Аккумуляторы никель-кадмиевые (Ni-Cd)

Опубликовано 20.01.2010 Ведущий Евгений Глазков

Основной альтернативой батарейкам являются аккумуляторы - источники тока, химические процессы в которых обратимы: при подключении аккумулятора к нагрузке они идут в одном направлении, а при приложении к нему напряжения - в обратном. Таким образом, если батарейку после использования приходится выбрасывать и приобретать новую, то аккумулятор можно зарядить до его полной (или почти полной) исходной ёмкости.
Рассматривать мы будем аккумуляторы, используемые в лёгкой бытовой электронной аппаратуре. Никель-кадмиевые - аккумуляторы были созданы шведским учёным Вальдемаром Юнгером в 1899 году, однако на тот момент были относительно дороги, да к тому же не являлись герметичными: при зарядке аккумулятор выделял газ. Лишь в середине прошлого века удалось создать никель-кадмиевую батарею с замкнутым циклом: выделяющиеся при зарядке газы поглощались самим же аккумулятором. 3. Аккумуляторы этого типа имеют никелевый анод и кадмиевый катод. Никель-кадмиевые аккумуляторы пользуются заслуженной популярностью у потребителей во всем мире. Кроме того они относительно легкие и энергоёмкие.
Никель-кадмиевые аккумуляторы надёжны и долговечны (их можно хранить до пяти лет, а заряжать - при правильном использовании - до 1000 раз), хорошо работают при низких температурах и легко выдерживают большие токи разряда, могут заряжаться как малыми, так и большими токами. В аккумуляторах есть такое свойство как эффект памяти. Эффект памяти является следствием нарушения внутренней структуры аккумулятора: в нём начинают расти кристаллы, уменьшающие эффективную поверхность и, соответственно, ёмкость аккумулятора. Своё название эффект получил из-за того, что особенно быстро кристаллы растут при неполной разрядке аккумулятора: он как бы помнит, до какого уровня его разряжали в прошлый раз - если аккумулятор был разряжен, скажем, только на 25 %, то очередная зарядка восстановит его ёмкость не до 100 %, а меньше. Для борьбы с эффектом памяти аккумулятор рекомендуется перед зарядкой разряжать полностью. Использование никель-кадмиевых аккумуляторов оправдано и сейчас - благодаря низкой стоимости, долговечности и возможности зарядки при низких температурах без отрицательных последствий для аккумулятора.
Никель-кадмиевые аккумуляторы используются в различной аппаратуре как замена стандартного гальванического элемента, особенно, если аппаратура потребляет большой ток. Несмотря на развитие других электрохимических систем и ужесточение требований по экологичности, никель-кадмиевые аккумуляторы остаются безальтернативным выбором для высоконадежных решений с большой удельной мощностью, например, фонари для дайвинга.
Так же аккумуляторы применяются для питания портативной аппаратуры, магнитофонов, бытовых и измерительных приборов, игрушек и многого другого.