|   | 

Akumulatory NiCd i NiMH – dobra energia w wygodnym opakowaniu

Małe (o rozmiarach tradycyjnych baterii) akumulatory są powszechnie stosowane w życiu codziennym. Ich zastosowanie bardzo ułatwia nam życie, ponieważ urządzenia elektroniczne stały się prawdziwie przenośne. Istnieje duży wybór akumulatorów o różnorakich właściwościach. Najczęściej wykorzystywane w urządzeniach przenośnych zamienniki tradycyjnych baterii to akumulatory niklowo-kadmowe (NiCd) i niklowo-metaliczno-wodorkowe (NiMH).

Akumulatory niklowo-kadmowe

Pierwsze akumulatory zasadowe o elektrodach z niklu i kadmu zostały zbudowane w roku 1932, a w latach sześćdziesiątych XX wieku zaczęto je produkować na skalę masową. Ich cechą charakterystyczną jest duża gęstość zgromadzonej energii (czyli jej ilość w porównaniu ich masy), możliwość poboru dużych prądów, długi czas życia i duża liczba cykli ładowania i rozładowania. Ogniwo NICd składa się z elektrody ujemnej zbudowanej z kadmu i dodatniej – niklowej oraz elektrolitu, którym jest roztwór wodny wodorotlenku potasu. By zapobiec zwarciu, elektrody przedzielone są za pomocą porowatego separatora wykonanego z tworzywa sztucznego. Napięcie, jakie mają akumulatory NiCd to 1.2 V, a ich żywotność wynosi około 1000 cykli ładowania/rozładowania.

Zwykle używa się akumulatorów NiCd o pojemności od kilku do kilkuset mAh, jednak na rynku dostępne są również modele o pojemności do 10 Ah, zależnie od późniejszego zastosowania (niektóre mają maksymalnie dużą pojemność, inne z kolei mogą być szybko ładowane lub pracować w wysokich temperaturach otoczenia). Szeroki wybór modeli dostępny jest w sklepie www.micros.com.pl. Akumulatory NiCd są lekkie, posiadają dużą pojemność, a ich czas życia, również podczas pracy cyklicznej, jest wystarczający dla większości popularnych zastosowań. Jednak proces ładowania, zwłaszcza szybkiego, z dużymi wartościami prądu, wymaga ścisłej kontroli – aby nie spowodować zmniejszenia żywotności. Akumulatory NiCd charakteryzują się także wysokim stopniem samorozładowania.

Obecnie akumulatory NiCd to bardzo popularne źródło zasilania, szczególnie w urządzeniach elektronicznych powszechnego użytku, choć powoli wypierane są przez nowsze rozwiązania, zwłaszcza akumulatory litowo-jonowe. Sukces wielu urządzeń bezprzewodowych związany jest z wykorzystaniem akumulatorów niklowo-kadmowych i ich dynamicznym rozwojem w ostatnich latach.

Akumulatory NiCd oprócz wielu zalet mają też wady, z których najważniejszą jest zawartość silnie toksycznego kadmu. Dlatego też opracowano ich zamienniki: akumulatory niklowo-metaliczno-wodorkowe.

 

Akumulatory niklowo-metaliczno-wodorkowe

Opracowane w latach siedemdziesiątych XX wieku akumulatory niklowo-metaliczno-wodorkowe różnią się od akumulatorów NiCd tym, że ich katoda zbudowana jest z niklu, zaś anoda ze stopu metali ziem rzadkich, będącego pilnie strzeżoną tajemnicą producentów, dzięki czemu są jednymi z nielicznych akumulatorów niezawierających metali ciężkich. Elektrolit jest również zasadowy. Akumulatory NiMH, podobnie jak NiCd, wyposażone są w zawór bezpieczeństwa, który zapobiega powstawaniu nadmiernego ciśnienia w ogniwie w czasie ładowania. Akumulatory NiMH posiadają wyższą pojemność w proporcji do objętości niż NiCd, a ponadto, by proces ładowania przebiegał prawidłowo, akumulatory NiMH muszą być ładowane wolniej i dokładniej kontrolowane niż akumulatory NiCd. Zaletą ogniw NiMH jest, że nie podlegają „efektowi pamięci”, który czasami występuje w ogniwach NiCd, pracujących w układach, w których wykorzystywana jest niewielka część ich pojemności, a powtarzający się cykl niepełnego rozładowania i ładowania skutkuje zmniejszeniem maksymalnej pojemności. Z kolei ich samorozładowanie następuje jeszcze szybciej niż w akumulatorach NiCd. Realna liczba cykli ładowania/rozładowania w normalnych warunkach eksploatacji akumulatorów NiMH szacowana jest na 500-800.

 

Zastosowanie akumulatorów NiCd i NiMH

Zastosowanie nowoczesnych akumulatorów pozwoliło na rozwój urządzeń bezprzewodowych. Stosowane są one szeroko zwłaszcza w urządzeniach przenośnych, takich jak latarki, odtwarzacze muzyki, telefony bezprzewodowe oraz komórkowe, akumulatory samochodowe, UPS'y, zegarki, piloty zdalnego sterowania. Często stosowane są jako podtrzymujące źródła zasilania w różnych urządzeniach, np. w komputerach lub specjalistycznym sprzęcie laboratoryjnym czy medycznym.

 

Materiał zewnętrzny

Zobacz również