Ako NI-CAD batéria dosahuje nabíjanie a vybíjanie?

Batéria niklu je bežná nabíjateľná batéria, ktorá sa široko používa v rôznych zariadeniach pre svoj dobrý výkon cyklu a dlhá životnosť.

1. Základná štruktúra batérie nikel-kadmia
Batéria niklu-kadmia sa skladá hlavne z nasledujúcich častí.
Pozitívna elektróda: hydroxid niklu (NIOOH), ako oxidator, keď je batéria nabitá.
Negatívna elektróda: kadmium (CD), ako redukčné činidlo.
Elektrolyt: Spravidla roztok hydroxidu draselného (KOH), ktorý hrá vodivú úlohu.
Táto štruktúra umožňuje batérii podstúpiť chemické reakcie počas procesu nabíjania a vypúšťania, aby sa dosiahla premena energie.

2. Proces nabíjania
Proces nabíjania je zvyčajne rozdelený do niekoľkých etáp.
Počiatočné štádium nabíjania: V tejto fáze sú napätie a prúd batérie nízke a prúd poskytovaný nabíjačkou sa postupne zvyšuje. Tento proces má postupne spustiť chemickú reakciu vo vnútri batérie, aby sa zaistila bezpečnosť a stabilita batérie.
Fáza rýchleho nabíjania: V tejto fáze sa napätie batérie stúpa, rýchlosť vnútornej reakcie sa zrýchľuje a prúd dosiahne najvyšší bod. V súčasnosti poskytuje nabíjačka maximálny nabíjací prúd pre batériu na rýchle nabíjanie. Tento proces zvyčajne trvá niekoľko hodín na viac ako desať hodín, v závislosti od kapacity batérie a energie nabíjačky.
V štádiu nabíjania konštantného napätia: Keď je batéria blízko plného, ​​nabíjačka automaticky zníži výstupný prúd, aby sa zabránilo nadmernému nabíjaniu. Počas tejto fázy sa napätie batérie udržiava v konštantnej hodnote, aby sa ďalej zaistila bezpečnosť.
Fáza dokončenia nabíjania: Nabíjačka monitoruje napätie a teplotu batérie, aby sa určilo, či je nabíjanie dokončené. Akonáhle batéria dosiahne predvolený prah nabíjania, nabíjačka automaticky prestane nabíjať, aby sa zabránilo prehriatiu alebo poškodeniu.

3. Preventívne opatrenia nabíjania
Počas procesu nabíjania existuje niekoľko dôležitých opatrení.
Vyhnite sa nadmernému nabíjaniu: Preľudnenie môže spôsobiť, že vnútorná teplota batérie je príliš vysoká, ovplyvňuje výdrž batérie a dokonca spôsobí bezpečnostné riziká. Moderné nabíjačky sú zvyčajne vybavené ochranou nadmerného nabíjania, aby sa automaticky odrezal nabíjanie.
Monitorovanie teploty: Vysoká teplota zníži účinnosť nabíjania batérie a môže spôsobiť poškodenie batérie. Preto je veľmi dôležité udržiavať vhodnú teplotu pre nabíjacie prostredie.
Vyberte si vhodnú nabíjačku: Použite nabíjačku, ktorá sa zhoduje s batériou, a uistite sa, že výstupný prúd a napätie spĺňajú požiadavky batérie, aby ste zlepšili účinnosť nabíjania a chránili batériu.

4. Účinnosť a výkon nabíjania
Účinnosť nabíjania batérií niklu-kadmia je zvyčajne vysoká a dosahuje 80%-90%. Batéria však môže byť počas používania ovplyvnená „pamäťovým efektom“, to znamená, že ak nie je úplne vypustená pred nabíjaním, dostupná kapacita batérie sa môže znížiť. Pravidelné cykly úplného výboja a nabíjania sú preto efektívnym spôsobom, ako udržiavať výkon batérie.

Proces nabíjania batérií niklu-kadmia je komplexný a sofistikovaný proces elektrochemickej reakcie zahŕňajúci viac stupňov a chemických zmien. Pochopenie princípu a procesu nabíjania pomôže lepšie využívať a udržiavať batérie Nickel-Cadmium a predĺžiť ich životnosť. Vďaka rozvoju vedy a techniky, hoci batérie Nickel-Cadmium sú postupne nahradené novými batériami, ich princípy nabíjania nám stále poskytujú cenné vzdelávacie a aplikačné skúsenosti.