_ بخش باتری ها و پیل های اِلکتریکی

بررسی " باتری‌ های نیکل – کادمیم  Ni _ Cd "

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)



نکته : " باتری‌ های نیکل – کادمیم " گونه‌ ای از باتری‌ های قابل شارژ هستند که در آن از نیکل (III) اکسید و کادمیم به صورت فلز به عنوان الکترود استفاده شده است. باتری نیکل کادمیوم که از نسخه‌های اولیه‌ی باتری قلمی شارژی هستند امروزه منسوخ شده‌ اند.این باتری‌ ها به دلیل ولتاژ پایینی که دارند عملکرد ضعیفی از خود نشان می‌ دهند. باتری نیکل کادمیوم (Ni-Cd) دارای توان و چگالی انرژی بالا، راندمان شارژ/دشارژ بالا و عمر چرخه پایین هستند. یکی از نقص های اولیه باتری‌ های Ni-Cd هزینه نسبتاً بالا است زیرا فرآیند تولید گران است. در مقابل، کادمیوم یک فلز سمی-سنگین است، از این رو مسائل مربوط به دفع باتری های Ni-Cd را ایجاد می کند.


باتری‌ های Ni-Cd نیز از «اثر تخلیه فوری» یا " دِ شارژ" رنج می‌ برند، که در آن باتری‌ ها فقط پس از یک سری تخلیه کامل شارژ می‌ شوند. باتری های نیکل کادمیوم (NiCd) رقبای مستقیم باتری‌های سرب اسیدی هستند، زیرا این باتری‌ها ویژگی‌های فنی مشابهی دارند اما برای قابلیت‌ های چگالی انرژی برتر. در باتری نیکل نیکل از اکسید نیکل برای ساخت کاتد استفاده می شود و آند از کادمیوم فلزی ساخته می شود. یک محلول قلیایی آبی به عنوان الکترولیت بین دو الکترود استفاده می شود. باتری‌های NiCd در حال حاضر به طور گسترده برای کاربردهای الکترونیکی قابل حمل مانند باتری‌های سرب اسید و لیتیوم یون استفاده می‌شوند. با وجود ویژگی‌های چگالی انرژی برتر، باتری‌های NiCd دارای معایبی هستند. باتری ها از مواد بسیار سمی ساخته شده اند و از از «اثر تخلیه فوری» یا " دِ شارژ" رنج می برند، که مستلزم آن است که باتری حتی پس از تخلیه جزئی به طور کامل شارژ شود.





این باتری ها از نیکل هیدروکسید، کبالت هیدروکسید و گرافیت برای اِلکترود های مثبت و از کادمیم اکسید، آهن، نیکل، و گرافیت برای الکترودهای منفی استفاده می کند. پوشش باتری ها از ورق های فولادی (با لایه ای از اپوکسی یا پلی اتیلن) و جلد های پلاستیکی است.

ساختمان داخلی : 


مقاومت داخلی این نوع باتری ها بسیار کم است و به وسیله آن ها می توان به جریان زیاد لحظه ای دست یافت. میزان مدت زمان در شارژ ماندن این ها در موقع انبار کردن بستگی به دمای محیط دارد. درجه حرارت مناسب برای این باتری ها 10 تا 35 درجه است و در غیر این دماها شارژ آن بسیار سخت انجام می شود. با کم شدن دما مقاومت داخلی نیز افزایش پیدا می کند.


پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک