Кадмиево-никелевые аккумуляторы заряд

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]

Рис. 52. Кривые заряда и разряда кадмиево-никелевого аккумулятора.

Рис. 61. Изменение напряжения кадмиево-никелевых аккумуляторов при заряде и разряде.

Срок службы. Кадмиево-никелевый аккумулятор выдерживает более 500 циклов заряда и разряда, после которых емкость его уменьшается на 15—20%. Железо-никелевый аккумулятор выдерживает до 1000 циклов. Известен случай, когда тяговый щелочной аккумулятор безотказно работал в жестаих условиях в течение 14 лет. [c.151]

Кривая разряда кадмиево-никелевого аккумулятора (рис. 52) проходит более плавно и лишь в конце имеет резкое падение. Среднее значение э. д. с. немного меньше, чем у железо-никеле-кого аккумулятора оно соответствует 1,2—1,25 в. Кривая заряда кадмиево-никелевого аккумулятора более благоприятна. Сначала наблюдается медленное повышение напряжения до 1,4— J, 5 в и только в конце заряда оно резко возрастает до 1,75—1,80 в. [c.147]

Рис. 57. Кривые заряда кадмиево-никелевого аккумулятора.

Рис. 232. Зависимость напряжения от продолжительности заряда и разряда никелево-кадмиевых аккумуляторов при 20 С

При введении в эксплоатацию новых железо-никелевых аккумуляторов или аккумуляторов, хранившихся в сухом виде, аккумуляторы заливают раствором электролита, как это указано при описании операций при заряде кадмиево-никелевых аккумуляторов. Заряд производится нормальным током в течение 12 часов. Затем аккумуляторы разряжают нормальным током в течение 8 часов. После этого доводят уровень электролита до нормального и перед ПУСКОМ в эксплоатацию заряжают 12 часов нормальным током. [c.315]

На рис. 57 приведены типичные кривые напряжения заряда кадмиево-никелевого аккумулятора. Кривая / [c.284]

Процессы образования №0г пНгО, На и О — необратимые. Поэтому процесс заряда кадмиево-никелевого аккумулятора можно считать только условно обратимым процессом. [c.284]

При заряде железо-никелевых аккумуляторов нормальным зарядным током, в отличие от кадмиево-никелевых, напряжение почти моментально по вышается до 1,60— 1,65 0, затем часто следует небольшое падение напряжения, после чего напряжение постепенно повышается и достигает довольно устойчивого значения между 1,80— 1,85 в. У кадмиево-никелевых аккумуляторов максимальное напряжение 1,7—1,8 в достигается по истечении 75% времени от начала до конца заряда. Максимальное- зарядное напряжение колеблется в пределах 1,85-- 1,95е [c.310]

Э.Д.С. щелочных никелево-железного и никелево-кадмиевого аккумуляторов мало меняется при изменениях концентрации щелочи в электролите. Никелево-кадмиевые аккумуляторы сразу после заряда имеют э.д.с. 1,44 В и после хранения 1,35 В. При разряде эта величина снижается в зависимости от степени разряда. [c.491]

Никелево-кадмиевые аккумуляторы удается зарядить даже при —30° С. Зарядное напряжение при этом растет и достигает 1,95—1,98 в. При нормальных условиях эксплуатации (заряд 6-часовым режимом, разряд 8-часовым режимом до 1 в при температуре + 20 -+35°С) аккумуляторы должны иметь следующие коэффициенты полезного использования (отдачу) тока и энергии (табл. 73). [c.519]

При формировании никелево-железные аккумуляторы получают один заряд и разряд (цикл). Никелево-кадмиевые аккумуляторы проходят два, а некоторые типы и три таких цикла. [c.531]

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]

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]

Кривые на рис. 232 и 233 иллюстрируют ход заряда и разряда никелево-кадмиевых и никелево-железных аккумуляторов при разных режимах разряда. Для наиболее распространенной конструкции ламельных аккумуляторов можно приблизительно указать плотности тока, соответствующие различным режимам разряда [c.518]

Рис. 200. Изменение напряжения в процессе заряда и разряда никелево-кадмиевого аккумулятора при 20 °С

Кривые на рис. 200, 201 иллюстрируют ход заряда и разряда никелево-кадмиевых и никелево-железных аккумуляторов при разных режимах разряда. [c.496]

I — заряд никелево-кадмиевых аккумуляторов при +20 °С, разряд при данной температуре 2—заряд и разряд никелево-кадмиевых аккумуляторов при данной температуре . —заряд никелево-железных аккумуляторов при 20 °С, разряд при данной температуре 4 —заряд и разряд никелево-железных аккумуляторов при данной температуре [c.497]

Процессы при заряде и разряде никелево-кадмиевых аккумуляторов аналогичны протекающим в никелево-железных ак- муляторах. [c.57]

Эксплоатационные показатели. Отдача. Рассматривая кривые разряда и заряда, можно было уже предположить, что отдача в щелочных аккумуляторах невелика. Ампер-часовая отдача железо-ннкелевых аккумуляторов составляет 70—80% и ватт-часовая отдача 50—60%. Для кадмиево-никелевых аккумуляторов соответственно 75—80% и 60—65%. Неблагоприятное влияние на отдачу оказывает увеличение силы тока при разряде и заряде в последнем случае наступает интенсивное выделение водорода. [c.150]

При заряде кадмиево-никелевых аккумуляторов, кроме основных процессов перехода NiЮH)2 и №(ОН)з на положительной пластине и перехода Сс1(0Н)2 в металлический кадмий на отрицательной пластине, имеют место и побочные процессы.. [c.283]

В некоторых инструкциях предла1ается вести заряд в течение 6, а не 7 часов. Введение 7-часового заряда вызвано тем, что заводы выпускают кадмиево-никелевые аккумуляторы с емкостью, превышающей номинальную. С течением врвхмени емкость аккумуляторов падает и ка сотом цикле обычно становится близкой к номинальной. Поэтому для проработавших аккумулято ров можно пользоваться 6-часовым режимом заряда. [c.284]

По данным Креннеля и Ли, некоторые американские фирмы, изготовляющие кадмиево-никелевые аккумуляторы, допускают повышение температуры до +60° С. Поэтому при заряде щелочных аккумуляторов можно пользоваться без ущерба для аккумуляторов ускоренными и усиленными методами заряда, наблюдая [c.288]

Характерной особенностью этой эксплоатации являлись заряд и разряд при больших плотностях тока. Друмм в своем сообщении указывает, что отдача его системы аккумуляторов в ампер-часах около 83—937о, а по ватт-часам 68—75%, т. е. большая, чем у кадмиево-никелевых аккумуляторов. Однако, при этом Друмм производит расчет не с одного цикла, как это обычно делается, а за весь рабочий день. [c.318]

Никель-кадмиевые аккумуляторы не предназначены для работьи по методу заряд—разряд. Характерные кривьие заряда и разряда никель-кадмиевых аккумуляторов типа 5 приведены на рис. 6-11. Следует заметить, что характер зарядной кривой никель-кадмиевого аккумулятора более похож на зарядную кривую свинцово-кислотного аккумулятора, чем на кривую железо-никелевого аккумулятора, отличающуюся крутым ростом напряжения на зажимах в начальной стадии заряда. [c.298]

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]

При заряде отформированного никелево-кадмиевого аккумулятора примерно 70% зарядной емкости принимается при среднем напряжении 1,45 В и около 30 % — при 1,85 В. [c.69]

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]

На каждый ампер-час емкости безламельных аккумуляторов расходуется 10—14 г никеля (на основы и активное вещество), тогда как в ламельных образцах эта величина составляет всего 3,5—4 г. В аккумуляторах электродами из фольги расход никеля составляет еще большую величину. Замена никелевого порошка на другой 1металл, более дешевый и доступный, едва ли возможна при изготовлении основ положительного электрода. Высшие окислы никеля обладают столь высокими окислительными свойствами, что будут разрушать практически все металлы, кроме благородных. Более реальна замена никелевой основы для кадмиевого электрода. Для него можно использовать медную основу, что по отдельным данным не изменяет электрохимических характеристик электродов Л. 33]. Такие электроды можно изготовить холодной прессовкой порошков меди и кадмия в соотношении, например, 1 1 под давлением порядка 1 Т см -. Механическая прочность пластин достаточна высока, причем с ростом числа циклов заряд — разряда электроды упрочняются еще больше. [c.162]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология