باتری نیکل کادمیوم :
باتری نیکل کادمیوم
باتری نیکل کادمیوم (NiCd) :
اجزای فعال یک باتری NiCd قابل شارژ در حالت شارژ حاوی هیدروکسید نیکل (NiOOH) در الکترودهای مثبت و کادمیوم (Cd) در الکترود منفی است. برای الکترولیت، معمولا از محلول پتاس سودا (هیدروکسید پتاسیم) استفاده می شود. با توجه به مقاومت داخلی آن و خواص هدایت کننده بسیار خوب، سلول های NiCd می توانند جریان بسیار بالایی را تامین کنند و به سرعت قابل شارژ شوند.
این سلول ها در محدوده دما، از ۶۰ درجه سانتیگراد تا ۲۰ درجه سانتیگراد عمل می کنند. انتخاب جداساز (نایلون یا پلی پروپیلن) و الکترولیت (KOH، LiOH، NaOH) همچنین از اهمیت زیادی برخوردار است. این مولفه ها بر شرایط ولتاژ در مورد تخلیه جریان بالا، عمر مفید و قابلیت بیش از حد سلول تاثیر می گذارد. در مورد سوء استفاده، فشار بسیار بالا ممکن است به سرعت افزایش یابد.
به همین دلیل این سلول ها با یک سوپاپ ایمنی برگشت پذیر، که می تواند چندین بار عمل کند. سلول های NiCd یک عمر طولانی را ارائه می دهند (بسته به نوع برنامه و دستگاه شارژ تا ۲۰۰۰ چرخه) و از این طریق سطح بالایی از اقتصاد را تضمین می کند.
باتری های مبتنی بر نیکل :
برای ۵۰ سال، دستگاه های قابل حمل تقریبا به طور انحصاری بر روی نیکل کادمیوم (NiCd) متکی بودند. این تولید مقدار زیادی از داده ها بود، اما در دهه ۱۹۹۰، نیکل فلز هیدرید (NiMH) در زمان سلطه برای حل مشکل NiCd می باشد در غیر این صورت قوی است. بسیاری از ویژگی های NiCd به اردوگاه NiMH منتقل شده و تقریبا شبیه سازی شده است زیرا این دو سیستم مشابه هم هستند. با توجه به مقررات زیست محیطی، NiCd امروز به برنامه های تخصصی محدود می شود.
نیکل کادمیوم (NiCd) :
با استفاده از Waldemar Jungner در سال ۱۸۹۹، باتری نیکل کادمیوم چندین مزیت نسبت به اسید سرب، پس از آن تنها باتری قابل شارژ دیگر؛ با این حال، مواد برای NiCd گران بود. تحولات آهسته بود، اما در سال ۱۹۳۲، پیشرفت هایی حاصل شد که مواد فعال را درون یک الکترود نیکل متخلخل قرار داد. بهبودی های بعدی در سال ۱۹۴۷ بوسیله جذب گازهای تولید شده در طول شارژ انجام شد که منجر به باتری NiCd مدرج مهر و موم شده بود.
برای سال ها، NiCd انتخاب باتری ترجیحی برای رادیوهای دو طرفه، تجهیزات پزشکی اورژانس، دوربین های فیلم حرفه ای و ابزارهای قدرت بود. در اواخر دهه ۱۹۸۰، NiCd با ظرفیت فوق العاده بالا، جهان را با ظرفیت هایی که ۶۰ درصد بالاتر از NiCd استاندارد بود، به هم ریخته است. بسته بندی مواد فعال تر به سلول به این نتیجه رسید، اما افزایش آن با افزایش مقاومت داخلی و کاهش تعداد چرخه، سایه انداخته شد.
NiCd استاندارد یکی از باتری های ناتوان کننده و فراموش کننده باقی مانده است و صنعت خطوط هوایی به این سیستم پایبند است، اما برای دستیابی به طول عمر نیاز به مراقبت مناسب دارد. NiCd، و همچنین بخشی از NiMH، دارای اثر حافظه است که اگر ظرفیت چرخه تخلیه کامل را نداشته باشد، باعث کاهش ظرفیت می شود.
نیکل فلز هیدرید (NiMH) :
تحقیق در مورد نیکل فلز هیدرید در سال ۱۹۶۷ آغاز شد؛ با این حال، عدم قابلیت های فلز هیدرید منجر به توسعه نیکل هیدروژن (NiH) شد. آلیاژهای هیدرید جدید که در دهه ۱۹۸۰ کشف شد، در نهایت مسائل پاکسازی را بهبود بخشید و امروزه NiMH انرژی ۴۰ درصد بیشتر از NiCd استاندارد را فراهم می کند.
نیکل فلز هیدرید بدون اشکال نیست. باتری بسیار شفاف تر و پیچیده تر از NiCd است. NiMH با ۲۰ درصد تخلیه خود در ۲۴ ساعت اول پس از شارژ و ۱۰ درصد در هر ماه پس از آن، رتبه ی برتر را در کلاس دارد. اصلاح مواد هیدرید باعث کاهش خود تخلیه و خوردگی آلیاژ می شود، اما این انرژی خاص را کاهش می دهد. باتری برای موتورهای الکتریکی این اصلاحات را برای رسیدن به سختی مورد نیاز و عمر طولانی مدت استفاده می کنند.
کاربردهای مصرفی :
NiMH تبدیل شده است یکی از باتری های قابل شارژ باتری قابل استفاده برای مصرف کننده است. تولید کنندگان باتری مانند پاناسونیک، Energizer، Duracell و Rayovac، نیاز به یک باتری قابل شارژ با دوام و کم هزینه را به دست آورده اند و NiMH را در AA، AAA و سایر اندازه ها ارائه می دهند. تولید کنندگان باتری می خواهند مشتریان را از یک قوطی یکبار مصرف به باتری های قابل شارژ دور کنند.باتری NiMH برای بازار مصرف کننده جایگزین قلیایی قابل استفاده مجدد است که در دهه ۱۹۹۰ ظاهر شد. زندگی چرخه محدود و ویژگی های بارگذاری ضعیف باعث موفقیت آن شد.
اگرچه ولتاژهای سلولی ممکن است متفاوت باشد، ولتاژ های انتهای خروجی معمول هستند، که معمولا ۱ ولت / سلول است. دستگاه های قابل حمل برخی از انعطاف پذیری در محدوده ولتاژ دارند. مهم نیست که سلول ها را مخلوط کرده و همیشه از نوع باتری در نگهدارنده استفاده کنید. نگرانی های امنیتی و ناسازگاری ولتاژ باعث جلوگیری از فروش اکثر باتری های لیتیوم یونی در قالب های AA و AAA می شود.
منبع : nickel_based_batteries
سایر مطالب این سایت :
