Устройство и характеристики

Никель-кадмиевые аккумуляторы отличаются большим разнообразием конструкций. В зависимости от функционально-конструктивных особенностей аккумуляторы делят на ламельные и безламельные, а также на закрытые и герметичные. По форме корпуса различают аккумуляторы призматические, дисковые и цилиндрические.

Ламельные НК аккумуляторы аналогичны ламельным НЖ аккумуляторам (см. гл. 8). В отечественных образцах используют только плосколамельные пластины, в зарубежных — положительные пластины трубчатой конструкции, отрицательные — плосколамельной.

Согласно ГОСТ 9240 — 79 выпускают ламельные НК аккумуляторы номинальной емкостью от 13 до 125 А∙ч, их масса с электролитом от 0,75 до 6,60 кг.

Номинальная емкость соответствует разряду током I₁₀ до напряжения 1,0 В, номинальное напряжение - 1,20 В. Емкость аккумулятора этой серии при температуре –20 °С снижается до 0,6С_ном и при –40 °С — не ниже 0,2С_ном.

Саморазряд за месяц не превышает 25% и в дальнейшем растет медленнее: после полугода хранения в заряженном состоянии при 20 °С сохраняется емкость не менее 0,5С_ном.

Циклирование номинальным режимом составляет не меньше 1000 циклов. Разрядные характеристики ламельного аккумулятора при разряде током от I₁₀ до 2I₁ показаны на рис. 9.2.

Удельная энергия НК аккумуляторов того же порядка, что и ламельных НЖ (т. е. не превышает 25 Вт∙ч/кг), и заметно снижается с ростом токовой нагрузки (см. гл. 8).

Безламельные аккумуляторы.

Положительные электроды:

- металлокерамические,

- фольговые,

- вальцованные,

- прессованные,

- намазные.

Металлокерамический спеченный электрод - высокопористая никелевая пластина (пористость — до 80%) с диаметром пор менее 10 мкм, в объем которой введена активная масса. Пластину изготовляют методом спекания в водородной атмосфере при температуре до 900 °С из смеси порошкообразного карбонильного никеля с порообразователем, например карбамидом. В качестве токоотводящего каркаса используют решетку или сетку из никеля или никелированной стали с ушком.

Пластину заполняют активной массой многократно чередующейся пропитки растворами соответствующей соли и щелочи. Для изготовления положительного электрода используют раствор нитрата никеля, для изготовления отрицательного электрода — раствор хлорида кадмия.

Металлокерамические электроды получили распространение благодаря высокой электрической проводимости и устойчивому контакту активной массы с металлокерамическим токоотводом, прочности и стабильной толщине при циклировании. Их недостатком следует считать высокий удельный расход никеля, который составляет 15 — 20 г/А∙ч по сравнению с 4—4,5 г/А∙ч у ламельных электродов, а также слишком трудоемкую технологию. Поэтому стоимость аккумуляторов с такими электродами весьма высока.

Фольговый электрод - разновидность металлокерамического электрода - гибкая металлокерамическая лента, толщиной 0,4 — 0,6 мм с каркасом из никелевой фольги.