Maszyny i sprzęt

Jak działają akumulatory niklowo-kadmowe?

Pomimo rosnącej popularności innych rodzajów akumulatorów, ogniwa niklowo kadmowe wciąż można spotkać w wielu zastosowaniach. Wynika to z ich cech, które w pewnych warunkach mogą decydować o przewadze tego typu produktów.

Akumulator niklowo kadmowy – budowa

Katoda jest zbudowana z NiO(OH), a anoda z Cd. NiO(OH) to inaczej zasadowy tlenek niklu (III), a Cd to kadm. Niestety, kadm jest silnie toksycznym pierwiastkiem co sprawia, że składowanie i utylizacja zużytych ogniw niklowo kadmowych jest trudna i kosztowna.

Przewaga ogniw niklowo kadmowych

Tego typu baterie cechuje bardzo wysoka wydajność prądowa. Wydajność prądowa to maksymalne natężenie prądu jakie może dostarczyć akumulator do zasilanego urządzenia przy zachowaniu nominalnych wartości mocy oraz napięcia zasilania. Jest to cecha, która w wielu zastosowaniach decyduje o wyborze właśnie akumulatorów niklowo kadmowych. Ich kolejną ogromną zaletą jest możliwość pracy w bardzo szerokim zakresie temperatur. Coraz popularniejsze baterie litowo jonowe najlepiej funkcjonują w skromnych ramach od 5 do 25°C, a nawet grożą wybuchem jeżeli będą ładowane w temperaturze powyżej 30°C. Tymczasem alternatywne rozwiązanie niklowo kadmowe pozwala na swobodną pracę w zakresie od -20 do 50°C, a w przypadku krótkotrwałej pracy mają nawet możliwość funkcjonowania w temperaturach od −50°C do +70°C.

Inne zalety

W porównaniu z bateriami Ni-MH tego typu akumulatory nie ulegają szybkiemu samorozładowaniu. Są też idealnym rozwiązaniem w przypadku zasilania produktów, które ze względu na charakter pracy przenoszą wysokoenergetyczne wstrząsy i wibracje. Akumulatory niklowo kadmowe są odporne na tego typu niedogodności. Tego rodzaju produkt z pewnością będzie najlepszym pomysłem, gdy mowa o pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Płyty niklowo kadmowe są też odporne na korozję.

Wady ogniw niklowo kadmowych

Niestety, istnieje też sporo wad tego typu produktów, które sprawiają, że inne rozwiązania zdobywają większe udziały w rynku. Jedną z najpoważniejszych jest, wcześniej wspomniana, obecność kadmu, silnie trującego pierwiastka. Ogniwa Ni-Cd są też wrażliwe na efekt pamięci. Określa się w ten sposób brak odporności na przebieg procesu ładowania. Tych baterii nie wolno doładowywać w trakcie pracy, należy odczekać aż będą na tyle rozładowane, iż napięcie na akumulatorze będzie wynosiło ok. 1 V i wtedy dopiero rozpocząć cykl ładowania do pełna. Ponadto prąd ładowania (natężenie prądu) powinien wynosić 1/10 pojemności akumulatora. Przy zachowaniu tych zasad możliwe jest swobodne użytkowanie urządzenia przez ok. 1000 cykli ładowań i rozładowań.