Kako NI-Cad baterija postiže punjenje i ispuštanje?

Baterija uobičajena je punjiva baterija koja se široko koristi u raznim uređajima za svoje dobre performanse ciklusa i dugi radni vijek.

1. Osnovna struktura baterije nikla-kadmija
Nikal-kadmij baterija se uglavnom sastoji od sljedećih dijelova.
Pozitivna elektroda: nikl hidroksid (NIOOH), kao oksidans kada se baterija napuni.
Negativna elektroda: kadmij (CD), kao reducirajuće sredstvo.
Elektrolit: Obično otopina kalijevog hidroksida (KOH), koja igra provodljivu ulogu.
Ova struktura omogućuje bateriji da prođe kemijske reakcije tijekom postupka punjenja i ispuštanja kako bi se postigla pretvorba energije.

2. Postupak punjenja
Proces punjenja obično je podijeljen u nekoliko faza.
Početna faza punjenja: U ovoj su fazi napon i struja baterije niski, a struja koju punjač osigurava postupno se povećava. Ovaj je postupak postupno pokretanje kemijske reakcije unutar baterije kako bi se osigurala sigurnost i stabilnost baterije.
Faza brzog punjenja: U ovoj fazi napon baterije raste, unutarnja brzina reakcije ubrzava se, a struja doseže najvišu točku. U ovom trenutku, punjač pruža maksimalnu struju punjenja bateriji za brzo punjenje. Ovaj postupak obično traje nekoliko sati do više od deset sati, ovisno o kapacitetu baterije i snage punjača.
Konstantni stupanj punjenja napona: Kad je baterija blizu pune, punjač će automatski smanjiti izlaznu struju kako bi se spriječilo prekomjerno punjenje. Tijekom ove faze, napon baterije se održava s konstantnom vrijednošću kako bi se dodatno osigurala sigurnost.
Faza završetka punjenja: Punjač nadzire napon i temperaturu baterije kako bi se utvrdilo je li punjenje završeno. Jednom kada baterija dosegne unaprijed postavljeno prag punjenja, punjač će automatski prestati puniti kako bi se spriječilo pregrijavanje ili oštećenje.

3. Mjere opreza punjenja
Tijekom postupka punjenja postoji nekoliko važnih mjera opreza.
Izbjegavajte prekomjerno punjenje: prekomjerno punjenje može uzrokovati previsoku unutarnju temperaturu baterije, što utječe na vijek trajanja baterije, pa čak i uzrokuje sigurnosne opasnosti. Moderni punjači obično su opremljeni zaštitom od prekomjernog punjenja kako bi se automatski prekinulo punjenje.
Nadgledanje temperature: Visoka temperatura smanjit će učinkovitost punjenja baterije i može uzrokovati oštećenje baterije. Stoga je vrlo važno održavati odgovarajuću temperaturu za okruženje punjenja.
Odaberite odgovarajući punjač: Koristite punjač koji odgovara bateriji i osigurajte da izlazna struja i napon zadovoljavaju zahtjeve baterije kako bi se poboljšala učinkovitost punjenja i zaštitila bateriju.

4. Učinkovitost i performanse punjenja
Učinkovitost punjenja baterija nikla-kadmija obično je visoka, dosežući 80%-90%. Međutim, na bateriju može utjecati "memorijski učinak" tijekom uporabe, odnosno ako se ne isprazni prije punjenja, raspoloživi kapacitet baterije može se smanjiti. Stoga su redoviti ciklusi punog pražnjenja i punjenja učinkovit način za održavanje performansi baterije.

Proces punjenja nikla-kadmijuma je složen i sofisticiran proces elektrokemijske reakcije koji uključuje više faza i kemijske promjene. Razumijevanje njegovog načela i procesa punjenja pomoći će u boljem korištenju i održavanju baterija nikl-admium i proširivanju svog života. S razvojem znanosti i tehnologije, iako su baterije s nikl-kadmiju postupno zamjenjuju novim baterijama, njihovi principi punjenja i dalje nam pružaju dragocjeno iskustvo učenja i primjene.