Làm thế nào để pin NI-CAD đạt được sạc và xả?

Pin niken-cadmium là một pin sạc phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị khác nhau cho hiệu suất chu kỳ tốt và tuổi thọ dài.

1. Cấu trúc cơ bản của pin niken-cadmium
Pin niken-cadmium chủ yếu bao gồm các phần sau.
Điện cực dương: Niken hydroxit (NIOOH), như một chất oxy hóa khi pin được sạc.
Điện cực âm: Cadmium (CD), như là một tác nhân giảm.
Điện phân: Nói chung là dung dịch kali hydroxit (KOH), đóng vai trò dẫn điện.
Cấu trúc này cho phép pin trải qua các phản ứng hóa học trong quá trình sạc và xả để đạt được chuyển đổi năng lượng.

2. Quá trình tính phí
Quá trình sạc thường được chia thành nhiều giai đoạn.
Giai đoạn sạc ban đầu: Trong giai đoạn này, điện áp và dòng điện của pin thấp và dòng điện được cung cấp bởi bộ sạc tăng dần. Quá trình này là dần dần bắt đầu phản ứng hóa học bên trong pin để đảm bảo sự an toàn và ổn định của pin.
Giai đoạn sạc nhanh: Trong giai đoạn này, điện áp của pin tăng, tốc độ phản ứng bên trong tăng tốc và dòng điện đạt đến điểm cao nhất. Tại thời điểm này, bộ sạc cung cấp dòng sạc tối đa cho pin để sạc nhanh. Quá trình này thường mất vài giờ đến hơn mười giờ, tùy thuộc vào dung lượng pin và công suất của bộ sạc.
Giai đoạn sạc điện áp không đổi: Khi pin gần đầy, bộ sạc sẽ tự động giảm dòng điện đầu ra để tránh sạc quá mức. Trong giai đoạn này, điện áp pin được duy trì ở giá trị không đổi để đảm bảo an toàn hơn nữa.
Giai đoạn hoàn thành sạc: Bộ sạc theo dõi điện áp và nhiệt độ của pin để xác định xem việc sạc có hoàn thành hay không. Khi pin đạt đến ngưỡng sạc cài đặt trước, bộ sạc sẽ tự động ngừng sạc để tránh quá nóng hoặc hư hỏng.

3. Các biện pháp phòng ngừa tính phí
Trong quá trình sạc, có một số biện pháp phòng ngừa quan trọng.
Tránh sạc quá mức: Sạc quá mức có thể khiến nhiệt độ bên trong của pin quá cao, ảnh hưởng đến thời lượng pin và thậm chí gây ra các mối nguy hiểm an toàn. Bộ sạc hiện đại thường được trang bị bảo vệ quá mức để tự động cắt sạc.
Giám sát nhiệt độ: Nhiệt độ cao sẽ làm giảm hiệu suất sạc của pin và có thể gây ra thiệt hại cho pin. Do đó, điều rất quan trọng là duy trì nhiệt độ phù hợp cho môi trường sạc.
Chọn bộ sạc phù hợp: Sử dụng bộ sạc phù hợp với pin và đảm bảo rằng dòng điện đầu ra và điện áp đáp ứng các yêu cầu về pin để cải thiện hiệu suất sạc và bảo vệ pin.

4. Hiệu quả và hiệu suất sạc
Hiệu quả sạc của pin niken-cadmium thường cao, đạt 80%-90%. Tuy nhiên, pin có thể bị ảnh hưởng bởi "hiệu ứng bộ nhớ" trong quá trình sử dụng, nghĩa là nếu nó không được xả hoàn toàn trước khi sạc, dung lượng có sẵn của pin có thể giảm. Do đó, chu kỳ xả đầy đủ và điện tích thường xuyên là một cách hiệu quả để duy trì hiệu suất pin.

Quá trình sạc của pin niken-cadmium là một quá trình phản ứng điện hóa phức tạp và tinh vi liên quan đến nhiều giai đoạn và thay đổi hóa học. Hiểu nguyên tắc và quy trình sạc của nó sẽ giúp sử dụng tốt hơn và duy trì pin niken-cadmium và kéo dài tuổi thọ dịch vụ của chúng. Với sự phát triển của khoa học và công nghệ, mặc dù pin niken-cadmium dần dần được thay thế bằng pin mới, các nguyên tắc sạc của chúng vẫn cung cấp cho chúng tôi kinh nghiệm học tập và ứng dụng có giá trị.