Obsah
- Znie to Ni-Cd familiárne?
- Čo zabilo nikel-kadmiovú batériu?
- 1. Obavy z nebezpečenstva pre životné prostredie
- 2. Pokrok v technológii
- Tvrdé fakty: Prečo Ni-Cd stále kopne do zadku!
- 1. Sú lacné
- 2. Sú mocní
- 3. Majú nízky vnútorný odpor
- 4. Sú odolné
- 5. Nevyžadujú špeciálnu údržbu
- 6. Majú stabilné pracovné napätie
- 7. Nabíjajú sa rýchlo
- 8. Nevyžadujú obmedzenia týkajúce sa prepravy a manipulácie
- Kde by ste použili tieto zázraky Ni-Cd?
- Kde môžem tieto batérie zohnať?
- Je stará, ale vydrží
- Otázky a odpovede
Chriscamaro miluje športovanie, úpravy automobilov a hranie videohier.
Znie to Ni-Cd familiárne?
Staré dobré nikel-kadmiové batérie. Väčšina mladšej generácie bola ešte v plienkach, keď tieto batérie začali nahrádzať nikel-metal-hydridové a neskôr lítium-iónové batérie, ktoré všetci príliš dobre poznáme. Tí, ktorí si pamätajú Ni-Cd, pravdepodobne stále majú v domácnosti kopu elektrického náradia alebo bezdrôtových telefónov, ktoré vybili tieto nabíjateľné batérie. A pravdepodobne stále fungujú!
Je to preto, že nikel kadmium je úžasné. Je to zďaleka najpôsobivejšia a stále praktická chémia batérií, akú som kedy poznal. Iste, existujú olovené akumulátory, ktoré dokážu vytiahnuť stovky ampérov, ale vážia tonu a pri vybití pod 10 V zomrú. Existujú lítiové batérie s perím a dlhou životnosťou, ktoré však explodujú a vznietia sa, keď ich zatlačíte príliš ďaleko. Máme stále pohodlnú a všadeprítomnú alkalickú batériu, ale nedokážu si poradiť so zariadeniami s vysokým odberom.
Ni-Cd batérie majú špeciálnu kombináciu vlastností, vďaka ktorým sú solídnymi výkonmi takmer v každej kategórii a sú dostatočne univerzálne na to, aby boli užitočné takmer v každej aplikácii. Prečo sú teda tieto batérie také špeciálne a prečo ich už v obchodoch nenájdete?
Čo zabilo nikel-kadmiovú batériu?
Existujú dva hlavné dôvody zániku nikel-kadmiových batérií:
- Obavy z nebezpečenstva pre životné prostredie
- Pokrok v technológii
1. Obavy z nebezpečenstva pre životné prostredie
Prvý dôvod je environmentálny. Nikel kadmium, ako už názov napovedá, obsahuje kovy niklu a kadmia, z ktorých sú vyrobené elektródy. Tieto kovové elektródy v kombinácii s gélovým elektrolytom vytvárajú napätie na svorkách batérie.
- Nikel je obyčajný kov, ktorý sa v hojnej miere nachádza v zemskej kôre.
- Kadmium, menej hojný kov, je zvlášť toxický pre organický život, a preto musí byť každá batéria, ktorá ho obsahuje, dostatočne utesnená, aby nevystavovala kadmium vo vnútri.
Keď sa tieto batérie na konci svojej životnosti vyhodia do koša, často sa namiesto recyklácie skončia na skládkach. Je to kvôli týmto ekologickým obavám, že iná chemická chémia náhradných batérií ľahko vytlačila nikel kadmium.
Nickel Metal Hydride mal „podobné“ (zatiaľ stále horšie) výkonové charakteristiky, ale bez toxického kovu, a jeho skladovacia kapacita bola väčšia, takže sa po svojom zavedení rýchlo stal výberovou batériou. Neskôr sa lítium-ión stal obľúbenou voľbou, a tak zostáva dodnes. Tiež nepredstavuje žiadne osobitné nebezpečenstvo pre životné prostredie, pokiaľ nemáte pocit, že samovznietenie vášho rozkroku je nejakým spôsobom nebezpečné.
Považoval som za zaujímavé dozvedieť sa, že iná chémia toxických batérií, známa ako ortuťová batéria, ktorá sa zvykla používať vo výkonných fotoaparátoch, sa už nepredáva. Zdá sa, že existuje vzor, že všetky ekologicky nezávadné batérie majú tiež najlepší výkon, ale už ich nenájdete - okrem olovnatej kyseliny. Aj tie sú toxické a manipulácia s nimi je nebezpečná, ale nič iné v aute nefunguje dobre, a tak unikli vyhynutiu kvôli dopytu v priemysle. Myslím si, že aj vládni ochrancovia životného prostredia sú do istej miery „praktickí“.
2. Pokrok v technológii
Druhý dôvod, prečo sa Ni-Cd dostal z nemilosti, je spôsobený samotnou technológiou. S novou spotrebnou elektronikou prišli nové požiadavky na batérie, medzi nimi predovšetkým životnosť.Inteligentné telefóny umožnili ľuďom hovoriť celé hodiny, zatiaľ čo používali jasný, plnofarebný displej LCD a počítačové aplikácie, ktoré vyžadovali rýchlejšie a na zdroje náročnejšie procesory. Aby boli tieto zariadenia v prevádzke jeden deň alebo viac na jedno nabitie, bola potrebná malá, ľahká a batéria s dlhou výdržou.
Lítium-iónové batérie vyplnili tento priestor spôsobom, ktorý Ni-Cd nedokázal, a stal sa tak status quo v oblasti prenosného napájania pre 21. storočie. Pretože zariadenia potrebovali vydržať dlho, ale bez nadmerného zaťaženia batérie, zdalo sa lítium dokonalým riešením. Ale ako uvidíme, existuje veľa ďalších výklenkov, kde lítiové a iné moderné batérie jednoducho nemôžu konkurovať včerajšiemu pohotovostnému režimu.
Tvrdé fakty: Prečo Ni-Cd stále kopne do zadku!
Čo je teda na týchto batériách také dobré a prečo o nich píšem článok? Existuje niekoľko dobrých dôvodov:
1. Sú lacné
Nikel kadmium je najlacnejšie batéria k dispozícii. Aj keď sú počiatočné náklady trochu vysoké, tieto batérie je možné nabíjať viackrát ako akékoľvek iné batérie, potom nakoniec nadobro zomrú. Keď vezmete do úvahy počet cyklov nabíjania a vybíjania, ktoré tieto batérie môžu prežiť, $ / cyklus je v skutočnosti nižší ako ktorákoľvek alternatíva, vďaka čomu je táto batéria tým najlepším riešením pre vaše peniaze!
2. Sú mocní
Ni-Cd je MOCNÝ. Všetky batérie sa môžu vybiť pri určitej maximálnej rýchlosti prúdu (merané v ampéroch alebo miliampéroch) bez poškodenia. To sa zvyčajne vyjadruje ako násobok ich úložnej kapacity v mAh (miliampérhodinách). Preto sa hovorí, že batéria s kapacitou 600 mAh, ktorá dokáže vybiť 6A, má hodnotu 10C, kde C je kapacita a 10 je multiplikátor. Zjednodušene povedané, nikel kadmium má jedny z najväčších hodnotení C zo všetkých batérií (ešte viac ako kyselina olovnatá, ak vezmete do úvahy hmotnosť a veľkosť).
Vďaka gramu za gram môže Ni-Cd na požiadanie uvoľniť viac elektriny bez toho, aby sa poškodil ako čokoľvek iné, a preto je ideálny pre zariadenia, ktoré potrebujú veľa energie, ale nezvládajú hmotnosť autobatérie alebo veľkosť ekvivalentne hodnotenej batérie. Lítiová batéria.
3. Majú nízky vnútorný odpor
Tieto batérie majú jednu z najnižší vnútorný odpor hodnoty akejkoľvek batérie. Vnútorný odpor predstavuje elektrický odpor vo vnútri samotnej batérie, bez ohľadu na to, k čomu ste ju pripojili. Čím vyšší je odpor, tým nižšie je svorkové napätie a tým viac tepla získate.
Skúšali ste niekedy používať digitálny fotoaparát s bleskom a obrazovkou LCD pomocou alkalických batérií AA? Z úplne novej sady batérií môžete získať 10 až 15 snímok, kým sa úplne nevybijú. Je to z toho dôvodu, že kamera z nich odvádza toľko prúdu, že napätie klesá v dôsledku vnútorného odporu a veľmi skoro, že 1,5 V alkalické batérie dodáva iba 0,75 V a kamera sa vypne. Ni-Cd batérie na druhej strane vydržia stabilne na hodnote 1,2 V a budú sa stále usmievať, zatiaľ čo urobíte desiatky fotografií.
4. Sú odolné
Nikel-kadmiové batérie sú odolný. Tieto veci nemôžete zabiť. Môžete ich použiť v mrazivom chlade, v dusnom teple, môžete ich zhodiť a buchnúť okolo. Môžete ich prebíjať, poddimenzovať, zmeniť polaritu (do istej miery) a nechať ich tak 15 rokov opustené na poličke. Môžete ich dokonca vrátiť späť do života, keď sú skratované ich „prepnutím“ pomocou impulzu vysokého prúdu. Skúste zneužiť akúkoľvek inú takúto batériu a uvidíte, ako dlho vydrží!
Všetky populárne batérie, ktoré sa dnes používajú, majú veľké Achillove päty, ktoré ich ľahko zabijú, a niekedy stačí iba vybiť ich o pár voltov pod prevádzkové napätie alebo nabiť batériu špendlíkom (nikdy to nerobte s lítiom alebo s vami). podpálim dom).
5. Nevyžadujú špeciálnu údržbu
Ako už bolo spomenuté vyššie, nezomierajú kvôli zanedbávaniu. Ni-Cd je jednou z mála chemikálií, ktorá sa skutočne radšej vybije. Preto má žiadne špeciálne požiadavky na údržbu a nemusíte udržiavať dolné napätie. Toto je obrovská výhoda, keď zariadenie dlho nepotrebujete a potom ho zrazu potrebujete! Pre telefóny to nemusí byť dôležité, pretože svoj telefón používate každý deň, ale čo takáto nácvik? Nechcel by som minúť 100 dolárov na novú lítiovú vŕtaciu batériu zakaždým, keď ju pár rokov nepoužívam.
6. Majú stabilné pracovné napätie
Ni-Cd má veľmi stabilné pracovné napätie 1,2V. Väčšina ostatných batérií má koncové napätie, ktoré sa postupne zvyšuje so zvyšujúcou sa kapacitou, ale to znižuje ich „užitočnú“ životnosť, pretože nie sú schopné napájať zariadenie, aj keď ešte stále zostáva kapacita, ako je to v prípade alkalických batérií AA v digitálnom fotoaparáte. .
Ďalej, kvôli tomuto kolísaniu napätia, na ktoré sú citlivé alkalické batérie, je väčšina zariadení, ktoré ich vyžadujú, navrhnuté tak, aby fungovali pri pomerne veľkom rozsahu napätia. Ni-Cd s 1,2 V je iba o 0,3 V menej ako alkalická batéria, takže bude vždy fungovať ako priama náhrada a často bude fungovať lepšie!
7. Nabíjajú sa rýchlo
Ni-Cd batérie môžu nabíjajte rýchlejšie ako akýkoľvek iný typ batérie v priemere. Aj keď sa väčšina batérií poškodí, ak sú nabité rýchlosťou vyššou ako 1 - 2 ° C, Ni-Cd si poradí s 4 ° C alebo vyššou, čo umožňuje rýchle nabíjanie za 10 - 15 minút. Možno si myslíte, že ide o klam, pretože automobilové alternátory môžu do autobatérie vyhodiť 100 ampérov bez toho, aby ich poškodili, ALE autobatérie majú zvyčajne veľkú kapacitu rádovo 60-80 Ah. Preto je 100 A v susedstve 1,5 ° C.
Niektoré výkonné lítium-polymérové batérie dokážu nabíjať až 5 ° C, sú však na tento účel špeciálne navrhnuté. Chemikálie Ni-Cd nepotrebujú nijaké špeciálne ošetrenie. Vyklopte doň požadovaný prúd (v rozumných medziach) a zvládne to v pohode. Je to veľmi výhodné, keď dokončíte závod so svojím RC lietadlom a chcete sa opäť rozbehnúť bez toho, aby ste si hodinu ochladzovali päty.
8. Nevyžadujú obmedzenia týkajúce sa prepravy a manipulácie
Jedna pozoruhodná drobnosť je, že Ni-Cd batérie majú žiadne zvláštne prepravné a manipulačné obmedzenia. Lítiové batérie sa na druhej strane považujú za nebezpečné a veľa z nich sa počas prepravy zastaví na hranici. Lietadlo vás nenechá prepraviť ani kvôli riziku horenia.
Kde by ste použili tieto zázraky Ni-Cd?
Existuje veľa výklenkov pre technológiu Ni-Cd, ktoré nikdy nezastarajú, takže bude vždy potrebné tieto batérie plniť:
- Elektrické náradie: Nemôžem dostatočne zdôrazniť, aký dokonalý je vhodný Ni-Cd pre túto aplikáciu. Elektrické náradie čerpá niekoľko zosilňovačov a niekedy krátke impulzy v priebehu 10 s. Aj malý 600 mAh článok dokázal krátkodobo pracovať pri 30 ° C bez toho, aby sa zapotil. To je presne to, čo si elektrické náradie vyžaduje - nepravidelný trvalý prúd a prasknutie na požiadanie. Elektrické náradie Plus sa používa v nevhodnom a nehostinnom prostredí, kde Ni-Cd batérie spoľahlivo fungujú a hanbia ďalšie batérie.
- RC záľuby: Modelové lietadlá a autá sú skutočne v pohode a pre výrobu a konkurenčné modely na mieru je obrovský ohlas. Ni-Cd batérie vždy boli a stále sú obľúbenou voľbou pre modely lietadiel, automobilov, lodí a iných motorových vozidiel, pretože dosahujú vynikajúcu rovnováhu medzi veľkosťou, hmotnosťou, silou a odolnosťou.
- Bezdrôtové telefóny a vysielačky: Bezdrôtové technológie majú tendenciu byť zdrojom ošípaných, najmä pokiaľ ide o obojsmernú komunikáciu. Na rozdiel od mobilných telefónov, ktoré potrebujú iba dostatočný prenos, aby sa dostali k veži mobilných telefónov vzdialenej 1,5 míle, vysielačky musia vysielať priamo do iného telefónu niekoľkonásobne ďalej, takže musia pracovať s omnoho vyššími úrovňami výkonu. Ni-Cd batérie poskytujú spoľahlivú výdrž s dlhou výdržou a dajú sa ľahko a rýchlo nabiť.
- Núdzové pohotovostné zariadenie: Z batérií Ni-Cd majú veľký úžitok napríklad prenosné rádiá a baterky, pretože ich môžete neustále nabíjať celé roky a keď ich konečne budete potrebovať, máte bez prerušenia premýšľania napájanie.
- Digitálne fotoaparáty: Ďalším digitálnym fotoaparátom s vysokým odberom sú digitálne fotoaparáty, ktoré zabijú batérie, pretože interne rozptýlia toľko energie v batérii, že na svorkách nezostane nič, čo by udržalo fotoaparát v činnosti. Pretože má nikel kadmium veľmi nízky vnútorný odpor, fotoaparát má k dispozícii takmer celú svoju kapacitu a chemické reakcie vo vnútri môžu ľahko držať krok s energetickými nárokmi.
- V priemysle: Ni-Cd sa bežne používa v prenosných zdravotníckych zariadeniach, v univerzálnych napájacích zdrojoch a na satelitoch, kde sa predovšetkým oceňuje jeho „náročná prevádzka“. Tieto zariadenia musia pracovať okamžite a nemôžu si dovoliť zlyhanie. Ostatné citlivejšie typy batérií je potrebné chrániť a udržiavať, aby sa nepoškodili alebo nestratili príliš veľkú kapacitu.
Kde môžem tieto batérie zohnať?
Nikel-kadmiové batérie sa dodávajú vo všetkých známych veľkostiach ako AA, C a 9V, ale sú k dispozícii aj v niektorých exotických veľkostiach, ktoré sa lepšie hodia na výrobu batérií. Toto sa pravdepodobne vyvinulo z bežnej potreby vytvoriť vlastné balíčky pre zariadenia s vysokou spotrebou, ktoré neboli silno poháňané špičkovým spotrebiteľským trhom, ale skôr priemyselným sektorom. Zistíte, že niektoré z týchto menej bežných veľkostí sú pre váš projekt pomerne výhodné a ľahko sa zmestia do najrôznejších obalových priestorov a konfigurácií buniek. V každom prípade nájdete širokú škálu veľkostí a môžete si ich kúpiť buď ako jednotlivé články, ako články so spájkovacími úchytkami (takže si môžete ľahko vyrobiť vlastné balenia) alebo ako vopred pripravené balíčky rôznych napätí.
Pokiaľ ide o to, kde ich zohnať, pokiaľ nájdete špecializovaný obchod s batériami, môžu v sebe nosiť nejaké Ni-Cd, ale najlepšie bude, keď sa rozhodnete pre online distribútorov, ako sú Mouser, Digikey a najmä pre hobby obchody, pretože tieto batérie majú pre hobby staviteľov. Za vyskúšanie stojí aj Ebay a Amazon. Nedávno som našiel prebytok úplne nového Cadnica KR-600AE batérie na Ebay, ktoré sú jedným z mojich najobľúbenejších ... veľmi univerzálne články. Do tohto písania ešte zostáva veľa, vyhľadajte teda na Ebay a nájdete ich. Trhový podiel je v súčasnosti pre Ni-Cd malý, ale dostať sa do ich rúk je skutočne obohacujúce. Kúpte si 8 kusov veľkosti AA a zaručujem, že v nasledujúcom desaťročí už nebudete musieť kupovať alkalické batérie AA. Medzitým som za 6 mesiacov prežúval 24 balení zásaditých látok!
Je stará, ale vydrží
Na univerzitách som pred desiatimi rokmi sedel na poličke na poličke, ktorú dodnes používam, akoby boli nové. Mnoho ľudí považuje batérie za samozrejmosť. Spoločnosť Apple ani nenavrhuje svoje telefóny s vývodom na batériu, pretože očakávajú, že si telefón rozbijete alebo si kúpite ďalší, skôr ako batéria bude mať nádej na smrť. To však iba zamlžuje, aké krehké sú tieto veci.
Pokiaľ ide o zariadenia s pracovným koňom lačným po energii, nie je veľa možností, ktoré vám túto prácu urobia dobre, bez ohľadu na to, ako zanedbateľne ste alebo ako dlho si svoje zariadenie necháte. Tento autor sa domnieva, že Ni-Cd batérie budú mať preto v prenosnej elektronike vždy jedinečný účel, ktorý je ťažké, ak nie nemožné, úplne vymeniť.
Tento článok je presný a pravdivý podľa najlepšieho vedomia autora. Obsah slúži iba na informačné alebo zábavné účely a nenahrádza osobné rady ani odborné rady v obchodných, finančných, právnych alebo technických záležitostiach.
Otázky a odpovede
Otázka: Mám niekoľko 40V batérií vyrobených z 90 malých batérií typu c. Pomaly nízky náboj zosilňovača. Odpojený a o hodinu neskôr explodoval !? Ako to zaúčtujem?
Odpoveď: Ak batérie explodovali a nabíjali ste pri 1 ° C alebo menej, ako sa zdá, jediný spôsob, ako to mohlo explodovať, je skratovaný jeden alebo viac článkov v balení. To sa môže stať, ak sa bunky dokážu pohybovať, aby sa mohli svorky dotýkať, alebo ak sa spájkovacie jazýčky dotýkajú svorky + a puzdra (obal bunky môže byť poškodený). Môže to byť aj vnútorný skrat, ak je batéria stará alebo poškodená. V zásade musíte mať kvalitné bunky, ktoré sú navzájom správne izolované.
