD) rafhlöður eru endurhlaðanlegar rafhlöður sem eru þekktar fyrir að veita mikinn straum og halda stöðugri spennu við notkun. Þeir nota nikkelbundin efni fyrir jákvæða rafskautið og kadmíumbundin efni fyrir neikvæða rafskautið. Alkalískur raflausn inni í frumunni styður hreyfingu jóna við hleðslu og afhleðslu.
Ni-Cd rafhlöður hafa verið notaðar í mörg ár vegna þess að þær þola erfiðar aðstæður vel. Notkun þeirra hefur minnkað vegna þess að kadmíum er eitrað og krefst strangra reglna um endurvinnslu og förgun.
Aðalhlutar innan Ni-CD frumu
Ni-Cd fruma inniheldur nokkra innri hluta sem halda henni lokuðri, öruggri og geta veitt stöðuga orku. Efri hlutinn inniheldur lok, lok og loftræstihluta sem hjálpa til við að loka frumunni á meðan þrýstingur losnar ef gas safnast upp. Þétting hjálpar til við að draga úr leka og málmurinn getur varið innri hluta og haldið allri byggingunni saman.
Inni í frumunni er kjarninn venjulega í laginu eins og valsað form, gert úr jákvæðum og neikvæðum rafskautalögum. Þunnir aðskiljarar koma í veg fyrir að rafskautin snertast á meðan þeir leyfa jónum samt að fara í gegnum raflausnina. Flipar safna straumi frá rafskautunum og einangrandi hlutar draga úr líkum á óæskilegum rafsnertingum.
Nikkel-kadmíum (Ni-CD) rafhlöðuvirkni
| Ferli | Hvað gerist inni í frumunni | Niðurstaða |
|---|---|---|
| Útskrift | Kadmíum losar rafeindir á meðan nikkelbundið efni tekur við þeim. | Rafhlaðan flytur raforku til álagsins. |
| Hlaða | Ytri orkugjafi snýr viðbragðinu við og endurheimtir virk efni. | Rafhlaðan geymir orku fyrir næstu notkun. |
Ni-Cd efnahvörf við hleðslu og losun
| Hamur | Jákvæður rafskaut (nikkel) | Neikvæð rafskaut (kadmíum) | Heildarviðbrögð |
|---|---|---|---|
| Útskrift | NiO(OH) → Ni(OH)₂ | Cd → Cd(OH)₂ | Cd + 2NiO(OH) → Cd(OH)₂ + 2Ni(OH)₂ |
| Hlaða | Ni(OH)₂ → NiO(OH) | Cd(OH)₂ → Cd | Cd(OH)₂ + 2Ni(OH)₂ → Cd + 2NiO(OH) |
Ni-Cd rafhlöðuspenna og úttakshegðun
Ni-Cd rafhlöður skila nokkuð stöðugri úttaksspennu mestan hluta afhleðsluhringsins, sem hjálpar tækjum að ganga stöðugt án skyndilegra rafmagnsleysis. Spennan byrjar hærra í byrjun og lækkar svo hægt og rólega á fyrirsjáanlegum hraða þegar fruman losar geymda orku. Þessi stöðugi miðsviðshluti er ein ástæða þess að Ni-Cd frumur eru þekktar fyrir áreiðanlega frammistöðu undir stöðugu álagi.
Nálægt lokum losunartímabilsins fellur spennan mun hraðar og myndar skarpt hné í sveigjunni. Þessi bratta lækkun gefur til kynna að afgangurinn af afkastagetu sé næstum uppurin og rafhlaðan sé nálægt því að slökkva, svo búnaðurinn gæti hætt fljótlega eftir það.
Ni-Cd orkugeta og orkuafhending
• Há úthleðslustraumsgeta
• Viðheldur stöðugri spennu undir álagi
• Langur líftími yfir endurteknar hleðslu- og afhleðslulotur
• Sterk frammistaða í köldu umhverfi
Ni-Cd hleðsluaðferðir rafhlöðunnar
Hæg hleðsla
Þetta er lág, stöðug hleðsla sem fer fram yfir lengri tíma. Það hjálpar til við að hlaða rafhlöðuna varlega og er auðveldara í meðförum.
Hraðhleðsla
Þetta hleður rafhlöðuna á skemmri tíma. Það ætti að innihalda sjálfvirka slökkvun svo hleðslan hætti þegar rafhlaðan er full.
Dropahleðsla
Þetta er mjög lítil hleðsla sem heldur rafhlöðunni fullri eftir að hleðslan er lokið. Það hjálpar til við að viðhalda hleðslunni án þess að þurfa að stöðva og endurræsa oft.
Ni-Cd rafhlöðuofhleðsla og viðvörunarmerki um hita
• Rafhlaðan verður óvenju heit
• Hleðsla varir of lengi
• Undarleg lykt eða leki
• Bólga eða loftræsting
Ni-Cd minnisáhrif og spennulækkun
Ni-Cd rafhlöður eru oft tengdar minni áhrifum, en mörg raunveruleg frammistöðuvandamál stafa af spennulækkun. Bæði geta gert rafhlöðuna veikburða, jafnvel þótt einhver orka sé enn geymd inni.
Minningaráhrif geta komið fram þegar Ni-Cd rafhlaða er endurhlaðin aftur og aftur eftir stutta hleðslu. Með tímanum gæti það byrjað að haga sér eins og þessi styttri keyrslutími sé full afkastageta. Spennulækkun er öðruvísi því rafhlaðan getur enn haldið nothæfri orku, en spennan fellur fyrr en búist var við og veldur því að tæki slökkva fyrr.
Ni-Cd rafhlöðu sjálftæming og geymsla
| Geymslustuðul | Áhrif | Bestu aðferðir |
|---|---|---|
| Háhiti | Hraðari sjálflosun og hraðari öldrun | Geyma á flottum stað |
| Langur geymslutími | Tímabundin lækkun á nothæfri getu | Hlaða áður en þú notar aftur |
| Geymdur fullhlaðinn of lengi | Aukið álag á rafhlöðuna með tímanum | Forðastu að skilja hann eftir fullhlaðinn í langan tíma |
Algengar bilanir í nikkel-kadmíum rafhlöðum
Raflausnartap vegna hitauppsöfnunar
Endurtekin hitun getur smám saman þurrkað rafhlöðuna innra með sér, sem dregur úr afköstum og styttir líftíma hennar.
Skemmdir á aðskiljara og innri skammhlaup
Ef skiljarinn bilar geta jákvæðu og neikvæðu hlutirnir snertst, sem veldur stuttri og skyndilegri bilun.
Vaxandi innri viðnám
Þegar rafhlaðan eldist getur hún átt erfitt með að skila afli á mjúkan hátt, jafnvel þótt hún hlaðist enn.
11,4 Veikar eða ójafnvægisfrumur í rafhlöðupakka
Ein veik fruma getur dregið allan pakkann niður, sem leiðir til styttri keyrslutíma og ójafnrar hleðslu.
Langtíma ofgjald
Að halda Ni-Cd rafhlöðu í hleðslu of lengi getur valdið álagi inni og hraðað sliti.
Ni-Cd rafhlöðu örugg meðhöndlun og rétt endurvinnsla
• Forðastu styttingu á nikkel-kadmíum (Ni-CD) rafhlöðu til að koma í veg fyrir ofhitnun og skemmdir
• Ekki stinga, kremja eða opna Ni-Cd rafhlöðu því skaðleg efni geta lekið út
• Haltu Ni-Cd rafhlöðum frá logum og háum hita til að draga úr eldhættu
• Geyma Ni-Cd rafhlöður fjarri málmhlutum til að koma í veg fyrir óvart snertingu við tengin
• Alltaf að nota samþykktar endurvinnsluáætlanir til að farga Ni-Cd rafhlöðum á öruggan hátt og fylgja umhverfisreglum
Niðurstaða
Ni-Cd rafhlöður veita stöðuga spennu mestan hluta afhleðsluferlisins og þola endurtekna hleðslu og afhleðslu vel. Rétt hleðsla hjálpar til við að koma í veg fyrir ofhitnun, bólgu, leka og snemma spennufall. Geymsluaðstæður hafa áhrif á sjálfsafhleðslu og langtímaafköst. Að þekkja algeng bilunarvandamál, viðvörunarmerki og öruggar endurvinnsluaðgerðir styður betri meðhöndlun rafhlöðu og minnkar áhættu af kadmíum.
Algengar spurningar [Algengar spurningar]
Hver er venjuleg spenna Ni-Cd frumu?
Ni-Cd fruma er 1,2V eðlileg.
Get ég hlaðið Ni-Cd rafhlöðu með NiMH hleðslutæki?
Nei. Notaðu hleðslutæki sem er gert fyrir Ni-Cd til að koma í veg fyrir ranga lokun og ofhitnun.
Hvernig veit ég hvort Ni-Cd rafhlaða er veik?
Það lækkar spennu hratt undir álagi, klárast fljótt eða hitnar snemma á hleðslu.
14,4 Hvaða hitastig er best til að hlaða Ni-Cd rafhlöður?
Hlaðið við kalt, stöðugt hitastig. Forðastu heitar eða frostkaldar aðstæður.
Af hverju missa Ni-Cd rafhlöðupakkar afl hraðar en einfrumur?
Því ein veik fruma getur dregið úr afköstum alls pakkans.
Hvað er frumusnúningur í Ni-Cd rafhlöðupakka?
Þetta gerist þegar veik fruma er þrýst framhjá tómri og skemmist af öfugri spennu.