Свинцово-кислотные и никель-кадмиевые аккумуляторы для генераторов

Зарядное устройство заставляет электроны отделяться от катода, оставляя его с чистым положительным зарядом, и направляет эти электроны на анод, придавая ему отрицательный заряд. Энергия, закачиваемая в ячейку, переводит активные химические вещества обратно в их исходное состояние.

В производстве генераторных установок в основном используются зарядные устройства автоматического типа для резервных приложений.

Разработчик системы выбирает тип батареи исходя из ее достоинств для конкретного приложения. В этой статье описывается принцип действия и изготовления двух типов батарей, а также их различные преимущества и недостатки.

Свинцово-кислотные батареи

Эти батареи вырабатывают напряжение в результате реакции свинца и оксида свинца с влажным элементом с разбавленным сернокислым электролитом. Когда нагрузка подключается к отрицательному и положительному электродам, отрицательный свинцовый электрод реагирует с сульфатом в электролите с образованием сульфата свинца. Отрицательный свинцовый электрод подает положительные ионы и остается отрицательным. Когда на электроды подается заряд, происходит обратная реакция с энергией зарядного устройства, сульфат свинца расщепляется кислородом из ионизированной воды. Оксид свинца осаждается на положительном электроде, а свинец - на отрицательном электроде.

Преимущества свинцово-кислотных аккумуляторов

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются наиболее широко используемыми аккумуляторами для запуска двигателей из-за того, что они доминируют в автомобильной промышленности. Первоначальная стоимость покупки невысока, но затраты на жизненный цикл могут быть выше в зависимости от приложения (см. Сравнительную таблицу выше). К другим преимуществам относятся его способность обеспечивать высокий ток, возможность оставаться на постоянном / постоянном заряде в течение длительного периода времени и его универсальная доступность во многих вариантах.

Недостатки свинцово-кислотной системы

Они не подходят для быстрой зарядки. У них более низкий срок службы, чем у никель-кадмиевых, более низкий температурный предел и они требуют большего обслуживания из-за выделения газов.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевые батареи, используемые для выработки электроэнергии, также относятся к типу влажных элементов, но электролит представляет собой гидроксид калия (щелочной). Положительный электрод представляет собой гидроксид никеля Ni (OH), а отрицательный электрод - кадмий (Cd). Электролит гидроксида калия не принимает участия в реакциях заряда-разряда и действует только как носитель заряда. На отрицательном электроде (катоде) кадмий окисляется до гидроксида кадмия при разряде, в то время как гидратированные соединения никеля на положительном электроде (аноде) восстанавливаются до гидроксида никеля.

Никель-кадмиевые батареи для промышленного использования бывают вентилируемого (открытого) или полугерметичного типа и могут иметь конструкцию карманного типа, спеченную пластину или волокнистую структуру.

Преимущества никель-кадмиевой технологии

NiCd часто выбирают для телефонных систем и резервных генераторов из-за его способности работать в широком диапазоне температур, его более длительного срока службы при перезарядке в 3-5 раз больше, чем у свинцово-кислотного, меньшего количества требований к техническому обслуживанию (дозаправка не требуется. требуется в течение многих лет) и более высокая скорость зарядки и разрядки.

Недостатки никель-кадмия

Никель-кадмиевые батареи изначально стоят больше, чем свинцово-кислотные, включают кадмий, потенциально опасный материал, и имеют более высокую скорость саморазряда (что в больших аккумуляторных системах может привести к более высоким затратам на энергию плавающего заряда).