Никель-кадмиевые батареи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

Никель-кадмиевые батареи, обычно называемые никель-кадмиевыми элементами, несколько отличаются от большинства сухих элементов, например марганец-цинковой батареи, обычно используемой в фонариках. Разряжаясь, батарея теряет часть своего напряжения. Этот эффект проявляется в яркости свечения лампочки фонарика. С разрядом батареи свечение становится все более тусклым, пока совсем не прекратится.

В отличие от этого никель-кадмиевые элементы довольно стабильно держат напряжение в течение разряда. Это можно заметить по постоянству свечения вплоть до глубокого заряда. После того как элемент разрядится, напряжение на нем быстро падает и свечение прекращается. На рис. 1 для сравнения приведена зависимость напряжения от степени разряда элементов двух упомянутых типов.

Как можно видеть, для определения оставшегося срока службы марганец-цинкового элемента необходимо просто измерить напряжение на нем. Для никель-кадмиевого элемента это не так просто сделать. Элемент, разрядившийся на 80%, выдает такое же напряжение, как только что подзаряженный элемент. Таким образом, при подзарядке никель-кадмиевого элемента возникает некоторая сложность. Пока элемент полностью не раз- рядится, мы не можем судить об его состоянии. Кроме того, никель- кадмиевые элементы весьма чувствительны к перезаряду, который может вывести их из строя. Таким образом, частично разряженный элемент ставит действительно сложный вопрос: какой заряд он может принять?

Подзарядка никель-кадмиевых элементов

Чтобы лучше понять принцип работы зарядного устройства, необходимо прежде всего ознакомиться с работой самого никель-кадмиевого элемента. Можно начать рассмотрение с полностью разряженного элемента. Чтобы его зарядить, необходимо через него пропустить ток.

Благодаря своей конструкции никель-кадмиевый элемент имеет довольно большое внутреннее сопротивление, которое обратно пропорционально количеству заряда, накопленного в элементе: чем меньше заряд, тем выше сопротивление.

Из-за наличия внутреннего сопротивления часть энергии зарядного тока превращается в тепло. Следовательно, необходимо начинать заряд с малого тока, иначе энергия, рассеиваемая на внутреннем сопротивлении в виде тепла, приведет к выходу элемента из строя.

По мере заряда внутреннее сопротивление элемента уменьшается. Чем меньше сопротивление, тем меньше рассеивается тепло и тем эффективнее протекает заряд элемента. Кроме того, теперь через элемент можно пропускать больший зарядный ток, что еще более ускорит процесс заряда. Практически можно закончить цикл заряда при токе, значительно превышающем начальный ток.

Однако весьма сложно регулировать и поддерживать такой режим заряда. Для простоты фирмы-изготовители рекомендуют максимально безопасную величину тока независимо от состояния батареи.

Для дисковых никель-кадмиевых элементов этот ток не превышает величины 330 мА. Даже полностью разряженный элемент, имеющий высокое внутреннее сопротивление, можно не опасаясь заряжать таким током. Однако до сих пор не получен ответ на вопрос: какое количество заряда не принесет вреда элементу?

Упомянутый выше зарядный ток можно поддерживать только до тех пор, пока батарея полностью не зарядится. Обычно на это требуется 4 ч. Если продолжить подзарядку, возникает опасность перезаряда элемента, которая может повлечь за собой снижение срока службы батареи или хуже - разрушение элемента. Таким образом, если батарея разряжена только наполовину, ее можно легко перезарядить, даже не зная об этом.

Вот почему фирмой-изготовителем рекомендуется медленная подзарядка. Для дискового элемента подзарядный ток не должен превышать 100 мА. При медленной подзарядке можно, не опасаясь перезаряда, заряжать элемент в течение рекомендованных 14 ч, необходимых для зарядки полностью разряженного элемента. Фактически можно постоянно слегка заряжать элемент, не опасаясь его разрушения: скорость заряда достаточно низка и избыточная энергия легко рассеивается элементом.

Автор: Александр Торрес; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Производство авиационного топлива с нулевым выходом 04.12.2022 Междисциплинарная группа исследователей из Вустерского политехнического института (WPI) разработала потенциальный прорыв в экологической авиации: рецепт нулевого топлива для самолетов, извлекающего из воздуха углекислый газ (CO2). Под руководством Джагана Джаячандрана, доцента кафедры аэрокосмической инженерии и Адама Пауэлл, доцента кафедры машиностроения и инженерии материалов, работа помогает решать неотложную проблему изменения климата. Согласно данным Международного совета чистого транспорта (ICCT), на авиацию приходится примерно 2,5% всех глобальных выбросов парниковых газов, и ожидается, что эта цифра только вырастет. "По мере роста авиации будут расти и выбросы промышленности", - говорит Пауэлл. "Нам нужно думать нестандартно и смотреть на стойкие материалы, которые будут способствовать долгосрочному решению уменьшения углеродного следа транспортного сектора". Благодаря моделированию и вычислительному анализу Джаячандран и Пауэлл разработали формулу топлива, состоящего из магния, встречающегося по всему земному шару минерала, наиболее распространенного в мировом океане. Суспензия гидрида магния - химическое соединение, состоящее из магния и водорода - смешано с углеводородным топливом, горело бы, образуя CO2 , водяной пар и наночастицы оксида магния (MgO). Магниево-гидридное топливо также обеспечит самолетам запас хода для дальних полетов, например от Бостона до Токио, что является проблемой для других экологических видов авиационного топлива. Этот больший диапазон достигается, в частности, благодаря химическим свойствам суспензии - для сгорания требуется меньше объема, чем типичное авиационное топливо. "Мы обнаружили, что это топливо будет иметь на 8% больше запаса хода, чем другое современное реактивное топливо, и более чем в два-три раза больше запаса хода, чем жидкий водород или аммиак, которые другие исследователи предложили как экологически чистое топливо", - отметил Джаячандран. Министерство энергетики описывает устойчивое авиационное топливо как "биотопливо, используемое для двигателя самолетов, имеющее свойства, подобные традиционному реактивному топливу, но с меньшим выбросом углерода". Это биотопливо производится из таких ресурсов, как зерно кукурузы, водоросли, отходы лесного хозяйства и сельского хозяйства. Использование биотоплива как углеводорода в этой суспензии с гидридом магния может привести к чистым отрицательным выбросам.

Другие интересные новости:

▪ Антистрессовая музыка для кошек

▪ Электрическая стимуляция мозга повысит силу воли

▪ Мы чувствуем запахи не только носом, но и языком

▪ Газовая плита вреднее пассивного курения

▪ Кулон защитит от преступников

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Уистен Хью Оден. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему авторство в открытии периодического закона химических элементов принадлежит именно Д. И. Менделееву? Подробный ответ

▪ статья Основные требования к проектам промышленных предприятий и производств

▪ статья Расчет сложных и разветвленных цепей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Как она складывается? Секрет фокуса. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025