باتری نیکل کادمیوم چیست؟

باتری‌ های نیکل کادمیم (به انگلیسی: Nickel–cadmium battery) (مخفف : NiCd یا NiCad) گونه‌ ای از باتری‌ های قابل شارژ هستند که در آن از نیکل (III) اکسید و کادمیم به صورت فلز به عنوان الکترود استفاده می شود و به همین دلیل اسم این باتری ها را Ni-Cd قرار داده اند. در مقایسه با سابر باتری های قابل شارژ، باتری های ni-cd دارای چرخه کار بهتری هستند اما مهم ترین مزیت باتری‌های نیکل کادمیوم تحویل ظرفیت نامی حتی در نرخ دشارژ بالا است اگرچه این باتری ها دارای قیمت بالاتری نسبت به باتری های سرب اسید هستند و نرخ خود دشارژی این باتری ها بالا است.

مشخصات باتری نیکل کادمیوم

ولتاژ سلول باتری نیکل کادمیوم

سلول های نیکل کادمیوم ولتاژی در حدود ۱٫۲ ولت دارند که کمتر از ولتاژ نامی ۱٫۵ ولت سلول های آلکالاین یا Zn-C است به همین دلیل نمی توانند در همه کاربرد ها جایگزین این باتری ها شوند. اما این ولتاژ ۱٫۵ ولت، ولتاژ شارژ کامل باتری های آلکالاین است و هنگامی که این باتری ها تخلیه می شوند به ولتاژی حدود ۰٫۹ ولت می رسند. از طرفی باتری های نیکل کادمیوم تقریبا افت ولتاژ ناچیزی دارند به همین دلیل دستگاه هایی که ولتاژ ۰٫۹ ولت تا ۱٫۵ ولت را تحمل می کنند به راحتی می توانند با باتری نیکل کادمیوم نیز کار کنند.

پیشنهاد فیکس اپل: باتری هلث یا سلامت باتری آیفون چیست؟

شارژ باتری های نیکاد

سلول های نیکل کادمیوم میتوانند با سرعت های مختلفی شارژ شوند که بستگی به ساختار باتری دارد. جریان شارژ باتری معمولا متناسب با ظرفیت نامی باتری است و می تواند از ۰٫۱ آمپر ساعت نامی تا ۴ برابر آمپر ساعت نامی باشد که البته بسیار کم مورد استفاده قرار میگیرد. هرچه که جریان شارژ باتری بیشتر باشد دمای باتری به سرعت بالا می رود. البته فرآیند شارژ باتری نیکل کادمیوم یک فرآیند گرماگیر است اما هنگامی که باتری نزدیک به شارژ کامل باشد دمای آن به سرعت بالا می رود و به ۴۵ تا ۵۰ درجه میرسد که بعضی از شارژرها از طریق دما متوجه شارژ کامل باتری شده و فرآیند شارژ را متوقف می کنند. در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد این نوع باتری ها حدود ۱۰ درصد در ماه دشارژ می شوند اگر می خواهید باتری را به مدت طولانی مورد استفاده قرار ندهید باید شارژ آن را حدود ۴۰ درصد قرار دهید البته بعضی از کمپانی ها اتصال کوتاه باتری کاملا خالی را پیشنهاد می کنند. در ضمن باتری ها باید در جای خشک و خنک باشند.

دشارژ باتری نیکل کادمیوم

سرعت دشارژ باتری نیکل کادمیوم به سایز آن بستگی دارد. به عنوان نمونه در سایز AA سرعت تخلیه می تواند ۱٫۸ آمپر باشد و برای سایز D به ۳٫۵ آمپر برسد. مثلا در یک هواپیما یا قایق که جریان زیادی تا حدود ۱۰۰ آمپر را برای ۵ تا ۶ دقیقه نیاز است تا موتور را به حرکت درآورده شود می توانید از یک باتری نسبتا کوچک استفاده کرد. البته در کاربرد هایی که به چگالی توان بالا نیاز است می توان از باتری های لیتیوم پلیمر یا لیتیوم، آهن فسفات استفاده کرد.

پیشنهاد فیکس‌اپل: معرفی کامل باتری لیتیوم یون

شارژ بیش از حد باتری نیکاد

سلول های نیکل کادمیوم شامل یک مخزن تحت فشار است که گازهای اکسیژن و هیدروژن را قبل از اینکه بتوانند دوباره به آب ترکیب شوند را در بر می گیرد.از آن جایی که تولید این گازها به طور متعارف طی شارژ و تخلیه سریع و در شرایط آور شارژ اتفاق می افتد، اگر فشار بیش از حد افزایش یابد شیر دریچه اطمینان عمل کرده و بخار آب کاهش می یابد. از آن جایی که مجراها برای حاوی مقدار دقیق الکترولیت طراحی گشته اند این کاهش بخار آب به سرعت در ظرفیت سلول ها و توانایی آنها برای دریافت و ارسال جریان را تحت تاثیر قرار می دهد. تشخیص اورشارژ باتری بر عهده شارژر است بنابراین انتخاب یک شارژر ارزان و بی کیفیت یا شارژر نامناسب به سلول های باتری آسیب می رساند. شارژر باتری نیکل کادمیوم با شارژ باتری های سیلد اسید متفاوت است.

کاربرد باتری نیکل کادمیوم

سلول های نیکل کادمیوم می توانند به صورت تک یا چند سلول پک شوند. سلول های کوچک می تواند برای کاربرد هایی نظیر اسباب بازی ها یا وسایل الکترونیکی همراه به کار برده شود. به طور عمده باتری های نیکل کادمیوم در تلفن های بی سیم، روشنایی اضطراری، کامپیوترها، اسباب بازی ها استفاده می شود. باتری های نیکل کادمیوم بزرگ در خودروهای الکتریکی، قایق ها، سیستم های برق اضطراری  و استارتر هواپیما استفاده می شود.

پیشنهاد فیکس اپل:‌ انواع باتری موبایل کدام اند؟

تاثیرات زیست محیطی

باتری های نیکل کادمیوم شامل ۶ درصد (در موارد صنعتی) یا ۱۸ درصد (در موارد تجاری) کادمیوم هستند که یک فلز سنگین و سمی است. بنابراین دفع باتری نیازمند مراقبت های ویژه است. کادمیوم یک فلز سنگین است که هنگام دفن یا سوزانده شدن باعث ایجاد آلودگی قابل توجه میشود به همین دلیل امروزه بسیاری از کشورها در تلاش هستند تا باتری های کهنه را دوباره بازیافت و قابل استفاده کنند.