Ladattavat nikkeli-kadmium- ja nikkelivety-akut ja sovelluksen esittely
1 Lyhyt esittely ladattavasta nikkelikadmium (Cd-Ni) ja Ni-MH ladattavasta akusta
1.1 Ladattava akku ja ensiökenno
(1) Ladattavalla akulla tarkoitetaan akkua, jota voidaan ladata ja purkaa toistuvasti ja joka tunnetaan myös toissijaisena paristona tai akuna.
Yleisesti käytettyjä ladattavia akkuja ovat: nikkeli-kadmium-akut, nikkeli-metallihydridiakut, lyijyakut, litiumioniakut, sinkki-nikkeli-akut, rauta-nikkeli-akut ja muut sarjat akut.
(2) Ensisijaiset akut ovat kuivaparistoja, jotka tunnetaan myös nimellä ensiöparistot. Yleisesti käytettyjä paristoja ovat: sinkki-mangaaniparistot, sinkki-hopeaparistot, alkaliset sinkki-mangaaniparistot, ensisijaiset sinkki-nikkeliparistot ja muut paristosarjat.
1.2 Ladattavat nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridiakut: (metallihydridi-nikkeli-akku Ni-MH-akku)
Akun koostumus: akku koostuu elektrodeista (Electrode), elektrolyytistä (Electrolyte), kalvosta (Saparator) ja ulkokuoresta (Outer shell).
Nimittäin: katodi (Cathode) käyttää nikkelihydroksidia ja kobolttia, anodi (Anodi) käyttää vetyä varastoivaa metalliseosjauhetta, elektrolyytissä kaliumhydroksidia, kalvossa nailonkangasta ja ulkokuori on valmistettu nikkelipinnoitetusta teräskuoresta. Kadmiumnikkeliakun negatiivinen elektrodi on kadmiumoksidi, elektrolyyttinen sienikadmium, ja loput ovat samat kuin nikkelivetyparisto.
1.3 Ladattavien nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridiakkujen luokitus
(1) Ladattavat nikkeli-metallihydridiakut luokitellaan niiden levyjen mukaan: sintratut nikkeli-kadmium-akut, nikkeli-metallihydridiakut, vaahdotetut nikkeli-kadmium-akut ja nikkeli-metallihydridiakut.
Sintratut nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridi-akut: Levyt valmistetaan sintraamalla, ja tuotantoprosessi on monimutkainen, nopea, erittäin nopea purkauskyky, hyvä suorituskyky korkeissa ja matalissa lämpötiloissa, mutta korkea hinta. Käytetään laajasti ilmailussa, armeijassa jne.
Vaahdotetut nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridiparistot: Ne valmistetaan käyttämällä matriisina vaahdotettua nikkeliä, jolla on korkea huokoisuus ja jotka on täytetty aktiivisilla materiaaleilla. Tuotantoprosessi on yksinkertainen, akun kapasiteetti on korkea ja kustannukset ovat alhaiset. Sitä käytetään laajalti sähkötyökaluissa, paloturvavalaistuksessa, kodinkoneissa ja monilla muilla siviilialoilla.
(2) Akun muotoluokitus: sylinterimäinen, neliö, nappityyppi jne.;
(3) Luokiteltu akun purkausnopeuden mukaan: keskinopeuksinen tyyppi, korkeanopeuksinen tyyppi, erittäin nopea tyyppi jne.
1.4 Kadmium-nikkeli- ja nikkeli-metallihydridiakkujen pääasiallinen tekninen suorituskyky
1.4.1 Ni-Cd- ja Ni-MH-akkujen kapasiteetti (kapasiteetti)
Nimelliskapasiteetti viittaa vähimmäiskapasiteettiin, jonka akun pitäisi vapauttaa tietyissä olosuhteissa valmistajan' tavaramerkin ilmoittamana.
Määritelmän mukaan: kapasiteetti=aika×virta…………………………………①
Nimittäin: latauskapasiteetti=latausaika×latausvirta…………②
Purkauskapasiteetti=purkausaika×purkausvirta……③
Yllä olevissa kaavoissa ①, ② ja ③ kapasiteettia edustaa C, ja yksikkö on ampeeritunti (Ah) tai milliampeeritunti (mAh); lataus- ja purkuaika esitetään h:lla ja yksikkö on tunti; lataus- ja purkuvirta esitetään ampeereina (A) tai millisekunteina ampeerina (mA).
Nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridiakkujen nimelliskapasiteetti viittaa kapasiteettiin, joka purkautuu 5 tunnin nopeudella, ilmaistuna C5:nä.
Esimerkiksi: Nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridiakkujen nimelliskapasiteetin arviointi: lataa vakiovirralla 0,1 C5A 14-16 tuntia (latauskapasiteetti lasketaan yleensä 120 % nimelliskapasiteetista), laita sivuun 15-30 minuuttia ja käytä sitten vakiovirtaa 0,2C5A Purkaus lopulliseen jännitteeseen 1,0V/kapasiteetti.
Esimerkki: AA1500mAh Ni-MH akku, ladattu 0,5C5A,
Latausvirta=0,5 × 1500=750 mA
Latauskapasiteetti=1500mAh × 120% (eli 1,2 kertaa)=1800mAh
Latauskapasiteetti (mAh) 1800 mAh
Latausaika (h) ===2,4h tai 144min
Purkauskapasiteetti (mAh) 750 mA
Kerroinnopeus: viittaa lataus- ja purkausvirran kokoon, ilmaistuna nimelliskapasiteetin kerrannaisina.
Esimerkiksi: 0,1C5A, 0,2C5A, 0,5C5A, 1C5A...
Nykyiset uudet IEC- ja GB/T 15100 -standardit on muutettu ItA:ksi, mikä tarkoittaa, että ItA vastaa C5A:ta.
AA1500mAh Ni-MH-akkua ladataan vakiovirralla 0,5C5A ja latausvirta on 750mAh. 0,5C5A tunnetaan yleisesti nimellä 0,5 suurennus.
1.4.2 Ni-Cd- ja Ni-MH-akkujen jännite
Nikkeli-kadmium- ja nikkeli-metallihydridiakkujen normaali jännite on 1,2 V.
Kootun akun jännite=1,2 V × koottujen akkujen lukumäärä
Kadmium-nikkeli- ja nikkeli-metallihydridi-akkujen yhdistelmä yhdistetään yleensä sarjaan, eikä rinnakkaisyhdistelmää suositella, koska yksittäisissä akuissa on tiettyjä eroja. Esimerkiksi kapasiteetin ja kapasiteetin ero johtaa eroon akun lämpötilassa ja akun lämpötilan ero johtaa jännitteeseen. , Jännite-ero saa korkean purkausjännitteen omaavan akun virran virtaamaan taaksepäin alhaisen purkausjännitteen akkuun, mikä aiheuttaa epäjohdonmukaisia rinnakkaisakkuja, mikä johtaa akun vaaralliseen käyttöön.
Akun jännite sisältää latausjännitteen, avoimen piirin jännitteen, suljetun piirin jännitteen, purkausjännitteen, käyttöjännitteen, tasojännitteen, vakiojännitteen ja päätejännitteen.
Nimellisjännite: nikkeli-vety akku 1,2V/kpl, kadmium-nikkeli-akku 1,2V/kpl, sinkki-mangaani akku 1,5V/kpl
Lyijyakku 2,0 V/kpl Li-ion akku 3,6 V/kpl
Latausjännite: Akun latausjännitteen enimmäisarvo akun latausprosessin aikana. Akun jännite muuttuu latausvirran mukana. Mitä suurempi latausvirta, sitä korkeampi latausjännite ja päinvastoin.
Katkaisujännite: Jännite, jolla akku purkautuu purkautumisen katkaisuaikaan, joka vaihtelee purkausvirran mukaan.
Kuten:
Purkausnopeus
Purkausjännitteen loppu
0,2 C5A purkaus
1,0 V/vain
1 C5A purkaus
0,9 V/vain
5 C5A purkaus
0,8 V/vain
10 C5A purkaus
0,7 V/kpl
1.4.3 Itsepurkaus (itsepurkaus)
Kadmium-nikkeli- ja nikkeli-metallihydridiakut vapauttavat oman kapasiteettinsa ladattavissa akuissa ilman ulkoista virranpurkausta.
Itsepurkautumisen arviointitesti: Akkua ladataan vakiovirralla 0,1C5A 14-16 tunnin ajan ja sen jälkeen, kun se on jätetty auki 28 päivään ja yöksi, se puretaan vakiovirralla 0,2C5A 1,0V päätejännitteeseen, ja purkamisajan on oltava ≥ 3 tuntia kelpoisuuden saamiseksi.
1.4.4 Jakson käyttöikä
Kansallisessa GB/T 15100-94 standardissa esitetyn jakson käyttöiän testimenetelmän mukaan Ni-MH-akun käyttöiän tulee olla ≥500 kertaa; sykli tarkoittaa (lataa ja purkaa) kerran, eli lataa kerran ja pura kerran. Käyttöikä päättyy, kun purkauskapasiteetti on alle 60 % nimelliskapasiteetista.
Akkujen käyttöiän arvioiminen IEC-standardien ja kansallisten standardien mukaisesti kestää kauan. Tästä syystä valmistajat, jotka tuottavat nikkelikadmium- ja nikkelivety-akkuja sekä nikkelikadmium- ja nikkelivety-akkuja käyttävät, käyttävät tällä hetkellä nopeutetun käyttöiän testausmenetelmiä; China Battery Industry Associationin vuonna 2000 julkaiseman kadmium-nikkeli- ja nikkeli-metallihydridiakkujen testausmenetelmän mukaan: 1C5A vakiovirtalataus 72 minuuttia, 15-30 minuuttia pidossa, 1C5A vakiovirtapurkaus 1,0V/kpl, se on sykli, ja syklin käyttöikä vaatii 300 kertaa; Vaaditaan, että kun purkauskapasiteetti on alle 60 % nimelliskapasiteetista, käyttöikä päättyy.
1.4.5 Akun sisäinen vastus (mΩ) (sisäinen vastus)
Kadmium-nikkeli- ja nikkeli-metallihydridiparistojen sisäinen vastus johtuu pääasiassa akun sähkökemiallisesta polarisaatiosta, pitoisuuspolarisaatiosta ja ohmisesta polarisaatiosta. Tämä indikaattori riippuu pääasiassa elektrolyytin määrästä ja elektrolyytistä, kalvosta sekä positiivisista ja negatiivisista levyistä. , Lisävarusteet ja muut vastaavat, sama malli, sama akun kapasiteetti, sisäinen vastusarvo on suuri, mikä osoittaa, että akun'sähköteho on huono; päinvastoin, sisäinen resistanssiarvo on pieni, mikä osoittaa, että akun'sähköinen suorituskyky on hyvä.
Sisäinen vastustesti: Akkua ladataan vakiovirralla 0,1C5A 14-16 tunnin ajan ja jätetään sitten 60 minuutiksi testattavaksi.
AA1200mAh – AA1800mAh akku ≤30mΩ
AAA500mAh – AAA800mAh akku ≤40mΩ
Akun suorituskyky sisältää myös: suorituskyky korkeassa lämpötilassa, suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa, ylilatauskyky, vakiojännitelatauskyky, latauksen vastaanottokyky, isku- ja tärinäteho jne. Edellä mainittuja suorituskykytestejä lukuun ottamatta akun sähköisen suorituskyvyn testit suoritetaan olosuhteissa, joissa ympäristö on 20±5°C ja suhteellinen kosteus 65±20%.
Huomautus: Ellei toisin mainita, kaikki akun sähköiset suorituskykytestit testataan kuukauden kuluessa, jonka tehdas maksaa asiakkaalle.
2 Kansalliset standardit nikkeli-kadmium- ja nikkelivety-akuille
2,1 Gt/T15100-94
Standardi sisältää testistandardit lieriömäisille nikkeli-vetyakuille; se on jaettu suuren nopeuden, keskinopean, matalan nopeuden ja erittäin korkean nopeuden purkamiseen.
2,2 Gt/T11013—1996
Tämä standardi sisältää tekniset standardit ja testimenetelmät sylinterimäisille nikkelikadmium-akuille.
2,3 Gt/T15100—2004
Standardi sisältää testistandardit lieriömäisille nikkeli-vetyakuille; se on jaettu suuren nopeuden, keskinopean, matalan nopeuden ja erittäin korkean nopeuden purkamiseen. Muuta perinteinen lataus- ja purkausnopeuden ilmaisumenetelmä nimelliskapasiteetin kerrannaisesta virran kerrannaiseksi.
2,4 Gt/T15100—2005
Standardi sisältää testausstandardit lieriömäisille nikkelimetallihydridiakuille, pienille neliömäisille paristoille ja nappiparistoille ja lisää 1,0C5A:n vakiovirran pikalataustestin.
2.5 IEC-standardi nikkeli-kadmium- ja nikkeli-vetyakuille
IEC61951-2: 2003 Tämä standardi sisältää erilaisia luotettavuus- ja turvallisuustestistandardeja sylinterimäisille nikkelimetallihydridiakuille sekä erilaisia akkujen teknisiä standardeja.
IEC61951-1: 2003 Tämä standardi sisältää erilaisia luotettavuus- ja turvallisuustestistandardeja lieriömäisille, pienille neliömäisille, nappityyppisille nikkelikadmiumparistoille sekä teknisiä standardeja eri akuille.
3 Kadmium-nikkeli- ja nikkelivety-akkujen sovellusalat ja niihin liittyvien tukitoimialojen vaatimukset
3.1 Nikkelikadmium- ja nikkelimetallihydridiakkuja voidaan käyttää laajasti sähkötyökaluissa, paloturvavalaistuksessa (mukaan lukien nurmikon valot, aurinkolamput), sähköleluissa (lentokonemallit), partakoneissa, langattomissa puhelimissa, sähköpyörissä, digikameroissa, radiopuhelimissa. puhelimet, instrumentit ja mittarit , Viestintä, kodinkoneet, pölynkerääjät, MP3, radiot jne.
3.2 Sähkötyökalut (SC-tyyppi)
Sähkötyökaluteollisuuden tärkeimmät vaatimukset kadmium-nikkeli- ja nikkeli-vety-SC-tyyppisille akuille:
Lataa 1C5A vakiovirralla 72 minuuttia, laita sivuun 15-30 minuutiksi
10C5A-15C5A vakiovirtapurkaus loppujännitteeseen 0,7V/kpl
Purkausaika ≥ 4 minuuttia tai 3,5 minuuttia
Jatkuvasti 10 kertaa, vähintään vaadittu purkausaika
2 minuutin sisällä purkautumisajasta akun jännite on vähintään 1,0 V/kpl
Sähkötyökalujen ja yksittäisten akkujen paristot on pakattava voimapaperiholkkiin.
3.3 Turvavalaistusteollisuuden (SC, C, D, AA, AAA, 2/3AA, 2/3AAA jne.) turvavalaisimet ovat alan vaatimusten ja kansallisten standardien mukaisia. Kun teollisuus käyttää yleisesti akkupaketteja, käytetään vakiojännitteen ja virran rajoituksia. Lataa kadmium-nikkeli- ja nikkeli-metallihydridi-akut, aseta latausjännite 1,43-1,45 V/kpl ja latausaika on 24 tuntia.
