니켈 카드뮴 배터리는 DC 전압의 소스입니다. 그 특성과 장점으로 인해 납산 기반 배터리와 최근 인기를 얻고 있습니다. 작고 컴팩트하며 한곳에서 다른 곳으로 쉽게 이동할 수 있습니다. 이 배터리의 일반적인 용도는 장난감, 계산기, 소형 DC 모터 , 등등. 원리 적으로 그것은 납 축전지 기반 배터리와 동일합니다. 금속은 카드뮴 및 분리막 층으로 말아서 산화 환원 상태로 유지되어 화학 반응이 DC 전압을 생성합니다. 배터리는 오랫동안 인기를 얻었으며 배터리의 효율을 높이기 위해 점점 더 많은 화학 원소가 사용됩니다. 이것은 구조를 콤팩트하게 만듭니다.

니켈 카드뮴 배터리 란 무엇입니까?

관련된 물질 간의 화학 반응을 기반으로 DC 전압을 생성하는 장치입니다. 니켈-카드뮴 배터리에서는 산화 환원 물질이베이스로 사용되고 그 주변에는 니켈 층과 분리막이 사용됩니다. 니켈-카드뮴 셀 전압은 약 1.2V입니다. 직렬로 연결하면 일반적으로 3 ~ 4 개의 셀이 함께 포장되어 3.6 ~ 4.8V의 출력을 얻습니다.

니켈 카드뮴 배터리 설계

니켈 카드뮴 배터리 이론

니켈-카드뮴 배터리의 작동 원리는 다른 배터리와 동일합니다. 효율성을 높이기 위해 니켈과 카드뮴이 사용됩니다. 배터리는 DC 전압의 소스이므로 양극과 음극 또는 양극 및 음극이라고도하는 두 개의 전위 지점으로 구성되어야합니다. 니켈-카드뮴 배터리에서는 먼저 산화 니켈 NiO2 층이 산화 환원 주위에 유지됩니다.

이 니켈 산화물 층은 음극 층으로 작용합니다. 니켈 산화물 층 위에는 분리막 역할을하는 KaOH 층이 유지됩니다. 이 분리기 층은 물에 적시거나 촉촉해야합니다. 그 목적은 화학 반응에 필요한 OH 음이온을 제공하는 것입니다. 분리기 층 위에 카드뮴이 배치됩니다. 카드뮴 층은 니켈 카드뮴 배터리의 양극 역할을합니다. 그만큼 니켈-카드뮴 배터리 다이어그램 아래에 나와 있습니다.

“영구 자석 모터의 작동 원리 ”

니켈 카드뮴 배터리 다이어그램

그림에서 볼 수 있듯이 니켈은 양극 역할을합니다. 수집기 카드뮴 층은 음극 층 수집기 역할을합니다. 두 층 사이의 분리 층은 KOH 또는 NaOH로 구성됩니다. 그 목적은 OH 이온을 제공하는 것입니다. 이 외에도 안전 밸브, 실링 플레이트, 절연 링, 절연 개스킷 및 외부 케이스로 구성됩니다.

절연체 링의 목적은 두 층 사이에 절연을 제공하는 것입니다. 절연체 개스킷은 절연 링이 근처에있는 곳입니다. 분리기 층이이 링에 연결됩니다. 외부 케이스는 배터리의 손상 및 잘못된 취급과 같은 외부 요인으로부터 내부 레이어를 보호하기위한 것입니다. 배터리 내에서 발생하는 화학 반응으로 인해 배터리로 작업하는 것은 항상 위험하다는 점에 유의해야합니다.

모든 층이 노출되어 사용하는 사람에게 해를 끼칠 수 있으므로 배터리 케이스는 절대로 열지 않습니다. 마찬가지로 사용하지 않을 때는 장치에서 배터리를 제거하는 것이 좋습니다.

니켈 카드뮴 배터리 방정식

화학 반응을 나타내는 화학 방정식은 다음과 같이 주어질 수 있습니다.

첫 번째 방정식은 음극 층 니켈과 분리기 사이의 반응을 나타냅니다. 그것은 니켈 산화물 OH 이온의 출력을 제공합니다. 앞서 언급 한 분리막의 필요성은 화학 반응에 필요한 OH 이온을 제공하는 것입니다. H20의 공급을 위해, 분리 층은 초기 반응을 위해 물에 담근다. 나중에 H2O는 부산물 중 하나로 얻어집니다.

양극 쪽에서 카드뮴 층은 분리막 층에서 얻은 OH 이온과 결합됩니다. 이로 인해 카드뮴 산화물과 전자가 생성됩니다. 두 방정식의 전자가 취소된다는 것을 알 수 있습니다. 또한 OH 이온이 취소됩니다. 알림 방정식은 니켈이 카드뮴 및 물과 결합 된 세 번째 방정식으로 제공됩니다. 니켈 산화물과 카드뮴 산화물이 생성됩니다.

니켈 카드뮴 배터리 온도 범위

니켈 배터리의 온도 범위는 충전 중에는 섭씨 0 ~ 45도, 방전 중에는 섭씨 -20 ~ 65 도입니다. 이 온도 범위를 벗어나면 배터리가 작동하지 않으며 폭발의 가능성도 있습니다.

니켈 카드뮴 배터리 독성

니켈 카드뮴 배터리는 인체에 매우 유독합니다. 카드뮴은 인체에 몇 가지 위험을 초래하는 중금속입니다. 카드뮴은 시스템에 생리적 영향을 미칩니다. 인체 내 카드뮴의 평균 존재 량은 리터당 약 1 마이크로 그램입니다. 소화계에 직접적인 영향을 미칩니다. 마찬가지로 니켈도 인간의 호흡기에 유독합니다.

니켈-카드뮴 배터리 전압

일반적으로 니켈-카드뮴 배터리의 각 전압은 약 1.2V입니다. 필요한 전압을 얻기 위해 셀 수를 직렬 또는 병렬로 연결합니다. 전압과 별도로 비 에너지는 Kg 당 약 50-60Wh입니다. 이는 니켈-철보다 약간 높지만 니켈-아연 및 니켈-금속 수 소화물 배터리보다 상대적으로 적습니다.

비 출력은 kg 당 200W입니다. 이는 니켈-철보다 약간 높지만 니켈-아연 및 니켈-금속 수 소화물 배터리보다 상대적으로 적습니다. 니켈 금속 배터리의 경우 약 170-1000입니다. 니켈-철 배터리의 경우 약 100입니다. 에너지 효율은 약 70-75 %입니다. 이는 니켈-철보다 약간 높지만 니켈-아연 및 니켈-금속 수 소화물 배터리보다 상대적으로 적습니다. 니켈 금속 배터리의 경우 약 70-80 %입니다. 니켈-철 배터리의 경우 약 60-70 %입니다.

“이중 극 단일 스로우 스위치 배선 ”

니켈 카드뮴 전지의 구조

구조상 니켈-카드뮴 배터리는 납산 기반 배터리와 동일합니다. 세 가지 기본 계층으로 구성됩니다. 첫 번째는 니켈 층, 분리막 층, 카드뮴 층입니다. 니켈은 양극 집 전체 역할을하고 카드뮴 층은 음극 층 집 전체 역할을합니다.

두 층 사이의 분리 층은 KOH 또는 NaOH로 구성됩니다. 그 목적은 OH 이온을 제공하는 것입니다. 이 외에도 안전 밸브, 실링 플레이트, 절연 링, 절연 개스킷 및 외부 케이스로 구성됩니다. 절연체 링의 목적은 두 층 사이에 절연을 제공하는 것입니다. 절연체 개스킷은 절연 링이 근처에있는 곳입니다. 분리기 층이이 링에 연결됩니다.

외부 케이스는 배터리의 손상 및 잘못된 취급과 같은 외부 요인으로부터 내부 레이어를 보호하기위한 것입니다. 배터리 내에서 발생하는 화학 반응으로 인해 배터리로 작업하는 것은 항상 위험하다는 점에 유의해야합니다. 분리기 층과 함께 층은 필요한 화학 반응을 형성하고 전위차를 형성합니다.

니켈 카드뮴 배터리 작동

니켈-카드뮴 배터리의 작동은 층 사이에서 발생하는 화학 반응을 기반으로합니다. DC 전압 소스 인 배터리는 양극과 음극의 두 포트로 구성됩니다. 배터리를 만드는 동안 먼저 카드뮴 층이 산화 환원에 유지됩니다. 카드뮴 층은 음극 단자 역할을합니다. 카드뮴은 무거운 물질 중 하나이며 전도성이 좋습니다. 카드뮴 층 위에 분리막 층이 유지됩니다.

분리기 층의 목적은 필요한 OH 이온을 제공하는 것입니다. 화학 반응 . OH 이온은 음극 층 니켈과 분리막 사이의 반응에 필요합니다. 그것은 니켈 산화물 OH 이온의 출력을 제공합니다. 앞서 언급 한 분리막의 필요성은 화학 반응에 필요한 OH 이온을 제공하는 것입니다. H20의 공급을 위해, 분리 층은 초기 반응을 위해 물에 담근다.

나중에 H2O는 부산물 중 하나로 얻어집니다. 양극 쪽에서 카드뮴 층은 분리막 층에서 얻은 OH 이온과 결합됩니다. 이로 인해 카드뮴 산화물과 전자가 생성됩니다. 두 방정식의 전자가 취소된다는 것을 알 수 있습니다. 또한 OH 이온이 취소됩니다. 알림 방정식은 니켈이 카드뮴 및 물과 결합 된 세 번째 방정식으로 제공됩니다. 니켈 산화물과 카드뮴 산화물이 생성됩니다. 화학 반응에 이어 전자의 흐름이 뒤따라 두 단자에 전위차가 발생합니다.

니켈 카드뮴 배터리 유형

니켈-카드뮴 배터리 분류는 크기와 사용 가능한 전압을 기준으로 만 수행됩니다. 크기에 따라 AAA, AA, A, Cs, C, D 또는 F 크기가 될 수 있습니다. 이 모든 크기에는 다른 출력 전압 사양이 있습니다. 그들 중 일부는 원통형 파이프 모양이고 일부는 직사각형 상자 모양의 외부 케이스에 있습니다.