Como a bateria NI-CAD atinge carregamento e descarga?

Bateria de níquel-cádmio é uma bateria recarregável comum, que é amplamente utilizada em vários dispositivos para seu bom desempenho de ciclo e vida útil longa.

1. Estrutura básica da bateria de níquel-cádmio
A bateria de níquel-cádmio é composta principalmente pelas seguintes peças.
Eletrodo positivo: hidróxido de níquel (NioOH), como oxidante quando a bateria é carregada.
Eletrodo negativo: cádmio (CD), como um agente redutor.
Eletrólito: geralmente a solução de hidróxido de potássio (KOH), que desempenha um papel condutor.
Essa estrutura permite que a bateria seja submetida a reações químicas durante o processo de carregamento e descarga para obter a conversão de energia.

2. Processo de carregamento
O processo de carregamento é geralmente dividido em vários estágios.
Estágio inicial de carregamento: nesta fase, a tensão e a corrente da bateria são baixas e a corrente fornecida pelo carregador aumenta gradualmente. Esse processo é para iniciar gradualmente a reação química dentro da bateria para garantir a segurança e a estabilidade da bateria.
Estágio de carregamento rápido: nesta fase, a tensão da bateria aumenta, a velocidade de reação interna acelera e a corrente atinge o ponto mais alto. No momento, o carregador fornece a corrente máxima de carregamento à bateria para carregamento rápido. Esse processo geralmente leva algumas horas a mais de dez horas, dependendo da capacidade da bateria e da energia do carregador.
Fase de carregamento de tensão constante: quando a bateria estiver próxima, o carregador reduzirá automaticamente a corrente de saída para evitar sobrecarga. Durante esse estágio, a tensão da bateria é mantida em um valor constante para garantir ainda mais a segurança.
Fase de conclusão de carregamento: o carregador monitora a tensão e a temperatura da bateria para determinar se o carregamento está completo. Quando a bateria atingir o limite de carregamento predefinido, o carregador parará automaticamente o carregamento para evitar superaquecimento ou dano.

3. Precauções de cobrança
Durante o processo de carregamento, existem várias precauções importantes.
Evite a sobrecarga: a sobrecarga pode causar muito alta a temperatura interna da bateria, afetando a duração da bateria e até causando riscos de segurança. Os carregadores modernos geralmente estão equipados com proteção sobre sobrecarga para cortar automaticamente o carregamento.
Monitoramento da temperatura: a alta temperatura reduzirá a eficiência de carregamento da bateria e pode causar danos à bateria. Portanto, é muito importante manter uma temperatura adequada para o ambiente de carregamento.
Escolha um carregador adequado: use um carregador que corresponda à bateria e verifique se a corrente de saída e a tensão atendem aos requisitos da bateria para melhorar a eficiência do carregamento e proteger a bateria.

4. Eficiência e desempenho de cobrança
A eficiência de carregamento das baterias de níquel-cádmio é geralmente alta, atingindo 80%a 90%. No entanto, a bateria pode ser afetada pelo "efeito da memória" durante o uso, ou seja, se não estiver totalmente descarregado antes do carregamento, a capacidade disponível da bateria pode diminuir. Portanto, os ciclos regulares de descarga completa e carga são uma maneira eficaz de manter o desempenho da bateria.

O processo de carregamento de baterias de níquel-cádmio é um processo de reação eletroquímica complexo e sofisticado, envolvendo vários estágios e mudanças químicas. Compreender seu princípio e processo de cobrança ajudará a usar melhor as baterias de níquel-cádmio e prolongará sua vida útil. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, embora as baterias de níquel-cádmio sejam gradualmente substituídas por novas baterias, seus princípios de carregamento ainda nos fornecem uma experiência valiosa de aprendizado e aplicação.