Was ist der richtige Weg, um eine Nickel-Cadmium-Batterie aufzuladen?

Nickel-Cadmium-Batterien werden durch die Reaktion chemischer Substanzen betrieben, und chemische Materialien neigen dazu, sich selbst zu verbrauchen. In Umgebungen mit hohen Temperaturen ist der Eigenverbrauch schwerwiegender, die Kapazität wird verringert und es kann zu Undichtigkeiten und Rost kommen. Das Laden und Entladen bei hohen Temperaturen führt zu Schäden am Akku und verkürzt dessen Lebensdauer. Cadmium-Nickel-Batterie kann stabil arbeiten Temperaturbereich ist sehr breit, lädt etwa 0 ~ 45 ℃, die Entladung von etwa 20 ~ 60 ℃, außer etwa 30 ~ 45 ℃, normalerweise am besten an kalten, aber nicht feuchten Orten konserviert. Die Temperatur für die Lebensdauer des Akkus und den Einfluss der Lade- und Entladeeigenschaften ist sehr groß, das Laden und Entladen bei höherer Umgebungstemperatur, das Material der Batterie ist beschädigt, eine Version der Funktion des aktiven Materials zur Reduzierung der Kapazität, Isolation zwischen Anodenkathodenisolation Editionen der Isolierung zur Verringerung der Ursache Kurzschluss, und Temperatur sind auch niedrige Spannung der Batterie, Lade- und Entladeeffizienz geworden, um viel zu reduzieren, die Batteriekapazität ist stark reduziert. Achten Sie daher beim Laden und Entladen auf die Temperatur des Akkus, es sei denn, die Nickel-Cadmium-Batterie ist hitzebeständig. Verwenden Sie nicht zu viel Strom, um zu hohe Temperaturen zu vermeiden.

Überladung

Während des Ladevorgangs wird die Batteriespannung zusammen mit der Erhöhung der Speicherbatterie allmählich erhöht, wenn die Batteriespeicherkapazität gesättigt ist. Elektrodenmaterialien können nicht weiter geladen werden. Wenn der Elektrolyt weiter geladen wird, wird die Elektrolyse durchgeführt und an der Anode wird Sauerstoff erzeugt. Wasserstoff an der Kathode, kann also einen Innendruckanstieg in der versiegelten Batterie verursachen, die innere Struktur der Batterie kann beschädigt werden. Dieses Phänomen wird als Überladung bezeichnet.

Um zu vermeiden, dass wiederaufladbare Batterien beschädigt wurden, wird die Kathodenanode normalerweise eine große Kapazität haben, die Produktionskapazität ist besser als die der Anode, wird also gesättigt, wenn sie überladen wird und Sauerstoff erzeugt, und die Kathode ist ungesättigt und erzeugt keinen Wasserstoff, Sauerstoffdiffusionsanode produzieren, nachdem die Kathode mit einer Ladung Metallcadmium reagieren kann, um Sauerstoff zu absorbieren, und die Reaktionsgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des Metallcadmiums, um ein Gleichgewicht herzustellen, wodurch der Druckanstieg der Batterie effektiv vermieden wird. Wenn der Ladestrom jedoch zu groß ist (beim Schnellladen), verliert der Akku das Gleichgewicht und der Innendruck des Akkus drückt das Sicherheitsventil des Akkus weg. Wasserstoff und Sauerstoff treten an der Außenseite der Batterie aus, und die Batterie wird erst wieder versiegelt, wenn der Druck verringert und das Sicherheitsventil die Batterie geschlossen hat. Gaslecks haben jedoch die Menge an chemischem Material im Inneren verringert, was zu einer kürzeren Batterielebensdauer führt.

Änderung der Ladespannung

Wenn die Batterie überladen ist, steigt die Batterietemperatur an und die Hülle wird heiß, da der von der Anode erzeugte Sauerstoff mit der Kathode reagiert, um Wärme zu erzeugen. Je höher die Temperatur ist, desto niedriger ist die Ladespannung der Batterie, so dass die Batteriespannung während des Ladevorgangs bis zum Überladen weiter ansteigt, die Batterietemperatur plötzlich und schnell ansteigt und die Spannung nicht mehr ansteigt, sondern beginnt vom Gipfel abfallen.

Nennspannung

Wenn Nickel-Cadmium-Batterien unter normalen Entladebedingungen entladen werden, fällt die Spannung langsam ab, bis die Entladung fast abgeschlossen ist, und die Spannung fällt erheblich ab. Dieser Spannungswert wird als Nennspannung bezeichnet. Die Nennspannung von allgemeinen Nickel-Cadmium-Batterien beträgt 1,2 V, was der gleichen Bedeutung entspricht wie die 1,5 V, die bei allgemeinen Trockenbatterien und auf dem Batteriegehäuse angegeben sind. Solange der Spannungswert der Nickel-Cadmium-Batterie mindestens über der Nennspannung von 1,2 V liegen muss, ist die Spannung umso höher, je mehr Strom gespeichert wird.

Entladungsabschlussspannung

Wenn sich die Batterie entlädt, nimmt ihre Spannung mit der Verringerung der Batterieleistung allmählich ab. Wenn die Spannung auf den erforderlichen Pegel abfällt, wird sie nicht weiter entladen, was als Entladungsabschluss bezeichnet wird, und dieser Spannungspegel wird als Entladungsabschlussspannung bezeichnet. Im Allgemeinen beträgt die vom Hersteller empfohlene Entladungsabschlussspannung etwa 0,9 V ~ 1,1 V. Wenn die Spannung auf dieses Niveau entladen ist, ist die elektrische Größe fast freigegeben. Dieser Zustand wird als vollständige Entladung bezeichnet. Wenn die Nickel-Cadmium-Batterie vollständig entladen ist, ohne die Last zu entfernen, und sie sich weiterhin entlädt, ist sie überentladen und die Spannung fällt stark ab, bis sie 0 V erreicht. Wenn die Entladung gestoppt wird, bevor die Spannung auf etwa 0 V abfällt, kehrt die Batteriespannung automatisch und schnell auf die Nennspannung von etwa 1,2 V zurück.

Übermäßige Entladung

Der fatale Fehler von Nickel-Cadmium-Batterien besteht darin, dass sie überentladen sind. Wenn Sie die Entladungsabschlussspannung auf diesen Zustand einstellen, wird die Last nicht nur ohne Strom betrieben, sondern auch die Batterielebensdauer beeinträchtigt. Und wenn die Spannung versehentlich weiter auf fast 0 V abfällt, selbst wenn Sie die Entladung stoppen und die Last entfernen möchten, ist es leider zu spät. Die Spannung des Akkus kann nicht automatisch wiederhergestellt werden, und das allgemeine Ladegerät kann den Akku nicht erneut laden. Seine Spannung bleibt fest bei 0V. Im Moment ist es wie ein Schlaganfall wie eine Lähmung dort, ganz zu schweigen von der Langlebigkeit, es ist oft ein Leben SOB traurig Zai kann nicht mehr verwendet werden.

Definition der Batteriekapazität

Die Kapazität einer Batterie ist die Menge an Entladungsladung, die durch Entladen der Batterie erhalten werden kann, bis die Spannung auf die Klemmenspannung abfällt. Wenn der angegebene Strom und die Temperatur sowie andere Standardentladungsbedingungen die volle Ladung der Batterie bis zum Ende der Entladung aufladen, wird die resultierende Kapazität als Nennkapazität (oder Nennkapazität) bezeichnet. Die Kapazität der Elektrode hängt von der Menge des verbrauchten aktiven Materials ab, und die Standardentladungsbedingungen werden je nach Batterietyp bestimmt. Die Kapazität wird eher nach der Entladungsreaktion der Batterie als nach der Ladereaktion definiert. Daher ist die Kapazität der Batterie, die wir oft sagen, die Menge der akkumulierten Entladungsladung, die während der Entladung erhalten werden kann, und nicht die Menge der Ladung, die während der Ladung einströmt.

Darstellung der Batteriekapazität

Die Kapazität der Batterie kann nach der Berechnung durch den Wert von [(Entladestrom) x (Entladungszeit nach dem Absinken der Spannung auf die Entladungsabschlussspannung)] ausgedrückt werden. Vor der Einführung ist die Grundformel der elektrischen Leistung für die aktuelle x-Zeit-Einheit das Coulomb (Q), Batterie, wenn die Batteriekapazität, um zu sagen, wie viel Coulomb ist, wahrscheinlich größer ist, also ist die Kapazität der Batterie die Stromwert von x Zeit, direkt zu C = IT (Einheit in mAh oder Ah), wobei C die Kapazität (Bedeutung) mit Coulomb ist, I Strom ist, A das Ampere ist, mA die Stromgröße von Ann (eins über) eintausend Ampere, A), h (Stunde), im Namen der Stunde, die eine Stunde bis eins über tausend Ampere Stromentladung ist, die durch die Leistung von 1 mAh akkumuliert wird. C ist also gleich IxT ist gleich wie viel mAh, was dem Coulomb-Äquivalent entspricht. Normalerweise wird das Batteriefachpaket mit der Nennkapazität der Batterie gekennzeichnet, die zur Angabe der maximalen Kapazität der Batterie verwendet wird. Die Kapazität der neuen Nickel-Cadmium-Batterie kann beim ersten Laden und Entladen die Nennkapazität erreichen, die Kapazität nimmt jedoch mit zunehmenden Lade- und Entladezeiten ab.

Beispiel: Wenn das Entladen des Akkus mit 1 Ampere 2 Stunden dauert, beträgt die Akkukapazität ca. 2000 mAh. Wenn die Batteriekapazität in Coulomb ausgedrückt wird, ist C = IxT = 1Ax7200sec = 7200 Coulomb. Finden Sie auch, dass 2000mah weniger leer und klarer ist als 7200 Coulomb?

Die Ausdrücke von C.

Zusätzlich zum Laden und Entladen von Strom in Ampere (oder Milliampere) verwendet die Batterie auch den englischen Buchstaben C (Kapazität) als Stromanteil der Nennkapazität (Strom x Zeit), der als Einheit zur Messung des Stroms verwendet wird. Beispielsweise bedeutet für eine Batterie mit einer Nennkapazität von 600 mAh C 600 mA, sodass Strom 1C 600 mA, Strom 2C 1,2 mA und Strom 0,1 c 60 mA bedeutet. Wenn Sie beim Kauf des Akkus in Zukunft die Stromstärke des Lade- und Entladestroms nicht in der Spezifikation finden, machen Sie sich bitte keine Sorgen und vergessen Sie nicht, darauf zu achten, wie viel C darauf steht.

Lade- und Entladerate

Die sogenannte Lade- (Entlade-) Rate ist die Ladung (Ladung) der gesamten Kapazität der erforderlichen Zeit bis zur Fertigstellung (Ladung) als Standardladegeschwindigkeit (Entladung). Zur Erklärung der Entladung (Ladung) der Geschwindigkeit wird im Allgemeinen verwendet, wie viel, z. B. eine Entladungsrate von zwei Stunden, in zwei Stunden 0,5 c Strom verbraucht, um die volle Kapazität des Akkus zu erreichen. Die 20-Minuten-Rate zeigt an, dass die Nennleistung des Akkus innerhalb von 20 Minuten mit dem 3C-Strom vollständig entladen ist. Verwenden Sie in der Batteriespezifikation des oben genannten Herstellers häufig auch den Stundensatz, um die Standardentladungszeit auszudrücken, sofern dies der Nennkapazität entspricht, die umgerechnet werden muss, um zu wissen, wie hoch der Standardentladestrom ist. Die Hersteller geben normalerweise die Spezifikationen der Kapazität mit der höchsten Nennleistung bei einer Temperatur von 20 ° C an, und die Entladung entspricht einer 5-Stunden-Rate von 0,2 ° C, die gemessen werden muss.

Ladeeffizienz

Eine Batterie kann nicht so viel Strom speichern, wie sie auflädt, sie muss sich abnutzen, und Materialien können nicht alles unmöglich speichern, außer der Isolatorleckage zwischen Anode und Kathode. Das Verhältnis der beim Entladen der Batterie entnommenen Strommenge zur beim Laden in die Batterie fließenden Strommenge wird als Ladeeffizienz bezeichnet.

Im Allgemeinen empfehlen Batteriehersteller, das 1,5-fache der Nennkapazität zu laden, um die Batterie vollständig aufzuladen. Das heißt, das Aufladen bei einem Strom von 0,1 ° C dauert 15 Stunden und das Aufladen bei einem Strom von 3 ° C eine halbe Stunde. Obwohl die theoretische Füllmenge das 1,5-fache der Nennkapazität beträgt, entspricht die tatsächliche Füllmenge nur etwa der Nennkapazität.

Nutzung

Obwohl die Nennkapazität der Batterie theoretisch groß ist, ist die Menge an Elektrizität, die erhalten werden kann, wenn die Batterie vollständig geladen und dann entladen wird, oft geringer als die theoretische Kapazität, was darauf hinweist, dass die Batterie tatsächlich Speicherkapazität hat Laden ist nicht so groß. Das Verhältnis der tatsächlichen Kapazität zur theoretischen Kapazität wird als Auslastungsrate bezeichnet. Je höher der Entladestrom der Batterie oder je niedriger die Umgebungstemperatur ist, desto geringer ist normalerweise die Nutzungsrate.

Die Tiefe der Entladung

Das Verhältnis der entladenen Ladungsmenge zur beim Entladen der Batterie gespeicherten Ladungsmenge wird als Entladungstiefe bezeichnet, ausgedrückt als Prozentsatz. Beispielsweise entspricht die Entladungstiefe von 20% dem Entladungsgrad der verbleibenden 80% der Elektrizität.

Lebensdauer

Nickel-Cadmium-Batterien werden üblicherweise bei der Anwendung von wiederholten Lade- und Entladevorgängen verwendet, die Lebensdauer der Batterie ist begrenzt, die Kapazität kann nicht ohne Abnahme aufrechterhalten werden, in einem bestimmten Arbeitszustand nach wiederholtem Laden und Entladen die Kapazität der Der Akku sinkt auf 80% der Nennkapazität (oder definiert in 60%). Diese Anzahl wiederholter Lade- und Entladevorgänge wird als Zykluslebensdauer bezeichnet. Je höher die Lebensdauer ist, desto länger ist die Batterielebensdauer. Die Referenzspezifikationen für einige Batterien geben die Lade- und Entladezyklen, die Anzahl der Zyklen pro Entladungstiefe und die beabsichtigte Lebensdauer an. Mit dem unterschiedlichen Lade- und Entladestrom, der unterschiedlichen Entladungstiefe und anderen Lade- und Entladebedingungen ändert sich auch die Zykluslebensdauer, insbesondere wenn beim Laden und Entladen mit großem Strom ein Phänomen der verkürzten Lebensdauer auftritt. Derzeit können Nickel-Cadmium-Batterien mehr als 500-mal so lange verwendet werden, wie sie normalerweise gemäß den Anweisungen des Herstellers zum Zeitpunkt des Kaufs verwendet werden.

Innenwiderstand und Spannung der Batterie

Eine Batterie ist eine Spannungsquelle mit Innenwiderstand und kann als ideale Spannungsquelle (ohne Innenwiderstand) mit einem in Reihe geschalteten Widerstandsausgang betrachtet werden. Wenn die Batterie extern an die Last angeschlossen ist, sind die Last und der Innenwiderstand in Reihe mit der idealen Spannungsquelle geschaltet. Daher ist die an der Last erhaltene Teilspannung die Klemmenspannung der Batterie, die geringer ist als die Spannung der idealen Spannungsquelle, und wird als geschlossene Spannung bezeichnet. Je höher der Innenwiderstand der Batterie ist, desto kleiner kann die Last in Spannung aufgeteilt werden, sodass die ideale Batterie kein Innenwiderstand ist.

Der Innenwiderstand der Nickel-Cadmium-Batterie ist sehr gering, im Allgemeinen nur wenige Milliohm bis einige zehn Milliohm. Daher ist die äußere Größe der Last unterschiedlich, wenn die Entladespannung sehr stabil ist. Die Entladestromkurve ist sehr flach. Kann für große Ströme verwendet werden erfüllen. Im Allgemeinen beträgt der Innenwiderstand von Trockenbatterien häufig mehrere Ohm, und die Entladespannung ist instabil und die Entladestromkurve ist nicht flach.

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