In che modo la batteria Ni-CAD raggiunge la ricarica e lo scarico?

Batteria di nichel-cadmio è una batteria ricaricabile comune, ampiamente utilizzata in vari dispositivi per le sue buone prestazioni del ciclo e la lunga durata.

1. Struttura di base della batteria del nichel-cadmio
La batteria di nichel-cadmio è principalmente composta dalle seguenti parti.
Elettrodo positivo: idrossido di nichel (NIOOH), come ossidante quando viene caricata la batteria.
Elettrodo negativo: cadmio (CD), come agente riducente.
Elettrolita: soluzione generalmente idrossido di potassio (KOH), che svolge un ruolo conduttivo.
Questa struttura consente alla batteria di sottoporsi a reazioni chimiche durante il processo di ricarica e scarica per ottenere la conversione di energia.

2. Processo di ricarica
Il processo di ricarica è generalmente diviso in diverse fasi.
Fase di ricarica iniziale: in questa fase, la tensione e la corrente della batteria sono basse e la corrente fornita dal caricabatterie aumenta gradualmente. Questo processo è quello di avviare gradualmente la reazione chimica all'interno della batteria per garantire la sicurezza e la stabilità della batteria.
Fase di ricarica rapida: in questa fase, la tensione della batteria aumenta, la velocità di reazione interna accelera e la corrente raggiunge il punto più alto. In questo momento, il caricabatterie fornisce la corrente di ricarica massima alla batteria per la ricarica rapida. Questo processo di solito richiede alcune ore a più di dieci ore, a seconda della capacità della batteria e della potenza del caricabatterie.
Fase di ricarica della tensione costante: quando la batteria è vicina al pieno, il caricabatterie ridurrà automaticamente la corrente di uscita per evitare il sovraccarico. Durante questa fase, la tensione della batteria viene mantenuta con un valore costante per garantire ulteriormente la sicurezza.
Fase di completamento della ricarica: il caricabatterie monitora la tensione e la temperatura della batteria per determinare se la ricarica è completa. Una volta che la batteria raggiunge la soglia di ricarica preimpostata, il caricabatterie interromperà automaticamente la carica per evitare il surriscaldamento o il danno.

3. Precauzioni di ricarica
Durante il processo di ricarica, ci sono diverse precauzioni importanti.
Evitare il sovraccarico: il sovraccarico può far sì che la temperatura interna della batteria sia troppo alta, influisce sulla durata della batteria e persino causando rischi di sicurezza. I caricabatterie moderni sono generalmente dotati di protezione da sovraccarico per tagliare automaticamente la ricarica.
Monitoraggio della temperatura: l'alta temperatura ridurrà l'efficienza di ricarica della batteria e potrebbe causare danni alla batteria. Pertanto, è molto importante mantenere una temperatura adeguata per l'ambiente di ricarica.
Scegli un caricabatterie adatto: utilizzare un caricabatterie che corrisponda alla batteria e assicurati che la corrente di uscita e la tensione soddisfino i requisiti della batteria per migliorare l'efficienza di ricarica e proteggere la batteria.

4. Efficienza di ricarica e prestazioni
L'efficienza di ricarica delle batterie al nichel-cadmium è generalmente elevata, raggiungendo l'80%-90%. Tuttavia, la batteria può essere influenzata dall'effetto della memoria durante l'uso, ovvero se non è completamente scaricata prima della ricarica, la capacità disponibile della batteria può diminuire. Pertanto, i cicli di scarica completa e carica completi sono un modo efficace per mantenere le prestazioni della batteria.

Il processo di ricarica delle batterie al nichel-cadmium è un processo di reazione elettrochimica complesso e sofisticato che coinvolge più stadi e cambiamenti chimici. Comprendere il suo principio e il processo di ricarica aiuterà a utilizzare e mantenere meglio le batterie al nichel-cadmium ed estendere la loro durata. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, sebbene le batterie al nichel-cadmio siano gradualmente sostituite da nuove batterie, i loro principi di ricarica ci forniscono ancora una preziosa esperienza di apprendimento ed applicazione.