23-09-2021 23:55

Обычные никелевые аккумуляторы и другие их виды

На протяжении пятидесяти лет использовали только никель-кадмиевый элемент питания для разных электронных устройств. Но будучи слишком токсичным материалом, кадмий был заменен на более экологичный металл-гидридный материал. Отличий у этих двух технологий не так и много, как могло бы показаться и сильных отклонений в характеристиках между ними не дало. Причём от технологии никель-кадмиевой до конца никто не отказался, даже сегодня мы можем приобрести. Давайте дальше рассмотрим, какими вообще бывают виды аккумуляторных ячеек на основе никеля.

1. Начнём с уже известных нам никель кадмиевых аккумуляторов. От момента изобретения в 1899 г. ученным Вальдемаром Джангнером, до 1932 года был не пользующимся спросом из дороговизны материалов. Выше в рейтинге он стал когда к электроду применили новую технологию с пористым материалом в котором было активное вещество. А спустя еще 15 лет произвели на свет полностью изолированную Ni-Cd батарею, устранив недостаток с газопоглощением.

Никель-кадмиевые аккумуляторы использовали во всем, что требовало бесперебойного питания в разных ситуациях, в основном в; медицинском оборудовании, видеокамерах, строительном и др. инструментах и т.д.. В последние годы 80-х удалось разработать очень ёмкие аккумуляторы, хотя и те приобрели свои новые недостатки проявляющиеся в более высоком внутреннем сопротивлении и малом кол-ве циклов заряда и разряда. Так за долгие годы постепенно прогрессируя, но зато более уверенно, никель-кадмиевая аккумуляторная система завоевала своё место, как самая надежная среди других аккумуляторов в то время.
В некоторых областях связанных с авиационной сферой до сих пор используют такую систему.
Главное помнить, что Ni-Cd аккумуляторы иногда нуждаются в полном цикле разряда – для устранения “эффекта памяти” батареи


2. В конце 60-х велось изучение никель-металл-гидридной технологии но, неустойчивость этих материалов не давали продвинуться дальше. Однако так была развита другая, - никель-водородная система. 10 лет прошло и был решен вопрос с безопасностью Ni-Mh аккумулятора. Шаг за шагом выросла и энергоёмкость батарей, прирост вырос до 40%. Позиция этих батарей один из лучших среди всех в этом классе, но и имеет свои недостатки, а это; 20% саморазряд в сутки, 10% каждый месяц, чуть меньшая энергоёмкость. Это очень распространенные батарейки на рынке и среди самых известных брендов аккумуляторов в популярных типоразмерах AA и AAA.

3. В предыдущем пункте мы упомянули никель-водородный аккумулятор, а теперь подробнее о нём. В элемент помещают электролит в сосуде и никелевый и водородный электроды, водород же размещен в баллоне под очень высоким давлением более 8000 бар. На одну ячейку напряжение равняется 1.25В а ёмкость 40-75 Вт-кг. Хорошо этот аккумулятор долгим сроком службы, минимальный саморазряд и рабочие температуры от(-25 до 55 градусов цельсия), и чаще всего применяются на орбите в спутниках. В ближайшие годы их уже заменят литий-ионные ячейки.


4. Отличное напряжение на аккумуляторную ячейку даёт никель-цинковый элемент питания, вольтаж равен 1.6В, в то время как у описанных выше аккумуляторов(Ni-Mh, Ni-Cd - 1.2В). В Ni-Zn аккумуляторе, тоже есть щелочной электролит и никелевый электрод. Зачастую такой аккумулятор заряжают током 1.9В, но запомните, что работать с такой батарейкой в режиме подзарядки нельзя. Количество жизненных циклов около 250. Работает в совершенно любых колеблющихся температурах. Сам по себе не токсичен. Имеет широкий выбор в разных типоразмерах. Благодаря тому что много десятилетий назад никель-цинковая система была доработана с помощью улучшений в составе электролита, остаётся и на сегодняшний день актуальной.


5. Первые разработки железо-никелевых аккумуляторов были не самыми радующими. Они были не столь эффективны и избыточно образовывали газы в водороде. Тогда ученный решил его даже не патентовать. Долгое время аккумулятору не могли найти нужного применения ни как стартер, ни как просто источник электричества в быту.
Соcтав Ni-Fe ячейки:
Анод – из железа
Катод – из гидрата окиси
Электролит – из водного раствора гидроксида калия.
Характеристики:
Номинальное напряжение 1.2В
Мощность: 50 Вт/кг
Стабильность при заряде/разряде – даже, если с избытком
Срок работы 20-50 лет
Стойкий к любым температурам

Факты:
Игнорирует вибрации
Применяется в горной промышленности.
Применяется в сигнализации
Может быть использован как тяговый в погрузчиках.
Минусы:
Производительность становится меньше в холод
Саморазряд в месяц где-то 35% +-5-10%
Нельзя использовать в зарядном устройстве.
В электролите разлагается вода при перезаряде.
 



Мы перезвоним Вам через минуту или в любое удобное для Вас время