Никель-кадмиевый аккумулятор
Никель-кадмиевая батарея ( никель -кадмиевая батарея или никель- кадмиевая батарея ) представляет собой тип перезаряжаемой батареи , в которой в качестве электродов используется гидроксид оксида никеля и металлический кадмий . Аббревиатура Ni-Cd происходит от химических символов никеля ( Ni ) и кадмия (Cd): аббревиатура NiCad является зарегистрированной торговой маркой SAFT Corporation , хотя эта торговая марка обычно используется для описания всех никель-кадмиевых аккумуляторов.
Никель-кадмиевые батареи с жидкостными элементами были изобретены в 1899 году. Напряжение на клеммах никель-кадмиевой батареи во время разряда составляет около 1,2 вольта, которое мало снижается почти до конца разряда . Максимальная электродвижущая сила , создаваемая Ni-Cd элементом, составляет 1,3. V. Ni-Cd аккумуляторы производятся в широком диапазоне размеров и мощностей, от портативных герметичных типов, взаимозаменяемых с углеродно-цинковыми сухими элементами, до больших вентилируемых элементов, используемых для резервного питания и движущей силы. По сравнению с другими типами перезаряжаемых элементов они предлагают хороший срок службы и производительность при низких температурах при достаточной емкости, но их существенным преимуществом является способность обеспечивать практически полную номинальную емкость при высоких скоростях разряда (разрядка за один час или меньше). Однако материалы более дорогие, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов , а элементы имеют высокие скорости саморазряда.
Герметичные никель-кадмиевые элементы одно время широко использовались в портативных электроинструментах, фотографическом оборудовании, фонариках , аварийном освещении, радиоуправляемых устройствах для хобби и портативных электронных устройствах. Превосходная емкость никель-металлогидридных батарей и более низкая стоимость в последнее время в значительной степени вытеснили использование Ni-Cd. Кроме того, воздействие на окружающую среду удаления токсичного металла кадмия в значительной степени способствовало сокращению их использования. В Европейском союзе никель-кадмиевые батареи теперь могут поставляться только для замены или для определенных типов нового оборудования, например, медицинских устройств. [2]
Вентилируемые никель-кадмиевые аккумуляторы с жидкостными элементами большего размера используются в аварийном освещении, резервном питании, источниках бесперебойного питания и других приложениях.
Первая никель-кадмиевая батарея была создана Вальдемаром Юнгнером из Швеции в 1899 году. В то время единственным прямым конкурентом была свинцово-кислотная батарея , которая была менее физически и химически устойчива. С небольшими улучшениями первых прототипов плотность энергии быстро увеличилась примерно до половины плотности первичных батарей и значительно больше, чем у свинцово-кислотных батарей. Юнгнер экспериментировал с заменой кадмия железом в различных количествах, но обнаружил, что составы железа недостаточны. Работа Юнгнера была в значительной степени неизвестна в Соединенных Штатах. Томас Эдисон запатентовал никель- или кобальт-кадмиевую батарею в 1902 году [3] .и адаптировал конструкцию батареи, когда он представил в США никель-железную батарею через два года после того, как Юнгнер построил ее. В 1906 году Юнгнер открыл завод недалеко от Оскарсхамна, Швеция, для производства никель-кадмиевых аккумуляторов затопленной конструкции.
В 1932 году активные материалы были нанесены внутрь пористого никелированного электрода, а пятнадцатью годами позже началась работа над герметичной никель-кадмиевой батареей.
