鎳鎘、鎳鎘或鎳鎘電池是第一種可用于便攜式電子設備的可充電電池。
鉛酸電池雖然問世多年,但主要用于汽車電池。Th NiCd 可以很容易地用作許多標準原電池的直接替代品,并且它的使用很快就流行起來了。
NiCd 電池由于含有鎘,如今已不太廣泛使用。電池或電池需要通過正確的路線進行處理,因為鎘是有害的,如果在垃圾填埋場發現,最終會滲入地下。
目前能買到的鎳鎘電池很少,但確實填補了當時其他電池無法滿足的市場空白。偶爾舊的鎳鎘電池仍然可以在庫存中找到,甚至可能在使用中。
鎳鎘與鎳鎘
通常縮寫 NiCd 用于描述鎳鎘電池。NiCad 的縮寫也被廣泛使用。
縮寫 NiCad 是 SAFT Corporation(電池和電源制造商)的注冊商標。因此,縮寫 NiCad 不應用于泛指鎳鎘電池,而僅指由 SAFT 制造的電池。
因此,縮寫 NiCd 是通用鎳鎘電池和電池的公認通用縮寫。
鎳鎘基礎知識
NiCd 或 NiCad 電池幾乎可以直接替代鋅碳或堿性原電池。與這些電池相比,它們通常能夠保留更少的電荷,但具有明顯的優勢,即它們能夠重新充電。這意味著雖然初始購買成本高于同等原電池,但經過幾次充電/放電循環后可以節省成本。
NiCd/鎳鎘電池的標稱電池電壓為 1.2V。它在大部分放電周期中都能很好地保持這個電壓,只有在大部分電荷被使用時才會下降。它比等效的鋅碳初級類型更好地保持輸出電壓,后者在電池的使用壽命內穩定下降。雖然平坦曲線顯示電池的輸出電壓非常穩定的優勢,但它確實意味著當電池接近其放電周期結束時,輸出電壓迅速下降,通常不會向用戶發出警告。
NiCd 電池的內阻非常低。新的優質堿性電池的內阻可能約為 300 毫歐。當放電 20% 時,這個數字可能會上升到大約 900 毫歐,而當幾乎完全放電時,這個數字可能會上升到幾歐姆。NiCd 的數字要低得多,對于大多數用途,任何內部電阻都可以忽略不計,因為它只有幾毫歐,具體取決于電池的確切類型和制造商。這確實意味著電池能夠產生非常高的電流,尤其是在電池意外短路的情況下。鑒于此,必須注意確保不會發生這種情況,因為會產生大量熱量。
鎳鎘結構
鎳鎘、鎳鎘電池由四種主要元素組成:
陽極:這包括一個鍍鎘的網格。
陰極:NiCd 電池的陰極電極是鍍鎳的網格。
隔板:隔板用于保證陽極和陰極之間不發生物理接觸而造成短路。
電解質:電解質用于在陽極和陰極之間攜帶離子和電荷載流子。它可以是氫氧化鉀、KOH 或氫氧化鈉。其中,氫氧化鉀的導電性更好,但氫氧化鈉的泄漏量不大。
在放電狀態下,正極活性物質由氫氧化鎳 (Ni(OH)2) 組成,負極活性物質為氫氧化鎘。在充電過程中,它們會轉化為 NiO OH 和鎘以及一些水。雖然隔膜不會發生在反應它用于在板之間絕緣。還需要電解質。氫氧化鉀用于此。它不參與反應,但使電子轉移發生在兩個板之間。
鎳鎘電池尺寸
NiCd 電池可以有多種尺寸,并且通??梢詾樘囟ǖ碾娮釉O備項目制造特殊的 NiCd 電池組。然而,最流行的鎳鎘電池是標準電池或電池尺寸的電池:AAA、AA、C 和 D 電池封裝。下面給出了這些標準尺寸,盡管偶爾會發現一些 NiCd 已經超過了這些尺寸,使得與標準插槽的裝配相當緊。
單元類型 |
直徑 mm |
高度 mm |
AAA | 10.5 | 44.5 |
AA | 14.5 | 50.5 |
C | 26.2 | 50.0 |
D | 34.2 | 61.5 |
確保 NiCd 長壽命的注意事項
有許多預防措施可以幫助延長鎳鎘電池的使用壽命。一個簡短的列表如下所示:
·不要使電池短路,因為會產生非常大的電流。這可能很危險,因為會產生大量熱量。還建議不要以非常高的速率對電池進行放電。
·切勿以大于或等于其正常充電電流的速率對電池過度充電。允許涓流充電。
·切勿對電池進行反向充電。當由多個串聯電池組成的電池完全放電時,可能會發生這種情況。由于某些電池的電量會少于其他電池,因此當整個電池放電時,某些電池將進入反向充電狀態。
·切勿將電池丟棄在火中。
電池在正常室溫條件下運行最佳。高溫和低溫會降低它們的有效性。高溫會對電池造成永久性損壞。
Nicd 或 NiCad 電池已使用多年??紤]到與它們的處置相關的環境問題,它們的使用幾乎已經結束。然而幾年前,有許多鎳鎘電池可供使用,它們實際上是電子設備的可充電電池或電池的唯一形式。
審核編輯 :李倩
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原文標題:鎳鎘電池技術概述
文章出處:【微信號:QCDZYJ,微信公眾號:汽車電子工程知識體系】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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