Trong nửa sau của thế kỷ XX, một trong những nguồn hóa chất có thể sạc lại tốt nhất là pin sạc được sản xuất bằng công nghệ niken-cadmium. Chúng vẫn được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau do độ tin cậy và không khoa học. Show Nội dung
Pin Cadmium Niken là gìPin niken-cadmium là nguồn có thể sạc lại bằng điện, được phát minh vào năm 1899 tại Thụy Điển bởi Waldmar Jungner. Cho đến năm 1932, việc sử dụng thực tế của chúng rất hạn chế do chi phí cao của kim loại được sử dụng so với pin axit-chì.
Cải tiến công nghệ sản xuất của họ đã dẫn đến một sự cải thiện đáng kể về đặc tính hoạt động của họ và cho phép vào năm 1947 để tạo ra một loại pin không cần bảo trì kín với các thông số tuyệt vời. Nguyên lý hoạt động và pin Ni-Cd của thiết bịNhững pin này tạo ra năng lượng điện do sự tương tác thuận nghịch của cadmium (Cd) với niken oxit-hydroxit (NiOOH) và nước, dẫn đến sự hình thành của niken hydroxit Ni (OH) 2 và cadmium hydroxide Cd (OH) 2, gây ra sự xuất hiện của một lực điện động. Pin Ni-Cd được sản xuất trong các hộp kín có chứa các điện cực được phân tách bằng một bộ tách trung tính, có chứa niken và cadmium, trong dung dịch của chất điện phân kiềm giống như thạch (thường là kali hydroxit, KOH). Điện cực dương là một lưới thép hoặc lá được phủ một lớp niken oxit-hydroxit trộn với vật liệu dẫn điện Điện cực âm là một lưới thép (lá) với cadmium xốp ép. Một nguyên tố niken-cadmium có khả năng cung cấp điện áp khoảng 1,2 volt, do đó, để tăng điện áp và năng lượng của pin trong thiết kế của chúng, nhiều điện cực song song được sử dụng, ngăn cách bằng các dải phân cách. Thông số kỹ thuật và pin Ni-Cd là gìPin Ni-Cd có các thông số kỹ thuật sau:
Pin Ni-Cd được sản xuất trong các trường hợp khác nhau có kích thước tiêu chuẩn và trong thiết kế không chuẩn, bao gồm cả đĩa, dạng kín.
Pin niken-cadmium được sử dụng ở đâu?Những pin này được sử dụng trong các thiết bị tiêu thụ dòng điện cao và cũng chịu tải cao trong quá trình hoạt động trong các trường hợp sau:
Hiện nay, do việc thắt chặt các yêu cầu về môi trường, hầu hết các loại pin có kích cỡ phổ biến (Ôi, AAA và những người khác) được sản xuất bởi công nghệ hydride kim loại niken và lithium-ion. Tuy nhiên, nhiều pin Ni Cd có kích cỡ khác nhau, được phát hành vài năm trước, vẫn đang hoạt động. Các tế bào Ni-Cd có tuổi thọ dài, đôi khi vượt quá 10 năm và do đó loại pin này vẫn có thể được tìm thấy trong nhiều loại thiết bị điện tử, ngoại trừ những thiết bị được liệt kê ở trên.
Ưu và nhược điểm của pin Ni-CdLoại pin này có các đặc điểm tích cực sau:
Đồng thời, nguồn cung cấp niken-cadmium có một số nhược điểm:
Sự khác biệt của Ni-Cd từ các nguồn Li-Ion hoặc Ni-MhPin có thành phần hoạt động, bao gồm niken và cadmium, có một số điểm khác biệt so với các nguồn điện hydride lithium-ion và niken-kim loại hiện đại hơn:
Dựa trên sự khác biệt, không thể đưa ra kết luận rõ ràng về loại pin nào tốt hơn, vì tất cả các yếu tố đều có điểm mạnh và điểm yếu.
Điều khoản sử dụngTrong quá trình vận hành trong các nguồn năng lượng Ni Cd, một số thay đổi xảy ra dẫn đến suy giảm hiệu suất dần dần và cuối cùng là mất hiệu suất:
Để giảm thiểu thiệt hại cho pin xảy ra trong quá trình vận hành và lưu trữ, cần tránh các tác động bất lợi cho pin, có liên quan đến các yếu tố sau:
Với sự gia tăng mạnh áp suất bên trong pin do sạc nhanh với dòng điện cực lớn và suy giảm mạnh của catốt cadmium, hydro dư thừa có thể được giải phóng vào pin, dẫn đến tăng áp suất mạnh, có thể làm biến dạng vỏ, vi phạm mật độ lắp ráp, tăng điện trở bên trong. Trong các pin được trang bị van giảm áp khẩn cấp, có thể tránh được nguy cơ biến dạng, nhưng không thể tránh được những thay đổi không thể đảo ngược trong thành phần hóa học của pin.
Việc sạc pin Ni Cd phải được thực hiện với dòng điện 10% (nếu cần thiết, sạc nhanh bằng pin đặc biệt với dòng điện lên tới 100% trong 1 giờ) (ví dụ: 100 mA với dung lượng 1000 mAh) trong 14-16 giờ. Chế độ xả tốt nhất của chúng là dòng điện bằng 20% dung lượng pin. Cách phục hồi pin Ni CdTrong trường hợp mất công suất, nguồn cung cấp năng lượng niken-cadmium có thể được phục hồi gần như hoàn toàn bằng cách sử dụng mức xả đầy đủ (tối đa 1 volt mỗi tế bào) và sạc tiếp theo trong chế độ tiêu chuẩn. Việc đào tạo pin này có thể được lặp đi lặp lại nhiều lần để phục hồi hoàn toàn nhất công suất của chúng. Nếu không thể khôi phục pin bằng cách xả và sạc, bạn có thể thử khôi phục pin bằng cách áp dụng các xung dòng ngắn (lớn hơn hàng chục lần so với công suất của phần tử được khôi phục) trong vài giây. Hiệu ứng này giúp loại bỏ mạch bên trong các tế bào pin xảy ra do sự phát triển của đuôi gai bằng cách đốt cháy chúng với dòng điện mạnh. Có những chất kích hoạt công nghiệp đặc biệt thực hiện hiệu ứng này. Việc khôi phục hoàn toàn công suất ban đầu của các loại pin này là không thể do những thay đổi không thể đảo ngược về thành phần và tính chất của chất điện phân, cũng như sự xuống cấp của các tấm, nhưng có thể kéo dài tuổi thọ của pin. Phương pháp phục hồi tại nhà là thực hiện các hành động sau:
Ngoài ra, bạn có thể cố gắng phá hủy các sợi nhánh trong pin bằng cách đóng băng chúng trong 2-3 giờ, sau đó là một cú chạm mạnh. Khi bị đóng băng, đuôi gai trở nên giòn và bị phá hủy do sốc, về mặt lý thuyết có thể giúp loại bỏ chúng.
Có nhiều phương pháp phục hồi cực đoan hơn liên quan đến việc bổ sung nước cất vào các phần tử cũ bằng cách khoan cơ thể của chúng. Nhưng việc cung cấp đầy đủ sự chặt chẽ của các yếu tố như vậy trong tương lai là rất có vấn đề. Do đó, bạn không nên tiết kiệm và phơi bày sức khỏe của mình trước nguy cơ ngộ độc với các hợp chất cadmium do đạt được một số chu kỳ làm việc. Lưu trữ và xử lýTốt hơn là lưu trữ pin niken cadmium ở trạng thái xả ở nhiệt độ thấp ở nơi khô ráo. Nhiệt độ lưu trữ của pin như vậy càng thấp, chúng càng ít tự xả. Các mô hình chất lượng cao có thể được lưu trữ lên đến 5 năm mà không làm hỏng đáng kể các đặc tính kỹ thuật. Để đưa chúng vào hoạt động, nó là đủ để tính phí cho họ. Các chất có hại có trong một pin AA có thể gây ô nhiễm khoảng 20 mét vuông lãnh thổ. Để xử lý an toàn pin Ni Cd, chúng phải được đưa đến các điểm tái chế, từ nơi chúng được gửi đến các nhà máy, nơi chúng phải được tiêu hủy trong các lò kín đặc biệt được trang bị các bộ lọc thu giữ các chất độc hại. |