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Présentation de la technologie des batteries NiCd Nickel Cadmium

Présentation de la technologie des batteries NiCd Nickel Cadmium


La batterie Nickel Cadmium, NiCd ou NiCad était le premier type de pile rechargeable pouvant être utilisée pour l'équipement électronique portable.

Bien que la batterie au plomb-acide soit disponible depuis de nombreuses années, elle était principalement utilisée pour les batteries automobiles. Le NiCd pourrait facilement être utilisé comme remplacement direct de nombreuses batteries primaires standard et son utilisation s'est rapidement répandue.

Les piles NiCd sont moins utilisées de nos jours en raison du cadmium qu'elles contiennent. Les cellules ou batteries doivent être éliminées par les voies correctes, car le cadmium est nocif et peut finalement s'infiltrer dans le sol s'il se trouve dans une décharge.

Actuellement, peu de batteries NiCd peuvent être achetées, mais ont comblé un vide sur le marché qu'aucune autre batterie de l'époque ne pouvait combler. Parfois, de vieilles piles NiCd peuvent encore être trouvées en stock ou même en cours d'utilisation.

NiCd contre NiCad

Souvent, l'abréviation NiCd est utilisée pour décrire les cellules nickel-cadmium. L'abréviation NiCad est également largement utilisée.

L'abréviation NiCad est une marque déposée de SAFT Corporation - un fabricant de batteries et de sources d'alimentation. Par conséquent, l'abréviation NiCad ne doit pas être utilisée pour désigner de manière générique les batteries nickel-cadmium, uniquement celles fabriquées par SAFT.

L'abréviation NiCd est donc l'abréviation générique reconnue des piles et batteries nickel-cadmium génériques.

Notions de base NiCd

Les cellules NiCd ou NiCad sont capables de remplacer presque directement les batteries primaires zinc-carbone ou alcalines. Elles sont généralement capables de retenir moins de charge que ces cellules, mais présentent l'avantage évident qu'elles peuvent être rechargées. Cela signifie que bien que le coût d'achat initial soit plus élevé que les cellules primaires équivalentes, les coûts peuvent être économisés après quelques cycles de charge / décharge.

La tension nominale de la cellule pour une cellule NiCd / Nickel-cadmium est de 1,2 volts. Il maintient bien cette tension pendant la majeure partie du cycle de décharge, ne chutant que lorsque la majeure partie de la charge a été utilisée. Il maintient la tension de sortie mieux que les types primaires équivalents de zinc-carbone qui ont une baisse constante pendant la durée de vie de la cellule. Alors qu'une courbe plate montre l'avantage que la tension de sortie de la cellule est très stable, cela signifie que lorsque la cellule approche de la fin de son cycle de décharge, la tension de sortie chute rapidement, donnant souvent peu d'avertissement à l'utilisateur.

Les cellules NiCd ont un très faible niveau de résistance interne. Une pile alcaline de bonne qualité peut avoir une résistance interne d'environ 300 milli-ohms lorsqu'elle est neuve. Ce chiffre peut s'élever à environ 900 milli-ohms lorsque 20% sont déchargés et plusieurs ohms lorsqu'ils sont presque complètement déchargés. Un NiCd a des chiffres très inférieurs, et toute résistance interne peut être ignorée dans la plupart des cas car elle est de l'ordre de quelques milli-ohms seulement, en fonction du type exact de cellule et du fabricant. Cela signifie que la cellule est capable de produire des courants très élevés, surtout si la cellule est accidentellement court-circuitée. Compte tenu de cela, il faut veiller à ce que cela ne se produise pas car de grandes quantités de chaleur peuvent être générées.

Construction NiCd

Nickel cadmium, les cellules NiCd se composent de quatre éléments principaux:

  • Anode: Cela comprend un filet qui est plaqué au cadmium.
  • Cathode: L'électrode cathodique de la cellule NiCd est une maille nickelée.
  • Séparateur: Le séparateur est utilisé pour garantir que l'anode et la cathode ne se touchent pas physiquement et ne provoquent pas de court-circuit.
  • Électrolyte: L'électrolyte sert à transporter les ions et les porteurs de charge entre l'anode et la cathode. Il peut s'agir d'hydroxyde de potassium, de KOH ou d'hydroxyde de sodium. De l'hydroxyde de potassium du câble conduit mieux, mais l'hydroxyde de sodium ne fuit pas autant.

À l'état déchargé, le matériau actif positif est constitué d'hydroxyde de nickel (Ni (OH) 2 et le matériau négatif est l'hydroxyde de cadmium. il sert à isoler entre les plaques, un électrolyte est également nécessaire, de l'hydroxyde de potassium est utilisé pour cela, il ne participe pas à la réaction mais permet le transfert d'électrons entre les deux plaques.

Tailles des cellules NiCd

Les cellules NiCd peuvent être obtenues dans une variété de tailles, et souvent des blocs de batteries NiCd spéciaux peuvent être fabriqués pour des éléments particuliers de l'équipement électronique. Cependant, les piles NiCd les plus populaires sont celles des piles ou des tailles de piles standard: boîtiers de piles AAA, AA, C et D. Ces tailles standard pour cela sont données ci-dessous, bien qu'il ait parfois été constaté que certains NiCds ont dépassé ces tailles, ce qui rend le montage aux fentes standard plutôt serré.


Type de celluleDiamètre
mm
la taille
mm
AAA10.544.5
AA14.550.5
C26.250.0
34.261.5

Précautions pour assurer une longue durée de vie des NiCds

Il existe un certain nombre de précautions à prendre pour prolonger la durée de vie des batteries NiCd. Une courte liste est présentée ci-dessous:

  • Ne court-circuitez pas les cellules car des courants très importants peuvent être tirés. Cela peut être dangereux car de grandes quantités de chaleur peuvent être générées. Il est également conseillé de ne pas décharger les cellules à des taux très élevés.
  • Ne surchargez jamais les cellules à un taux supérieur ou égal à leur courant de charge normal. Une charge d'entretien est autorisée.
  • N'inversez jamais la charge des cellules. Cela peut se produire lorsqu'une batterie composée de plusieurs éléments en série est complètement déchargée. Comme certaines cellules conserveront moins de charge que les autres, lorsque la batterie totale se décharge, certaines cellules seront mises en situation de charge inverse.
  • Ne jetez jamais les cellules dans un feu.
  • Les cellules fonctionnent mieux dans des conditions de température ambiante normales. Les températures élevées et basses réduisent leur efficacité. Des températures élevées peuvent causer des dommages permanents à la cellule.

Les batteries Nicd ou NiCad sont disponibles depuis de nombreuses années. Leur utilisation est quasiment terminée compte tenu des enjeux environnementaux liés à leur élimination. Cependant, il y a quelques années, de nombreuses batteries NiCd étaient disponibles et elles étaient en fait la seule forme de pile rechargeable ou de batterie pour équipement électronique.


Voir la vidéo: Extracting Cadmium from a NiCd Battery (Décembre 2020).