Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Сегодня одним из самых популярных видов пополнения энергии бытовой техники являются никель-кадмиевые аккумуляторы. Это довольно простое в эксплуатации устройство, которое при правильном обращении прослужит достаточно длительный промежуток времени. Как правильно обращаться с никель-кадмиевыми аккумуляторами, следует рассмотреть подробнее.

Общая характеристика

Никель-кадмиевый аккумулятор устроен так, что при низком внутреннем сопротивлении он может отдавать достаточно большой ток. Такие аккумуляторы выдерживают даже короткое замыкание.

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Аккумуляторы представленного типа легко выдерживают длительные нагрузки. При понижении температуры окружающей среды их работоспособность практически не меняется.

Никель-кадмиевые аккумуляторы уступают другим видам в емкости. Однако их высокая отдача делает батареи одними из самых популярных и востребованных в области портативной техники.

Для приборов с электродвигателями, которые потребляют большие токи, применение таких зарядных устройств, как аккумуляторы никель-кадмиевого типа, просто незаменимо.

Разрядные токи, на которых они используются, находятся в диапазоне 20-40 А. Предельная нагрузка для NiCd-аккумуляторов составляет 70 А.

Преимущества

Представленные устройства обладают рядом преимуществ. Они способны работать в широком диапазоне токов разряда и заряда, а также температуры.

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Заряжать аккумуляторы никель-кадмиевого типа можно при низких температурах, что объясняется высокой нагрузочной способностью. Они не требовательны к типу затяжного устройства. Это существенное преимущество. Оно выделяет устройство из массы других разновидностей, так как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор можно в любых условиях. Он устойчив к механическим нагрузкам, пожаробезопасен. Аккумуляторы никель-кадмиевой разновидности имеют более 1000 циклов зарядки и обладают способностью восстановления после понижения емкости.

Низкая стоимость вместе с перечисленными преимуществами делают NiCd-аккумуляторы очень популярными.

Недостатки

Устройство никель-кадмиевого аккумулятора имеет и ряд недостатков. Основным из них является "эффект памяти".

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Заряд никель-кадмиевых аккумуляторов чем дальше, тем больше будет терять свою эффективность. Источник будет иметь всё меньшую емкость.

Недостатком также является высокий саморазряд в течение первых суток до 10 % после зарядки. Минусом можно считать также большие габариты.

Зарядка

Чтобы разобраться, как заряжать никель-кадмиевые аккумуляторы, следует учесть ряд особенностей этого процесса.

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Быстрый режим зарядки для представленных источников питания предпочтительнее, чем медленный. Импульсное пополнение емкости для них лучше, чем постоянный ток.

Рекомендуется выполнять восстановление устройства. Этого требуют никель-кадмиевые аккумуляторы. Как заряжать их подобным методом, учли производители соответствующих устройств. Реверсивный заряд ускоряет процесс благодаря рекомбинации газов, выделяющихся во время его проведения.

Представленная техника осуществления восстановления подобных батарей позволяет увеличить срок эксплуатации до 15 %. Как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор? Существует целая технология. Некоторые пользователи для увеличения отдачи источника питания применяют быструю зарядку с последующей дозаправкой слабыми токами. Это позволяет более плотно наполнить аккумулятор.

Хранение и утилизация

Хранить представленные батареи следует в разряженном состоянии. Существуют зарядные устройства, в которых предусмотрена функция разряда. Если же таковой не имеется, перед хранением никель-кадмиевые аккумуляторы опустошают при помощи лампы накаливания с допустимым током 3-20 А. Батарею подключают к ней и ждут, пока спираль не начнет краснеть.

Такая процедура позволит хранить устройство довольно длительное время. Причем условия окружающей среды, перепады температуры не будут иметь воздействия на устройство.

Если требуется утилизировать представленную разновидность батарей, следует отдать их на особый пункт приема подобных устройств. Во всех развитых странах они есть. Это связано с наличием в аккумуляторе кадмия. По своей токсичности он сопоставим с ртутью.

Понимая технологию того, как зарядить никель-кадмиевый аккумулятор, хранить его и утилизировать, можно не сомневаться в безопасности и долговечности этого источника питания. Он не навредит экологии и здоровью человека при ответственной утилизации батарей.

Восстановление

Аккумуляторы никель-кадмиевого типа являются единственной разновидностью подобных устройств, которые нуждаются в восстановлении.

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Для проведения восстановления существует два типа устройств. Первое называется реверсивно-импульсным зарядным устройством с разным временем продолжительности. Это очень эффективное устройство, но сложное и дорогостоящее. Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов можно выполнять более простым устройством. Оно совершает цикл разряда-заряда автоматически. Такое устройство дешевле, удобнее и позволяет заряжать сразу 2-4 батареи.

Для проведения процесса необходимо вставить аккумуляторы в кассету оборудования. При помощи переключателя задается число аккумуляторов. Включение прибора в сеть приведет в действие индикатор. Красный цвет соответствует зарядке, а желтый – разрядке. Зеленый свет индикатора оповещения о прекращении процесса. Разряжать батареи следует принудительно. Для этого на приборе необходимо переключить определенный рычаг. После окончания разрядки устройство продолжит процесс зарядки автоматически.

Ознакомившись с основными характеристиками такого источника питания, как никель-кадмиевые аккумуляторы, можно правильно их эксплуатировать. Придерживаясь инструкции производителя, регулярно выполняя восстановление батарей, можно значительно продлить их срок службы. Правильно утилизируя представленное устройство, достаточно просто будет обезопасить себя, других людей и экологию в целом от токсического воздействия кадмия.

Аккумуляторы Ni-Cd используются в подавляющем большинстве электронных устройств и портативных инструментов. В последние годы производители стремятся заменить их Li-ion батареями, но из-за дороговизны последних полное замещение произойдет нескоро. К тому же, несмотря на некоторые недостатки, Ni-Cd battery в эксплуатации безопаснее литий-ионных аккумуляторов.

История создания

Никель кадмиевые аккумуляторы устройствоПолноценные щелочные аккумуляторы были разработаны в конце 19 века швейцарским ученым Вальдемаром Юнгером. При этом никелю отводилась роль положительного электрода, а кадмию — отрицательного.

Через пару лет конструкция первого Ni-Cd аккумулятора была улучшена Эдисоном. Он предложил сделать отрицательный электрод из железа, чтобы удешевить батарею. Однако даже после этого Ni-Cd аккумуляторы оставались настолько дорогими, что их промышленное производство было отложено на 50 лет.

В 1932 ученые Шлехт и Акерман предложили технологию прессованного анода, позволявшую значительно повысить ток батареи и ее долговечность. В серию эти Ni-Cd аккумуляторные батареи пошли лишь после разработки Ньюманом герметичного корпуса для них. Произошло это в 1947 г.

Читать также:  Как почистить мельхиоровую монету

Основные преимущества и недостатки

Аккумуляторы с никелем и кадмием имеют различные формы. Самыми распространенными являются цилиндрические батареи. Чуть меньше распространены плоские батарейки в виде таблеток для часов.

Эти АКБ имеют следующие преимущества:

  • Никель кадмиевые аккумуляторы устройствоУ Ni-Cd АКБ достаточно прочный металлический корпус. Он способен как выдержать внешнее физическое воздействие, так и противостоять внутренним химическим реакциям.
  • Такие аккумуляторные батареи способны пережить замораживание до -40°С.
  • Такие батареи считаются пожаробезопасными. В отличие от своих литий-ионных собратьев они не воспламеняются во время зарядки, эксплуатации и хранения.
  • Еще одно важное преимущество — невысокая стоимость. Низкая цена делает эти аккумуляторы очень привлекательными.
  • Независимо от формы зарядные элементы этого типа имеют небольшую емкость в сравнении Ni-MH батареями, разработанными значительно позже. Но меньшая емкость — не повод отказываться от кадмиевых аккумуляторов. Дело в том, что при использовании они нагреваются существенно медленнее, чем никель-металл-гидридные батареи.

Медленное нагревание объясняется эндотермическим характером реакций, протекающих внутри аккумуляторной батареи. Тепловая энергия поглощается самим аккумулятором. В никель-металл-гидридных АКБ тепло, напротив, выделяется наружу. Выделение тепла настолько существенное, что если вовремя не прекратить использовать МН аккумуляторов, то они могут выйти из строя.

Эти батареи имеют следующие недостатки:

  • Невысокая энергетическая емкость в сравнении с другими типами АКБ.
  • Эффект памяти. При неполном разряде с последующей зарядкой емкость аккумулятора постепенно уменьшается.
  • Материалы, применяемые при изготовлении этих аккумуляторов, считаются токсичными. Из-за этого в некоторых странах их запретили.
  • Достаточно высокий саморазряд. После длительного хранения нужно полностью зарядить аккумулятор.

Несмотря на эти недостатки, такие АКБ сегодня широко применяются в авиационной промышленности, военной технике и устройствах, обеспечивающих мобильную связь. В форме таблеток они востребованы в компьютерах и электронных часах.

Конструкция аккумулятора

Никель кадмиевые аккумуляторы устройствоУстройство Ni-Cd аккумулятора довольно простое. В нем есть положительный и отрицательный электроды. Они разделены перегородкой, называемой сепаратором. Каждый электрод погружен в щелочную среду.

Положительный электрод состоит из оксид-гидроксида никеля, а отрицательный из кадмия, заключенного в термопластичную полимерную смолу. Роль электролита играет гидроксид калия. У этого вещества нет запаха. К его преимуществам можно отнести хорошую пожаробезопасность.

Электроды в никель-кадмиевой АКБ очень тонкие. Это сделано специально для увеличения площади их поверхности. Разделительная перегородка изготавливается из нетканого материала нейтрального по отношению к щелочи. Во время реакции гидроксид калия, являющийся сильной щелочью, не расходуется.

Роль клеммы играет токовыводящий элемент, называемой борном. Он плотно закреплен в корпусе.

Особенности эксплуатации батарей

Никель кадмиевые аккумуляторы устройствоМаксимальный срок эксплуатации этих аккумуляторов возможен только в том случае, если их полностью разряжать. Если этого не делать, то эффективная площадь электродов уменьшается.

Эффект памяти заключается в том, что АКБ запоминает нижнее значение разряда при подключении к зарядной станции. В результате оставшаяся энергия не учитывается. Это приводит к прекращению зарядки при достижении нижней точки разряда.

Эффекта памяти можно избежать, если перед зарядкой искусственно разрядить аккумуляторы до напряжения в 0,9 вольта. Такие манипуляции увеличат срок службы АКБ. При искусственной разряде следует быть осторожными, поскольку преодоление минимального порога может вывести батарею из строя.

Опытные пользователи рекомендуют перед установкой в устройство тренировать Ni-Cd батарейки. Тренировка заключается в нескольких полных циклах разряд-заряд. Эти манипуляции позволяют вывести батареи на заявленные производителем параметры. Кроме того, аккумуляторные элементы начинают лучше держать нагрузку, и у них уменьшается эффект памяти.

К процессу тренировки также рекомендуется прибегать после длительного хранения Hi-Cd аккумуляторов. Причем заряд нужно осуществлять низким током.

Не рекомендуется заряжать эти батарейки перед длительным хранением. Эти элементы в разряженном виде не утрачивают свои характеристики.

Виды зарядных устройств

Для заряда никель-кадмиевых аккумуляторов рекомендуется использовать специальные зарядные устройства. Они бывают автоматическими и реверсивными импульсными.

Автоматические зарядки

Автоматические ЗУ устроены просто и стоят очень дешево. Как правило, у них четыре ячейки под батареи. Причем одновременно можно заряжать как 4, так и 2 аккумулятора. Для начала заряда нужно просто вставить банки в ЗУ и подключить его к сети.

На автоматических ЗУ имеются индикаторные светодиоды:

  • Если они горят красным цветом, то это указывает на идущий процесс заряда.
  • В хороших автоматических зарядных устройствах имеется переключатель, позволяющий запускать процесс разрядки банок. Когда он активирован на устройстве загорается желтый индикатор. После полного разряда батарей автоматически начинается зарядка. Загорается красный светодиод.
  • После полного заряда банок на корпусе зарядного устройства загорается зеленый светодиод.

Такая индикация имеется на зарядных устройствах, позволяющих заряжать несколько одиночных батарей. Для заряда аккумуляторов, используемых в электроинструменте, применяются штатные ЗУ. Индикация на них может отличаться от описанной.

Реверсивные импульсные ЗУ

Никель кадмиевые аккумуляторы устройствоЭти зарядки намного сложнее по устройству, потому и стоят дороже, чем автоматические зарядные устройства. Производители традиционно называют их профессиональными, хотя для их использования не нужно быть профессионалом.

Такие зарядные устройства самостоятельно разряжают и заряжают аккумуляторы. Причем временной интервал между циклами разряда-заряда меняется в автоматическом режиме.

Пользоваться «профессиональными» зарядками несложно. Нужно вставить аккумулятор и с помощью кнопок управления на корпусе ЗУ выбрать необходимый режим работы. Как правило, процесс заряда отображается в реальном времени на ЖК экранах зарядного устройства и дублируется световой индикацией. В простых импульсных зарядках ЖК экранов нет. Уровень заряда АКБ показывается только светодиодами.

Преимущество реверсивных импульсных зарядок заключается в том, что они не только заряжают Ni -Cd аккумуляторы, но и способны поддерживать их работоспособность.

Восстановление никель-кадмиевых АКБ

Споры о необходимости восстановления вышедших из строя Ni — Cd аккумуляторных батарей ведутся давно. Одни люди говорят, что такие манипуляции не имеют смысла, ведь проще купить новую батарейку. Другие пользователи упирают на то, что иногда просто нет возможности добраться до магазина.

Людям, которые много работают с электрическими инструментами, иногда приходится восстанавливать никель-кадмиевые АКБ. Сделать это можно несколькими способами:

Читать также:  В каких радиодеталях есть палладий

  • Никель кадмиевые аккумуляторы устройствоВосстановление водой. Речь идет о введении внутрь батареи электролита в виде дистиллированной воды. Например, для восстановления АКБ шуруповерта, нужно взять аккумуляторный блок, определить в нем самую слабую банку и затем проделать в ней отверстие. Работать нужно аккуратно, чтобы не повредить электроды и сепаратор. После этого с помощью шприца нужно медленно залить внутрь банки 1 мл дистиллята. Отверстие следует закрыть с помощью паяльной кислоты. Вода создаст нужную плотность электролита, и батарея снова заработает.
  • Метод запзаппинга. Это достаточно рискованный метод восстановления. Его суть заключается в кратковременном воздействии на аккумуляторные элементы высокими токами. Считается, что с помощью этого способа можно восстановить батареи, пролежавшие 20 лет. Неопытным пользователям к нему прибегать не рекомендуется. Да и опытным любителям электроники при запзаппинге нужно облачиться в спецодежду и надеть защитные очки.
  • Разрядка и зарядка. Считается, что несколько циклов разряда и заряда батареи могут устранить эффект памяти. Но это справедливо только к тем аккумуляторам, емкость которых снизилась в процессе эксплуатации, а не вовремя хранения. Восстановленные таким способом батареи в дальнейшем нужно тренировать не реже 1 раза в месяц.

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

А вот метод заморозки батарей очень сомнителен. Прибегать к нему не следует, даже несмотря на то, что в сети эта методика активно популяризируется.

Если требуется быстро и безопасно восстановить никель-кадмиевые аккумуляторные батареи, то лучше всего прибегнуть к методу восстановления дистиллированной водой. Он гарантированно оживляет нерабочие аккумуляторы.

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Никель-ка́дмиевый аккумуля́тор (NiCd) — вторичный химический источник тока, в котором катодом является гидрат закиси никеля Ni(OH)2 с графитовым порошком (около 5–8%), электролитом — гидроксид калия KOH плотностью 1,19–1,21 с добавкой гидроксида лития LiOH (для образования никелатов лития и увеличения ёмкости на 21–25%), анодом — гидрат закиси кадмия Cd(OH)2 или металлический кадмий Cd (в виде порошка). ЭДС никель-кадмиевого аккумулятора — около 1,37 В, удельная энергия — порядка 45–65 Вт·ч/кг. В зависимости от конструкции, режима работы (длительные или короткие разряды) и чистоты применяемых материалов, срок службы составляет от 100 до 900 циклов заряда-разряда. Современные (ламельные) промышленные никель-кадмиевые батареи могут служить до 20–25 лет. Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd) наряду с Никель-Солевыми аккумуляторами могут храниться разряженными, в отличие от никель-металл-гидридных (NiMH) и литий-ионных аккумуляторов (Li-ion), которые нужно хранить заряженными.

Содержание

История изобретения [ править | править код ]

В 1899 году Вальдмар Юнгнер (Waldmar Jungner) из Швеции изобрёл никель-кадмиевый аккумулятор, в котором в качестве положительного электрода использовался никель, а в качестве отрицательного — кадмий. Двумя годами позже Эдисон (Edison) предложил альтернативную конструкцию, заменив кадмий железом. Из-за высокой (в сравнении с сухими или свинцово-кислотными аккумуляторами) стоимости, практическое применение никель-кадмиевых и никель-железных аккумуляторов было ограниченным.

После изобретения в 1932 году Шлехтом (Shlecht) и Акерманом (Ackermann) спрессованного анода было внедрено много усовершенствований, что привело к более высокому току нагрузки и повышенной долговечности. Хорошо известный сегодня герметичный никель-кадмиевый аккумулятор стал доступен только после изобретения Ньюманом (Neumann) полностью герметичного элемента в 1947 году.

Принцип действия [ править | править код ]

Принцип действия никель-кадмиевых аккумуляторов основан на обратимом процессе:

2NiOOH + Cd + 2H2O ↔ 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 E 0 = 1,37 В.

Никелевый электрод представляет собой пасту гидроксида никеля, смешанную с проводящим материалом и нанесенную на стальную сетку, а кадмиевый электрод — стальную сетку с впрессованным в неё губчатым кадмием. Пространство между электродами заполнено желеобразным составом на основе влажной щелочи, который замерзает при -27°С [1] . Индивидуальные ячейки собирают в батареи, обладающие удельной энергией 20–35 Вт*ч/кг и имеющие большой ресурс — несколько тысяч зарядно-разрядных циклов.

Параметры [ править | править код ]

  • Теоретическая энергоёмкость: 237 Вт·ч/кг
  • Удельная энергоёмкость: 45–65 Вт·ч/кг
  • Удельная энергоплотность: 50–150 Вт·ч/дм³
  • Удельная мощность: 150…500 Вт/кг
  • ЭДС = 1,37 В
  • Рабочее напряжение = 1,35…1,0 В
  • Нормальный ток зарядки = 0,1…1 C, где С — ёмкость
  • Срок службы: около 100—900 циклов заряда/разряда.
  • Саморазряд: 10% в месяц
  • Рабочая температура: −50…+40 °C

В настоящее время использование никель-кадмиевых аккумуляторов сильно ограничено по экологическим соображениям, поэтому они применяются только там, где использование других систем невозможно, а именно — в устройствах, характеризующихся большими разрядными и зарядными токами. Типичный аккумулятор для летающей модели можно зарядить за полчаса, а разрядить за пять минут. Благодаря очень низкому внутреннему сопротивлению аккумулятор не нагревается даже при зарядке большим током. Только когда аккумулятор полностью зарядится, начинается заметный разогрев, что и используется большинством зарядных устройств как сигнал окончания зарядки. Конструктивно все никель-кадмиевые аккумуляторы оснащены прочным герметичным корпусом, который выдерживает внутреннее давление газов в тяжёлых условиях эксплуатации.

Цикл разряда начинается с 1,35 В и заканчивается на 1,0 В (соответственно 100% ёмкости и 1% оставшейся ёмкости)

Электроды никель-кадмиевых аккумуляторов изготавливаются как штамповкой из листа, так и прессованием из порошка. Прессованные электроды более технологичны, дешевле в производстве и обладают более высокими показателями рабочей ёмкости, в связи с чем все аккумуляторы бытового назначения имеют прессованные электроды. Однако прессованные системы подвержены так называемому «эффекту памяти». Эффект памяти проявляется, когда аккумулятор подвергают зарядке раньше, чем он реально разрядится. В электрохимической системе аккумулятора появляется «лишний» двойной электрический слой и его напряжение снижается на 0,1 В. Типичный контроллер устройства, использующего аккумулятор, интерпретирует это снижение напряжения как полный разряд батареи и сообщает, что батарея «плохая». Реального снижения энергоёмкости при этом не происходит, и хороший контроллер может обеспечить полное использование ёмкости аккумулятора. Тем не менее, в типичном случае контроллер побуждает пользователя выполнять всё новые и новые циклы зарядки. А это и приводит к тому, что пользователь своими руками, из лучших побуждений, «убивает» батарею. То есть можно сказать, что батарея выходит из строя не столько от «эффекта памяти» прессованных электродов, сколько от «эффекта беспамятства» недорогих контроллеров.

Бытовой никель-кадмиевый аккумулятор, разряжаемый и заряжаемый слабыми токами (например, в пульте дистанционного управления телевизора), быстро теряет ёмкость, и пользователь считает его вышедшим из строя. Так же и аккумулятор, длительное время стоявший на подзарядке (например, в системе бесперебойного питания) потеряет ёмкость, хотя его напряжение будет правильным. То есть использовать никель-кадмиевый аккумулятор в буферном режиме нельзя. Тем не менее, один цикл глубокой разрядки и последующая зарядка полностью восстановят ёмкость аккумулятора.

Читать также:  Виды домкратов для поднятия дома

При хранении NiCd-аккумуляторы также теряют ёмкость, хотя и сохраняют выходное напряжение. Чтобы избежать неверной разбраковки при снятии аккумуляторов с хранения, рекомендуется хранить их в разряженном виде — тогда после первой же зарядки аккумуляторы будут полностью готовы к использованию. Для полной разрядки батареи и выравнивания напряжений на каждом разряжаемом элементе можно подключить цепочку из двух кремниевых диодов и резистора на каждый элемент, тем самым ограничив напряжение на уровне 1-1.1 В на элемент. При этом падение напряжения на каждом кремниевом диоде составляет 0,5–0,7 В, поэтому выбирать диоды для цепочки необходимо вручную, используя, например, мультиметр. После длительного хранения батареи необходимо провести два-три цикла заряд/разряд током, численно равным номинальной ёмкости (1C), чтобы она вошла в рабочий режим и работала с полной отдачей.

Области применения [ править | править код ]

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Малогабаритные никель-кадмиевые аккумуляторы используются в различной аппаратуре как замена стандартного гальванического элемента, особенно если аппаратура потребляет большой ток. Так как внутреннее сопротивление никель-кадмиевого аккумулятора на один-два порядка ниже, чем у обычных марганцево-цинковых и марганцево-воздушных батарей, мощность выдаётся стабильнее и без перегрева.

Никель-кадмиевые аккумуляторы применяются на электрокарах (как тяговые), трамваях и троллейбусах (для питания цепей управления), речных и морских судах. Широко применяются в авиации в качестве бортовых аккумуляторных батарей самолётов и вертолётов. Используются как источники питания для автономных шуруповёртов/винтовёртов и дрелей, однако здесь намечается тенденция к вытеснению их высокотоковыми батареями различных литиевых систем.

Несмотря на развитие других электрохимических систем и ужесточение экологических требований, никель-кадмиевые аккумуляторы остаются основным выбором для высоконадёжных устройств, потребляющих большую мощность, например фонарей для дайвинга.

Длительный срок хранения, относительная нетребовательность к постоянному уходу и контролю, способность стабильно работать на морозе до -40 °C и отсутствие возможности возгорания при разгерметизации в сравнении с литиевыми, малый удельный вес в сравнении со свинцовыми и дешевизна в сравнении с серебряно-цинковыми, меньшее внутренне сопротивление, большая надёжность и морозостойкость в сравнении с NiMH обуславливают по-прежнему широкое применение никель-кадмиевых аккумуляторов в военной технике, авиации и портативной радиосвязи.

Дисковые никель-кадмиевые аккумуляторы [ править | править код ]

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Никель кадмиевые аккумуляторы устройство

Никель-кадмиевые аккумуляторы выпускаются также в герметичном "таблеточном" конструктиве, наподобие батареек для часов. Электроды в таком аккумуляторе — две прессованные тонкие таблетки из активной массы, сложенные в пакет с сепаратором и плоской пружиной и завальцованные в никелированный стальной корпус диаметром с монету. Используются для питания различных, в основном маломощных, нагрузок (током C/10-C/5). Допускают только небольшие зарядные токи, не более С/10, так как внутри корпуса должна успевать происходить рекомбинация выделяющихся газов. Благодаря замкнутой конструкции допускают длительный перезаряд с непрерывной рекомбинацией и выделением избыточной энергии в виде тепла. Напряжение такого аккумулятора ниже, чем у негерметичного, и мало изменяется в процессе разряда вследствие избытка активной массы катода, создаваемого с целью ускорения рекомбинации кислорода.

Дисковые аккумуляторы (как правило, в батареях по 3 шт. в общей оболочке, типоразмера аналогичного советскому Д-0,06) широко применялись в персональных компьютерах выпуска 1980–90 годов, в частности PC-286/386 и ранних 486, для питания энергонезависимой памяти настроек (CMOS NVRAM) и часов реального времени при отключенном сетевом питании. Срок службы аккумуляторов в таком режиме составлял несколько лет, после чего батарея, в большинстве случаев — впаянная в материнскую плату, подлежала замене. С развитием CMOS-технологии и уменьшением потребляемой мощности NVRAM и RTC аккумуляторы были вытеснены одноразовыми литиевыми элементами ёмкостью порядка 200 мА·ч (CR2032 и др.), устанавливаемыми в гнёзда-защёлки и легко заменяемыми пользователем, с аналогичным сроком непрерывной работы.

В СССР дисковые аккумуляторы были практически единственными доступными в широкой продаже аккумуляторами (кроме автомобильных и, позднее, NiCd размера AA на 450 мА·ч). Помимо отдельных элементов, предлагалась 9-вольтовая батарея из семи аккумуляторов Д-0,1 с разъёмом, аналогичным "Кроне", которая, однако, входила в отсек питания не у всех радиоприёмников, для которых предназначалась. Поставлялись только простейшие зарядные устройства с током С/10, заряжавшие аккумулятор или батарею примерно за 14 часов (время контролировалось пользователем).

Название
аккумулятора
Диаметр,
мм
Высота,
мм
Напряжение,
В
Ёмкость,
А*ч
Рекомендуемый
ток разряда, мА
Применение
Д-0,0311,65,51,20,033фотоаппараты,
слуховые аппараты
Д-0,0615,66,41,20,0612фотоаппараты, фотоэкспонометры,
слуховые аппараты, дозиметры
Д-0,125206,61,20,12512,5аккумуляторные электрические фонарики [ уточнить ] , миниатюрные радиоприёмники
Д-0,2625,29,31,20,2626аккумуляторные электрические фонарики, фотовспышки, калькуляторы (Б3-36)
Д-0,5534,69,81,20,5555прицел ночного видения 1ПН58 (блок из пяти Д-0.55С), фотовспышки, аккумуляторные электрические фонарики, калькуляторы (Б3-34)[1]
7Д-0,1258,40,12512,5замена батарее Крона

Производители [ править | править код ]

NiCd-аккумуляторы производят множество фирм, в том числе такие крупные интернациональные компании, как GP Batteries, Samsung (под брендом Pleomax), VARTA, GAZ, Konnoc, Metabo, EMM, Advanced Battery Factory, Panasonic/Matsushita Electric Industrial, Ansmann и др. Среди отечественных производителей можно назвать НИАИ (создан на базе Центральной аккумуляторной лаборатории, 1946 г.), "Космос", ЗАО "Опытный завод НИИХИТ", ЗАО "НИИХИТ-2".

Безопасная утилизация [ править | править код ]

Плавка продуктов утилизации NiCd-аккумуляторов происходит в печах при высоких температурах, кадмий в этих условиях становится чрезвычайно летучим, и в случае, если печь не оборудована специальным улавливающим фильтром, токсичные вещества (например пары кадмия) выбрасываются во внешнюю среду, отравляя окружающие территории. Вследствие этого оборудование для утилизации — более дорогое, чем для утилизации свинцовых батарей.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *