Как Ni-Cad аккумулятор заряжается и разряжается?

Никель-кадмиевый аккумулятор — это обычная перезаряжаемая батарея, которая широко используется в различных устройствах благодаря хорошей циклической работе и длительному сроку службы.

1. Базовая конструкция никель-кадмиевого аккумулятора.
Никель-кадмиевый аккумулятор в основном состоит из следующих частей.
Положительный электрод: гидроксид никеля (NiOOH) в качестве окислителя при зарядке аккумулятора.
Отрицательный электрод: кадмий (Cd) в качестве восстановителя.
Электролит: обычно раствор гидроксида калия (КОН), играющий проводящую роль.
Эта структура позволяет батарее подвергаться химическим реакциям в процессе зарядки и разрядки для достижения преобразования энергии.

2. Процесс зарядки
Процесс зарядки обычно делится на несколько этапов.
Начальный этап зарядки: на этом этапе напряжение и ток аккумулятора низкие, а ток, подаваемый зарядным устройством, постепенно увеличивается. Этот процесс заключается в постепенном запуске химической реакции внутри батареи, чтобы обеспечить безопасность и стабильность батареи.
Этап быстрой зарядки: на этом этапе напряжение аккумулятора повышается, скорость внутренней реакции увеличивается, а ток достигает наивысшей точки. В это время зарядное устройство подает на батарею максимальный зарядный ток для быстрой зарядки. Этот процесс обычно занимает от нескольких часов до более десяти часов, в зависимости от емкости аккумулятора и мощности зарядного устройства.
Стадия зарядки при постоянном напряжении: когда аккумулятор близок к полному, зарядное устройство автоматически снижает выходной ток, чтобы предотвратить перезарядку. На этом этапе напряжение батареи поддерживается на постоянном уровне для дальнейшего обеспечения безопасности.
Этап завершения зарядки: зарядное устройство контролирует напряжение и температуру аккумулятора, чтобы определить, завершена ли зарядка. Как только аккумулятор достигнет заданного порога зарядки, зарядное устройство автоматически прекратит зарядку, чтобы предотвратить перегрев или повреждение.

3. Меры предосторожности при зарядке
Во время процесса зарядки необходимо соблюдать несколько важных мер предосторожности.
Избегайте перезарядки: перезарядка может привести к повышению внутренней температуры аккумулятора, что повлияет на срок его службы и даже создаст угрозу безопасности. Современные зарядные устройства обычно оснащены защитой от перезаряда, автоматически отключающей зарядку.
Мониторинг температуры: высокая температура снижает эффективность зарядки аккумулятора и может привести к его повреждению. Поэтому очень важно поддерживать подходящую температуру в месте зарядки.
Выберите подходящее зарядное устройство: используйте зарядное устройство, подходящее для аккумулятора, и убедитесь, что выходной ток и напряжение соответствуют требованиям аккумулятора, чтобы повысить эффективность зарядки и защитить аккумулятор.

4. Эффективность и производительность зарядки
Эффективность зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов обычно высока и достигает 80-90%. Однако во время использования на батарею может воздействовать «эффект памяти», то есть, если она не полностью разряжена перед зарядкой, доступная емкость батареи может уменьшиться. Таким образом, регулярные циклы полной разрядки и зарядки являются эффективным способом поддержания работоспособности аккумулятора.

Процесс зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов представляет собой сложный и сложный процесс электрохимической реакции, включающий несколько стадий и химические изменения. Понимание принципа и процесса зарядки поможет лучше использовать и обслуживать никель-кадмиевые аккумуляторы, а также продлить срок их службы. С развитием науки и техники, хотя никель-кадмиевые батареи постепенно заменяются новыми, принципы их зарядки по-прежнему дают нам ценный опыт обучения и применения.