ویژگی‌های باتری‌های نیکل کادمیوم
اتری‌های تجاری نیکل کادمیوم از دهه ۱۹۶۰ در ژاپن و ایالات متحده و از آن زمان، برای لوازم الکترونیکی قابل شارژ خانگی، اسباب بازی‌ها و ابزار برقی بسیار محبوب شدند. اخیراً باتری‌های نیکل متال هیدرید (NiMH) تا حد زیادی سهم خود را در بازار، از دست داده‌اند.
در این نوشتار، ویژگی‌های منحصربه‌فرد باتری‌های نیکل کادمیوم را بررسی و درباره بهترین کاربردهای آنها بحث می‌کنیم؛ بعد با مقایسه آنها با باتری‌های بسیار محبوب‌تر نیکل متال هیدرید، توضیح می‌دهیم که چرا نسبت به باتری‌های نیکل کادمیوم، انتخاب‌های بهتری برای ذخیره انرژی خورشیدی خانگی وجود دارد.
باتری‌های نیکل کادمیوم (Ni-Cd یا “NiCad”) در سال ۱۸۹۹ توسط یک سوئدی به نام والدمار جانگنر اختراع شد. در آن زمان، این باتری‌ها الکترودهای متخلخل نیکل را در خود جای می‌دادند، که در جیب‌هایی ساخته می‌شد تا مخلوط نیکل کادمیوم در آن قرار بگیرد و جریان الکتریکی را از آن عبور بدهد.
بعد از دهه‌ها تحقیق و آزمایش، افراد باهوش و مبتکری متوجه شدند که هر چه سطح داخل باتری بیشتر باشد، برای جریان‌های الکتریکی قوی‌تر بهتر است.
اینست که امروز باتری‌های نیکل کادمیوم در داخل، شبیه یک «ژله رول‌شده» هستند، با صفحات متخلخل آند و کاتدی که یک جداکننده را پوشش می‌دهند و در یک شارژ پرقدرت با حداکثر توان خروجی قرار می‌گیرند.
ساختار باتری نیکل کادمیوم | پارس نیرو صنعت شایان
رول ژلی باتری نیکل کادمیوم؛ رنگ‌های مشکی، طوسی و قرمز بترتیب: آند، کاتد و لایه جداکننده هستند.
در دو طرف باتری نیکل کادمیوم یک الکترود قرار دارد که نقاط ورود و خروج الکتریسیته هستند. در این باتری‌ها از ماده فعالی به نام هیدروکسید نیکل در ترمینال مثبت و کادمیوم فلزی در ترمینال منفی استفاده می‌شود. داخل آن هم یک محلول الکترولیت قلیایی مایع و معمولاً از جنس هیدروکسید پتاسیم است.
کادمیوم
یک عنصر بسیار سمی است که باید به درستی دفع شود. در حالی که انواع مدرن این باتری‌ها حاوی کادمیوم کاملاً خوب و بدون نشتی هستند، اتحادیه اروپا استفاده از مدل‌های قابل حمل ِاین نوع باتری را در سال ۲۰۰۸ ممنوع کرد.
تفاوت باتری‌های قابل شارژ نیکل کادمیوم با باتری‌های آلکالاین معمولی
این نوع باتری در اندازه‌های مشابه با انواع قلیایی AAA تا زیرمجموعه‌های C و D و همچنین در بسته‌های ترکیبی چند سلولی که معادل باتری ۹ ولتی است موجود هستند.
آنها می‌توانند آمپرهای مشابهی تولید کنند و ظرفیت میلی‌آمپر ساعت (mah) قابل مقایسه با سایر باتری‌های قلیایی دارند. در طول سال‌ها، آنها به مقدار زیادی در تلفن‌های قابل حمل خانگی، ماشین‌های اسباب‌بازی، چراغ قوه، ابزار آلات برقی و تجهیزات عکاسی استفاده شده‌اند.
باتری های نیکل کادمیوم چندین تفاوت مهم با انواع باتری‌های قلیایی معمولی دارند، از جمله:
قابلیت شارژ، تولید جریان پایدار، شارژ و دشارژ سریع، عملکرد خوب در دماهای شدید و طول عمر
قابلیت شارژ باتری نیکل کادمیوم
شاید واضح‌ترین امتیاز این باتری این باشد که می‌شود آن را دوباره شارژ کرد، در حالی که بیشتر باتری‌های قلیایی دیگر بعد از اتمام باید دور ریخته شوند.
برای شارژ مجدد، کافی است آنها را در یک شارژر باتری قرار دهید تا برای یک دوره دیگر شارژ و قابل استفاده شوند. با این حال، اگر آنها را بیش از حد شارژ کنید، ممکن است آسیب ببینند، بنابراین توصیه می‌شود بعد از رسیدن به شارژ ۱۰۰٪ آنها را از شارژر خارج کنید.
قابلیت شارژ باتری نیکل کادمیوم
جریان پایدار باتری نیکل کادمیوم
اکثر باتری‌های قلیایی دارای ولتاژ سلولی حدود ۲ ولت هستند، در حالی که سلول‌های باتری نیکل کادمیوم ۱.۲ ولت خروجی دارند.
در حالی که ممکن است این چیز بدی به نظر برسد، باتری‌های نیکل کادمیوم می‌توانند آن ۱.۲ ولت را از هر سلول باتری با قدرت کامل خارج کنند تا زمانی که باتری کاملاً تمام شود. به این ترتیب، در حالی که باتری‌های دیگر به آرامی و با خروجی کمتر و کمتر در طول شارژ کار می‌کنند، باتری‌های نیکل کادمیوم می‌توانند ولتاژ ثابتی را در طول عمر هر چرخه ارائه بدهند.
ممکن است تجربه استفاده از ابزار برقی مانند مته را بعد از شارژ کردنش داشته باشید که واقعاً توان هر جسمی را که مجدد فرصت تعامل با آن را پیدا کرده، مصرف می‌کند. سپس بعد از ۱۰ تا ۱۲ بار استفاده، تفاوت قدرتش قابل توجه می‌شود؛ چون بعد از آن مته خیلی آهسته آهسته می‌چرخد و بالاخره متوقف می‌شود.
نیکل کادمیوم‌ها به ابزارهای برقی اجازه می‌دهند تا با پیچ شماره ۴ به سختی پیچ شماره ۶۰ بچرخند، آنهم درست تا پایان شارژ.
باتری‌های نیکل کادمیوم می‌توانند چنین توان خروجی بالایی را ارائه بدهند چون مقاومت داخلی خیلی کمی دارند. می‌دانید که تجمع املاح در لوله‌های منزل شما که مقدار آبی را که می‌تواند از شیر آب خارج شود محدود می‌کند، به همین خاطر نسبت به انواع دیگر باتری‌ها، باتری‌های نیکل کادمیوم با مواد کمتری ساخته شده‌اند، که می‌تواند جریان الکتریسیته خروجی از مخزن را مسدود کند.
سازندگان باتری، تفاوت ولتاژ ۱.۲ تا ۲ را با اضافه کردن سلول‌های تکی اضافی به بسته باتری نیکل کادمیوم جبران کرده‌اند. این ضمن اینکه می‌تواند ولتاژ باتری را مثل باتری‌های سنتی کند، به آن اجازه می‌دهد همچنان برق ثابتی را در طول شارژ خود تولید کند.
شارژ و دشارژ سریع باتری نیکل کادمیوم
طراحی مقاومت داخلی کم، همچنین به باتری‌های نیکل کادمیوم اجازه می‌دهد تا انرژی زیادی را به سرعت تخلیه کنند و همچنین به سرعت شارژ شوند.
عملکرد خوب باتری نیکل کادمیوم در دمای شدید
به دلیل مقاومت پایین، باتری‌های نیکل کادمیوم به راحتی بیش از حد گرم نمی‌شوند. این امکان استفاده قابل اعتماد از آنها را در خیلی از محیط‌های نامساعد با محدوده دمایی گسترده فراهم می‌کند.
طول عمر باتری نیکل کادمیوم
باتری‌های نیکل کادمیوم می‌توانند چندین دهه عمر کنند و تا زمانی که در اثر شارژ بیش از حد نابود نشوند، می‌توانند سال‌ها به کار خود ادامه دهند. شارژ بیش از حد می‌تواند دریچه باتری را خراب کند و در نتیجه باعث خشک شدن سلول‌ها شود.
بدون دیدگاه