Bagaimana baterai nikel-kadmium beroperasi dan strategi perbaikannya?

Bagian ini menjelaskan cara kerja baterai NICD dan cara membuatnya dalam kondisi baik.Baterai NICD digunakan di perangkat seluler awal karena mereka menangani tuntutan daya tinggi dan pengisian yang berlebihan dengan baik.Reaksi kimia utama mereka melibatkan kadmium (CD) dan nikel oksida hidroksida (NIO (OH)), dengan larutan alkali sebagai elektrolit.Selama penggunaan, bahan kimia ini bereaksi untuk menyimpan dan melepaskan energi.Untuk memperpanjang umur mereka, penting untuk mengisi penuh dan melepaskannya untuk mencegah kehilangan kapasitas.Bersepeda biasa juga dapat memperbaiki tegangan rendah.Jika kristal terbentuk di dalam baterai, pengisi daya khusus dapat membantu memulihkan kinerja.Memeriksa level elektrolit dan kadang -kadang menggunakan "pengisian kejut" juga dapat membantu menjaga baterai.Perawatan dan perawatan yang tepat dapat membuat baterai NICD bertahan lebih lama.

Katalog

Bagaimana baterai NICD bekerja dan aplikasinya?

Baterai nikel-kadmium (NICD) beroperasi menggunakan kombinasi oksida nikel dalam elektroda positif dan kadmium oksida dalam elektroda negatif, dengan oksida besi ditambahkan untuk mencegah penggumpalan dan meningkatkan kapasitas.Bahan-bahan ini dikompresi menjadi strip baja dan dipisahkan oleh isolator yang tahan alkali.Elektrolit, kalium hidroksida, memainkan peran besar dalam memindahkan ion untuk meningkatkan efisiensi.

Fitur unik dari baterai NICD adalah "efek memori," yang mengurangi kapasitas jika baterai tidak sepenuhnya habis secara teratur.Untuk memperpanjang masa pakai baterai, disarankan siklus pelepasan penuh.Baterai NICD tersedia dalam dua jenis utama: versi ritel dengan kepala positif cembung untuk elektronik konsumen dan versi perakitan dengan kepala datar untuk penggunaan industri.Pemeliharaan yang tepat, seperti menghindari pembukaan yang berlebihan dan mengikuti praktik pengisian yang benar, dapat membantu baterai NICD bertahan hingga 300 hingga 800 siklus pengisian daya.

Memahami proses pengisian baterai NICD

Mengisi baterai NICD membutuhkan arus konstan, biasanya mulai dari 0,05C hingga lebih dari 1C.Tingkat arus yang lebih tinggi mengisi baterai lebih cepat tetapi dapat mengurangi efisiensi dan masa pakai baterai.Pengisi daya ekonomi sering mengandalkan deteksi suhu untuk menghentikan pengisian daya, tetapi metode yang lebih akurat menggunakan saus tegangan (-ΔV) dengan muatan penuh, sering dikombinasikan dengan pemantauan suhu untuk mencegah pengisian daya yang berlebihan dan memperpanjang masa pakai baterai.

Pengisian cepat pada 1C dapat mengisi penuh baterai NICD dalam waktu sekitar satu jam dengan efisiensi 91%, sementara tingkat yang lebih rendah seperti 0,1C memperlambat proses dan mengurangi efisiensi.Awalnya, baterai NICD menyerap sebagian besar energi input hingga sekitar 70% muatan, memungkinkan untuk awal yang cepat diikuti oleh hasil akhir yang lebih lambat dan lebih terkontrol.

Dalam pengaturan industri, perusahaan menggunakan pengisi daya canggih dengan fitur seperti tegangan dan pemantauan suhu untuk mempertahankan keandalan baterai dan umur panjang.Presisi ini mencegah pengisian berlebih, yang dapat merusak baterai.Pemeliharaan perangkat listrik secara rutin seperti alat -alat listrik dan sistem pencahayaan darurat memastikan kinerja baterai yang optimal, membuatnya siap digunakan selama saat -saat serius seperti pemadaman listrik.

Komponen penting baterai NICD

Baterai NICD bekerja melalui proses kimia di mana elektroda negatif, terbuat dari kadmium, bereaksi dengan ion hidroksida, menghasilkan kadmium hidroksida dan melepaskan elektron.Elektron ini kemudian pindah ke elektroda positif, di mana mereka bereaksi dengan oksida nikel dan air untuk membentuk nikel hidroksida dan mengembalikan ion hidroksida ke larutan.Proses ini membuat baterai berfungsi.

Reaksi kimia selama pelepasan

Ketika baterai NICD melepaskan, reaksi kimia spesifik terjadi:

Reaksi elektroda negatif

Pada elektroda negatif, kadmium bereaksi dengan ion hidroksida dari elektrolit, membentuk kadmium hidroksida dan melepaskan elektron.

Reaksi elektroda positif

Elektron bergerak ke elektroda positif, di mana mereka bereaksi dengan oksida nikel dan air untuk membentuk ion hidroksida nikel dan hidroksida.

Reaksi debit keseluruhan

Menggabungkan kedua reaksi, ini adalah proses pelepasan keseluruhan.

Reaksi kimia selama muatan

Proses pengisian membalikkan reaksi pelepasan:

Reaksi elektroda positif

Nikel hidroksida pada elektroda positif bereaksi dengan ion hidroksida, melepaskan elektron dan membentuk oksida dan air nikel.

Reaksi elektroda negatif

Pada elektroda negatif, kadmium hidroksida menyerap elektron, kembali ke ion kadmium dan hidroksida.

Reaksi muatan keseluruhan

Ini adalah reaksi keseluruhan saat mengisi baterai.

Memahami reaksi kimia ini membantu meningkatkan kinerja baterai dan umur dengan menunjukkan bagaimana elektron dan bahan berinteraksi selama pengisian dan pemakaian.

Pro dan kontra dari baterai NICD

Pro Baterai Nicd

Baterai NICD memiliki beberapa manfaat:

• Isi ulang cepat - Mereka dapat menangani pengisian daya yang cepat dan tinggi, membuatnya ideal untuk situasi di mana pengisian cepat diperlukan.

• Tegangan yang konsisten - Baterai NICD mempertahankan tegangan yang stabil selama pelepasan, memastikan kinerja yang dapat diandalkan sepanjang penggunaannya.

• Daya tahan - Baterai ini tangguh dan dapat menahan pengisian berlebih, yang berguna dalam aplikasi di mana kontrol pengisian yang tepat tidak selalu memungkinkan.

• Umur panjang - Dengan perawatan yang tepat, seperti pemakaian sepenuhnya sebelum pengisian ulang, baterai NICD dapat bertahan lama, menjadikannya pilihan yang hemat biaya.

Kontra Baterai NICD

Baterai NICD juga memiliki beberapa kelemahan:

• Masalah lingkungan - Mereka mengandung kadmium, bahan beracun yang dapat membahayakan lingkungan jika tidak dibuang dengan benar.Diperlukan pembuangan dan daur ulang yang aman tetapi bisa mahal.

• Efek memori - Jika baterai NICD tidak sepenuhnya habis sebelum diisi ulang, mereka dapat "mengingat" siklus pengisian daya yang lebih pendek, yang mengurangi kapasitas mereka dari waktu ke waktu.Untuk menghindari hal ini, diperlukan pelepasan penuh secara teratur, yang dapat merepotkan bagi Anda.

Metode untuk memulihkan fungsi baterai NICD

Prosedur reaktivasi dan pengisian

Baterai NICD yang tidak aktif sering kali dapat dihidupkan kembali melalui langkah -langkah pengaktifan kembali spesifik karena sifat kimianya internal.

Langkah 1: Reaktivasi

Untuk menghidupkan kembali baterai NICD mati, sambungkan ke sumber daya 12V dengan memasang catu daya ke terminal baterai sampai Anda melihat output tegangan yang nyata.Proses ini memulai reaksi kimia internal yang diperlukan untuk mengaktifkan kembali baterai.

Langkah 2: Mengisi

Selanjutnya, gunakan pengisi daya telepon 5V untuk mengisi daya kelompok tiga baterai selama sekitar 8 jam, memeriksa tegangan secara berkala.Jika baterai menunjukkan tegangan rendah, ulangi langkah reaktivasi untuk sel spesifik itu.Pemantauan dan pengulangan proses ini secara rutin seringkali dapat memperbaiki masalah tegangan dan memperpanjang masa pakai baterai.

Langkah 3: Pelepasan dan penilaian kembali

Setelah pengisian daya, gunakan baterai sampai habis sepenuhnya, lalu periksa tegangannya lagi.Jika perbedaan tegangan tetap ada, ulangi proses reaktivasi.Bersepeda melalui langkah -langkah ini dapat membantu memulihkan baterai dari waktu ke waktu dan meningkatkan kinerjanya.

Metode ini untuk mengaktifkan kembali, mengisi daya, dan menilai kembali baterai NICD mencerminkan banyak sistem manajemen daya dan menunjukkan pentingnya konsistensi dan pemantauan yang cermat dalam pemeliharaan baterai.