Электроды кадмиево-никелевого аккумулятора

Рис. 61. Блок одноименных электродов кадмиево-никелевого аккумулятора из шести пластин.

На положительном электроде как кадмиево-никелевого, так и железо-никелевого аккумуляторов протекает один и гот же процесс. Масса положительного электрода после заряда содержит водную окись никеля и небольшое количество водной дву-140 [c.140]

Зарядная кривая герметичных аккумуляторов несколько отлична от аналогичной кривой кадмий-никелевых аккумуляторов открытого типа. Отсутствие выделения водорода на кадмиевом электроде в конце Заряда с сопутствующим ему изменением электродного потенциала устраняет скачок зарядного напряжения аккумулятора до 1,7—1,8 в, который наблюдается в аккумуляторах открытого вида. Герметичный аккумулятор можно полностью зарядить при постоянном напряжении, 1,4 в [Л. 27] (рис. 7-4). Неполный его заряд (на 80%) можно провести ускоренно в течение 2 ч. Для полного заряда, однако, применимы только сравнительно длительные режимы, когда скорость выделения кислорода не превышает скорости его поглощения. При комнатной температуре аккумуляторы можно заряжать [c.165]

Электроды кадмиево-никелевого аккумулятора [c.156]

Аккумулятор — это гальваническая система, способная накапливать под действием электрического тока химическую энергию и отдавать ее во внешнюю цепь в виде электрической энергии. В химических лабораториях используются различные аккумуляторы свинцовые (кислотные), кадмиево-никелевые, железо-никеле-вые. Последние два относятся к щелочным аккумуляторам, В свинцовом аккумуляторе активным веществом положительного электрода является двуокись свинца, отрицательного — губчатый металлический свинец. Электролитом служит раствор серной кислоты уд. в. 1,18. Щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными имеют некоторые преимущества, в частности за ними проще уход, при применении они имеют меньший саморазряд и не выделяют вредных испарений. [c.237]

Электрохимические процессы, происходящие на положительном электроде железо-никелевых аккумуляторов, аналогичны процессам, протекающим на том же электроде кадмиево-никелевых аккумуляторов. На отрицательных пластинах протекают процессы, несколько отличные от процессов в кадмиево-никелевых аккумуляторах. [c.306]

Кадмиево-никелевые (КНА) и железо-никелевые (ЖНА) щелочные аккумуляторы имеют между собой много общего. В этих аккумуляторах положительным электродом служит Ы10(0Н), а отрицательным в ЖНА — железо, в КНА — кадмий электролит—раствор щелочи КОН. При разомкнутой цепи на электродах устанавливается электрохимическое равновесие [c.158]

Активная масса отрицательного электрода кадмиево-никелевого аккумулятора состоит в основном из смеси окиси кадмия и железной массы. К указанной смеси добавляют от 2,8 до 4,5% солярового масла для стабилизации емкости электрода. Окись кадмия получают возгонкой и окислением металлического кадмия. Сжигают кадмий в печи при 700—800° С. [c.168]

При разряде кадмиево-никелевого аккумулятора на положительном электроде происходит процесс перехода Ni(OH)s в Ni(0H)2, а на отрицательном — переход d в d(0H)2 и отчасти переход Fe в Ре(ОН)г. [c.282]

В кадмиево-никелевых аккумуляторах емкость ограничена отрицательными электродами. Поэтому глубокие разряды должны в первую очередь отразиться на работе отрицательных электродов. В железо-никеле- вых аккумуляторах емкость ограничена положительными электродами и глубокие разряды отражаются на работе положительных электродов. Применять отрицательный электрод в качестве ограничителя емкости не следует по ряду причин. [c.308]

Щелочные кадмиево-никелевые и железо-никелевые аккумуляторы. Кадмиево-никелевые (условное обозначение КН) и железо-никелевые (ЖН) аккумуляторы весьма сходны между собой. Основное их различие состоит в материале пластин отрицательного электрода в аккумуляторах КН они кадмиевые, а в аккумуляторах ЖН — железные. Наиболее широкое применение имеют аккумуляторы КН. [c.684]

На рис. 242 представлен разрез никелево-кадмиевого герметичного аккумулятора Д-0,2 дисковой формы. При 5-часовом режиме разряда его емкость равна 0,2 а-ч. Положительный электрод 4 представляет собой тонкую цилиндрическую ламель из никелевой сетки с запрессованной внутри окисно-никелевой активной массой [c.539]

Кадмий-никелевый аккумулятор состоит из кадмиевого электрода — катода и электрода из NiO (ОН) — анода, электроды погружены в раствор гидроксида калия. [c.219]

Непроливаемые аккумуляторы и батареи металлокерамической и прессованной конструкции по принципу действия и механизму происходящих в них химических процессов аналогичны никель-кадмиевым аккумуляторам и батареям ламельной конструкции. От ламельных они отличаются конструкцией применяемых электродов и технологией их изготовления. Металлокерамические электроды состоят из спеченной никелевой основы, в порах которой из растворов солей кристаллизуются и осаж- [c.123]

Работоспособность железо-никелевых аккумуляторов при низких температурах заметно меньше, чем у кадмий-никелевых аккумуляторов, потому что железный электрод поляризуется больше, чем кадмиевый. Если железо-никелевые аккумуляторы заряжать при нормальной температуре и разряжать при температуре окружающей среды 20°С, они отдают около 70% номинальной емкости. Если разряд вести при температуре электролита —20°С, го емкость составляет всего 20% номинальной, а при —40°С железо-никелевые аккумуляторы неработоспособны. [c.519]

Как уже отмечалось, щелочные аккумуляторы различаются по составу активной массы отрицательного электрода последняя состоит из смеси кадмия и железа в никель-кадмиевых аккумуляторах и из железа в железо-никелевых аккумуляторах железо-никелевые аккумуляторы в большинстве случаев выпускаются с электродами ламельной конструкции и применяются преимущественно в качестве источника тока для различных электровозов, на электрокарах, автопогрузчиках, а также для освещения железнодорожных вагонов. В последнее время освоено также изготовление железо-никелевых аккумуляторов с безламельными электродами (см. ниже). [c.91]

В настоящее время в щелочных аккумуляторах в качестве действующей массы отрицательных электродов вместо мелкозернистого железа применяют металлический кадмий с примесью окислов железа. В этом случае при разрядке кадмий окисляется до гидроксида С(1 (0Н)2- Железоникелевые аккумуляторы имеют значительно больший саморазряд и особенно при повышенных температурах, чем кадмиево-никелевые. [c.222]

Соединения кобальта идут на изготовление синих цветных стекол, минеральных красок и эмалей. Соли никеля используют при гальваническом никелировании. Сильные окислительные свойства Ы (ОН)з используют для получения электрического тока в щелочных аккумуляторах. Они могут быть кадмиево-никелевые и железо-никелевые. В железо-никелевом заряженном аккумуляторе один из электродов (анод) состоит из спрессованного порошка железа, а другой (катод) — из гидрата окиси никеля. Электроды опущены в 23%-й раствор едкого кали. При разрядке аккуму лятора происходят следующие процессы [c.473]

Оксидно-никелевый электрод никель-кадмиевого аккумулятора отдал при разряде емкость Qp = 2,38А-ч. При анализе активной массы такого электрода после разряда установлено, чтр она содержит общего никеля gN = 7,10 г и активного кислорода (реагирующего с К1) go, = 60 мг-экв. Какой условной формуле NiO соответствует активное вещество электрода в заряженном и разряженном состояниях Каков коэффициент использования активного вещества [c.38]

В никель-кадмиевых аккумуляторах с электродами металлокерамического типа причиной повышенного саморазряда может быть недостаточная отмывка оксидно-никелевых электродов от примеси нитратов Г4 . Ионы нитрата, раскисляясь у кадмиевого электрода, превраш,аются в нитриты, которые реагируют с оксидно-никелевым электродом, снова превращаясь в нитраты [c.42]

Герметичные аккумуляторы. В герметичных конструкциях НК аккумуляторов при заряде не выделяется водород на кадмиевом электроде, а кислород, выделяющийся на оксидно-никелевом электроде, поглощается. Такое управление процессом заряда достигается благодаря тому, что ограничителем емкости является в соответствии с количеством заложенных активных масс оксидно-никелевый электрод. Поэтому, когда в конце заряда аккумулятора на положительном электроде начинает выделяться кислород, отрицательный электрод еще не будет полностью заряжен, н восстановление водорода не происходит. В дальнейшем кислород растворяется в электролите, диффундирует к кадмиевой губке и реагирует с ней. В результате кадмиевый электрод будет всегда содержать некоторое количество гидроксида кадмия. [c.109]

Герметичные никель-кадмиевые аккумуляторы выпускают с металлокерамическими основами как в виде пластин толщиной 0,5— 2 мм, так и в виде фольговых электродов, в которых тонкий пористый слой спеченного никелевого порошка нанесен на никелевую фольгу в виде ленты. Фольговые основы, пропитанные положитель-чой и отрицательной активной массой, перекладывают сепараторами из ткани и сворачивают в рулон. Такие электроды имеют очень большую развернутую поверхность и поэтому допускают нагрузку токами значительной величины. По форме герметичные аккумуляторы бывают призматические (НКТ), цилиндрические (ЦНК) и дисковые (Д). Из дисковых аккумуляторов наиболее распространена конструкция, аналогичная устройству ртутно-цинковых элементов (см. рис. 139). На рис. 164 изображен разрез аккумулятора НКГ, а на рис. 165 — аккумулятора ЦНК-0,45. Дисковые аккумуляторы выпускают по ГОСТ 11258—74. В табл. 39 приведены основные показатели щелочных аккумуляторов различных типов. [c.387]

Активные массы электродных материалов записаны в состоянии заряда. Теория указанных типов щелочных аккумуляторов складывается из теории действия окисно-никелевого, кадмиевого и железного электродов. [c.93]

Существенное влияние а емкостные характеристики никель-кадмиевых аккумуляторов оказывает состав и концентрация электролита. В зависимости от условий эксплуатации, типа и конструкции аккумуляторов рекомендуемый состав электролита может меняться в широких пределах. Для работы при низких температурах, как правило, в качестве электролита используются растворы едкого кали плотностью 1,25—1,29, что связано со сравнительно низкой температурой замерзания этого электролита. Однако использование такого электролита при нормальной и особенно при повышенных температурах не рационально, так как при этом наблюдается сравнительно быстрое укрупнение зерен активной массы с увеличением числа циклов заряд—разряд и упорядочение кристаллической решетки гидра га закиси никеля, что, по мнению некоторых авторов [15], является одной из причин, ограничивающей срок службы окисно-никелевого электрода. В этом случае для повышения долговечности окисно-никелевого электрода рекомендуется использовать составной электролит, представляющий собой раствор едкого кали плотностью 1,18—1,23 с добавкой 10—15 г л едкого лития. Добавка гидрата окиси лития к электролиту для никель-кадмиевых и никель-железных, аккумуляторов была запатентована Эдисоном в 1908 г. Детальное изучение механизма действия лития и практическое использование этой добавки в отечественной аккумуляторной промышленности начато в 40-х годах [5, 16]. Действие добавки лития на окисно-никелевый электрод связано с тем, что окислы никеля обладают очень большой сорбционной способностью по отношению к ионам лития [5]. Сорбция на поверхности зерен гидрата закиси никеля ионов лития и возможность внедрения их в кристаллическую решетку из-за близости ионных [c.95]

Соединение, электродов. Положительные и отрицательные пластины собирают в отдельные блоки. На рис. 61 показан блок кадмиево-никелевого аккумулятора, собранный из шести пластин. Токоотводы приварены к гребенке с тремя зубьями. На каждом зубе прикреплены две пластины с таким расчетом, чтобы между каждой парой электродов мог поместиться электрод другого блока. Гребенку делают достаточно массивной, так как внутри аккумуляторной коробки иа ней вободно висят пластины, [c.158]

Влияние повышенных температур на ем костъ железо-никелевых аккумуляторе более резко, чем на емкость кадмиево-никелевых. Падение емкости вызывается, главным образом, саморазрядом отрицательного электрода, очень энергично протекающим при повышенных температурах. [c.311]

В герметичных Ni- d аккумуляторах кадмиевый электрод имеет никелевую основу. Кроме того, в его активной массе находится некоторое количество оксидов никеля, которые входят в рецептуру или попадают в электрод в ходе технологического процесса его производства. При циклировании аккумуляторов в кадмиевом электроде может образоваться интерметаллическое соединение Ni5 d2i, разряд которого происходит при потенциале на 150 мВ положительнее, чем разряд чистого кадмиевого электрода. В результате этого на разрядной кривой Ni- d аккумулятора и появляется вторая площадка с более низким напряжением [6]. Образование этой площадки идет наиболее быстро при небольших токах заряда и ускоряется с повышением температуры. Именно такая ситуация часто имеет место при эксплуатации источников тока в буферном режиме. Неглубокое циклирование на верхнем уровне заряженности приводит к повышенному тепловыделению аккумулятора и быстрому увеличению содержания Ni5 d2i. [c.84]

Из этих уравнений следует, что э.д.с. аккумуляторов должна зависеть от активностей Ы]ООН и воды. Кроме того, на э.д.с. несколько влияет взаимодействие ЫЮОН, как ионообменника, с катионами электролита. Поскольку в начале заряда изменение активности окисно-никелевого электрода происходит непрерывно ио мере обогащения его кислородом, то термохимическим путем нельзя строго определить теплоту реакции заряда и разряда щелочных аккумуляторов и отсюда произвести точный расчет э.д.с. В последнее время, правда, были опубликованы данные [14] об энтальпии и свободной энергии реакции заряда и разряда никелево-кадмиевого аккумулятора, но их следует относить все же к определенной степени заряда аккумулятора. Обычно свежезаряженный никелево-железный аккумулятор имеет э.д.с. около 1,48 в, через некоторое время после заряда по мере выделения кислорода э.д.с. падает до 1,35 в. Никелево-кадмиевые аккумуляторы сразу после заряда имеют э. д. с. около 1,44 в и после хранения 1,35 в. При разряде эта величина снижается в зависимости от степени разряда. [c.518]

Прессованные оксидно-никелевые, кадмиевые и железные электроды изготавливают путем напрессовки соответствующей активной массы на токопроводящуьз перфорированную подложку. Для повышения механической прочности электродов полученные брикеты смачивают лаком положительные электроды обертывают в хлорнновую и капроновую ткань. Осуществляют плотную сборку электродов. Аккумуляторы могут разряжаться большими плотностями тока. Ресу )с — 500—700 циклов, в 2— 3 раза меньше, чем у ламельных аккумуляторов, ввиду коротких замыканий через поры ткани, ])азделяющей электроды. [c.108]

Электрохимическая система Zn КОН NiOOH представляет интерес для разработки дешевого аккумулятора с высокими характеристиками. Цена активных масс в НЦ аккумуляторе составляет 10, 20, 40% от цены активных масс соответственно серебряно-кадмиевого, серебряно-цинкового и никель-кадмиевого аккумулятора. Замена кадмия цинком в аккумуляторах с оксидно-никелевым электродом позволяет повысить напряжение примерно до 1,6 В и удельную энергию до 70 Вт-ч/кг. НЦ аккумуляторы хорошо работают при коротких режимах разряда и низких температурах. Электролитом обычно служит 40% КОН + 1% LiOH. [c.115]

При заряде кадмиевых электродов водород на них начинает выделяться только к концу заряда, а на оксидно-никелевых электродах выделение кислорода происходит в течение всего заряда. Если взять кадмиевую активную массу в избытке по отношению к оксидно-никелевым и герметизацию аккумулятора произвести в разряженном состоянии, то при заряде, когда оксидно-никелевый электрод будет уже заряжен полностью и на нем будет выделяться кислород, отрицательный электрод еще будет недозаряжен и выделение водорода происходить не будет. При продолжении заряда кислород с положительного электрода будет проникать к отрицательному электроду и восстанавливаться там, образуя воду. Поскольку ток на кадмиевом электроде начнет расходоваться на восстановление кислорода, дальнейший заряд электрода происходить не будет. Таким образом, накопления газов при заряде акумулято-ра происходить не будет и давление в нем возрастет только в такой степени, которая необходима для обеспечения перехода газа с положительного электрода на отрицательный и восстановления там. При возрастании давления кислорода в аккумуляторе восстановление его на кадмии ускоряется. Плотность тока заряда должна быть взята не слишком большой, чтобы весь выделяющийся кислород успевал восстановиться на отрицательном электроде. Для обеспечения прохода кислорода с положительного электрода на отрицательный в аккумулятор заливают ограниченное количество электролита так, чтобы он весь находился в порах пластин и сепараторов, причем часть пор остается открытой для прохода газа. При увеличении количества электролита давление в аккумуляторе возрастает. [c.391]

В растворе N (N03)2 пластины сильно корродируют, что ослабляет их прочность, однако при этом никель основы, переходящий в раствор в ее порах, оседает там в виде гидроксида, что ускоряет пропитку. Было предложено производить пропитку в растворе Ni (N03)2 при катодной поляризации током плотности 50А/м . При этом раствор в порах подщелачивается за счет выделения водорода, в результате осаждение гидроксида ускоряется, тогда как коррозия основ резко сокращается. Готовые пластины тщательно промывают водой, чтобы не занести в аккумуляторы ион NO3-, вызывающий коррозию и саморазряд пластин. Для отрицательных пластин основы сначала 5—7 с протравливают в растворе HNO3 (110 кг/м ), затем подсушивают при обдувке воздухом и пропитывают в растворе, содержащем 750—830 кг/м d b. Дальнейшие операции кристаллизация, обработка в растворе щелочи, промывка и сушка — проводятся аналогично описанным для положительных пластин. Для отрицательных пластин также применяется пропитка при катодной поляризации, но вместо подвода тока извне создается короткозамкнутый элемент из основ пластин и металлических кадмиевых анодов. В раствор при этом добавляют 100 кг/м d(N03)2 и 20—30 кг/мз №(N03)2. Пропитка в контакте с кадмием продолжается от 2 до 18 ч в зависимости от толщины пластин, затем следуют обработка в растворе КОН, промывка и сушка. Пропитанные основы поступают на формирование. Оно проводится раздельно с вспомогательными никелевыми электродами для положительных пластин в растворе, содержа.щем 130 кг/м КОН, а для отрицательных — 240—270 кг/м при 15—30° С. Пластины пропитывают в растворе щелочи 2 ч, а затем включают ток плотностью 60—100 A/м . При заряде пластинам сообщают количество электричества, равное 200% их расчетной емкости, разряд проводят до потенциала 1,5 В по цинковому электроду для положительных и 0,8 В для отрицательных пластин. Если пластины не отдают количества электричества, на которое они рассчитаны, формировочные циклы повторяют. Формированные пластины промывают, сушат и отправляют на сборку аккумуляторов. Для сборки разработаны механизированные линии. Существует ряд вариантов дополнительного формирования аккумуляторов, собранных из уже формированных безламельных пластин. Все они направлены на то, чтобы обеспечить надежность изделий и отобрать для сборки в батареи аккумуляторы, наиболее близкие по емкости. Это необходимо для того, чтобы при разряде батареи из последовательно включенных аккумуляторов ни один из них не оказался слабее остальных и не переполюсовался. Формирование аккумуляторов малых типов проводят на автоматических стендах, выключающих ток при достижении аккумуляторами заданных напряжений. Разбраковка готовых аккумуляторов по емкости также производится на автоматах. Одна из важнейших операций при сборке герметичных никель-кадмиевых аккумуляторов — дозирование в них количества элект- [c.401]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология