Никель-кадмиевые аккумуляторы

Изобретены шведом Вальдмаром Юнгнером (Waldmar Jungner) в 1899 году. В те времена материал для никель-кадмиевых аккумуляторных батарей был дорогим по сравнению с другими аккумуляторами и использование этого типа батарей ограничилось небольшим числом мест применения. Начало герметичным никель-кадмиевым батареям положило изыскание в 1932 году расположение активного материала внутри пористого никелевого электрода.

С 1947 стали серийно выпускаться герметичные никель-кадмиевые батареи, не сильно отличающиеся от современных. В этих батареях образующиеся при зарядке газы рекомбинируют и не выходят за пределы батареи, что исключает необходимость слежения за уровнем и периодического долива электролита.

Для никель-кадмиевыевых батарей предпочтительнее быстрая импульсная зарядка чем медленная постоянным током. Эти батареи могут выдать большую мощность, что что определяет их выбор для такой мощностной нагрузки, как двигатель электромобиля. Никель-кадмиевые батареи единственный тип батарей, который выдерживает полную разрядку при большой нагрузки без каких-либо последствий. Остальные типы батарей требуют неполной разрядки при относительно невысоких мощностных нагрузках.

Никель-кадмиевые батареи не любят длительной зарядки при эпизодической небольшой нагрузке. Периодическая полная разрядка необходима для них как воздух для человека - при отсутствии полной разрядки на электродах образуются большие кристалы металла (что приводит к проявлению так называемого "эффекта памяти") - аккумулятор скачкообразно теряет свою емкость. Для долгой и эффективной работы NiCd батарей необходимы циклы обслуживания батареи - полная разрядка с последующей полной зарядкой, исходя из большинства рекомендаций - раз в месяц, в крайнем случае раз в 2-3 месяца.

На данный момент есть варианты замены кадмиевого электрода на менее токсичные компоненты (например, никель-металгидридные батареи), но по сравнению с никель-кадмиевыми батареями они несут меньшую емкость и плотность мощности и более дороги.

В заключение - преимущества и недостатки NiCd батарей:

Преимущества

• быстрый и простой процесс заряда, даже после длительного хранения
• большое количество циклов заряда/разряда при соблюдении правильного ухода - более 1000 циклов
• прекрасная переносимость большой мощностной нагрузки
• возможность длительного хранения - до 5 лет
• простая возможность транспортировки - авиакомпании перевозят без всяких предварительных условий
• прекрасная сохранность показателей при низких температурах
• прощают полный разряд - по этому показателю NiCd акумуляторы наиболее надежный выбор из всех существующих
• экономически выгодны - представляют одну из наименьших цен на один цикл заряда/разряда

Недостатки

• относительно низкая плотность энергии
• эффект памяти - NiCd батареи требуют периодической тренировки (цикла полного разряда/заряда аккумулятора)
• компоненты батареи токсичны для окружающей среды и переработка этих батарей затруднительна, из-за чего многие страны ограничивают их использование
• Относительно высокий саморазряд батарей