Vissza

A Nikkel-Kadmium akkumulátorok

 

 
Most induló cikksorozatunkban a különbözõ felépítésû akkumulátorok üzembe helyezéséhez, üzemeltetéséhez és karbantartásához adunk tanácsokat. Elsõként a '90-es évek elején kifejlesztett, ma már egyre ritkábban használt Nikkel-Kadmium akkumulátorokról esik szó. 

Ha kezünkbe veszünk egy akkumulátortelepet, három fontos adatot olvashatunk le az adat-cimkérõl:
a cellák típusa:
Ez lehet Nikkel-kadmium (Ni-Cd),
Nikkel-Metálhidrid (NiMh)
vagy Líthium-Ion (Lion)
az akkutelep névleges feszültsége: PL. 7,2V
valamint az akku kapacitása: Pl. 1200mAh.

Az elsõ két jellemzõ, magától értetõdik, ám a kapacitásnál idõzzünk egy kicsit! Ez az adat mutatja meg, mekkora töltésmennyiséget képes az akku tárolni. Ha a fent említett 1200 mAh kapacitású akkut nézzük, ez azt jelenti, hogy ha az elõzõleg teljesen feltöltött akkut 1 Amper áramerõsséggel terheljük folyamatosan, akkor 1,2 órán át képes biztosítani az energiát, míg teljesen ki nem merül.

Az újonnan vásárolt Ni-Cd akkut használatba vétel elõtt formázni kell, vagyis ki kell alakítani a megfelelõ kristályszerkezetet. Ezt többszöri töltéssel-kisütéssel érhetjük el. Az akku szakszerû kezelése, karbantartása jelentõsen megnöveli annak élettartamát és üzembiztonságát! A Ni-Cd akkukat általában lassú töltõben töltjük, amelyben kb. 14 óra alatt éri el a feltöltött állapotot. Ekkor a töltõáram az akku névleges kapacitásának tizede, (0,1C) a plusz 4 óra a töltés közben fellépõ veszteségek pótlására szükséges. Léteznek gyorsított töltésû eszközök, melyek 3-6 óra alatt végzik el a töltést. A töltõáram ebben az esetben 0,3-0,6C. A gyorstöltõk 1C, vagy ennél is nagyobb töltõárammal töltenek, ám ezek használatánál körültekintõnek kell lennünk a cellák fokozott melegedése miatt! Ez esetben fel kell függesztenünk a töltést, majd a cella lehûlése után folytathatjuk. 

Az akkuk hosszabb-rövidebb idõt állnak az üzletekben, míg a felhasználókhoz kerülnek, és az önkisülés következtében (amirõl késõbb esik szó), részben lemerülnek, ezért kell töltéssel kezdeni. Azután az adóvevõbe tesszük és használjuk, amíg teljesen ki nem merülnek. 

Itt ismét idõzzünk egy kicsit! Az elsõ néhány töltési-kisütési ciklust úgy célszerû elvégezni, hogy feltöltjük, és kimerülésig használjuk akkunkat!

A gyakorlatban többször elõfordul hogy az adott feladat nem teszi lehetõvé megvárni az akku teljes kimerülését, muszáj a félig vagy harmadig lemerült akkura „rátölteni”. A töltés során ugyanis a cellában lévõ elektrolit kristályokba rendezõdik, kisüléskor, pedig ismét zselés formába megy át, így alakítja át az elektromos energiát kémiai energiává, majd vissza. 

Ha tehát egymásután többször töltünk, anélkül hogy teljesen lemerülni engednénk akkunkat, kialakul a cellák úgynevezett memória effektusa, vagyis az akku megfelelõen szolgáltatja az energiát addig a pontig, ahonnan elõzõleg „rátöltöttünk” ám ezen a ponton hirtelen lecsökken a feszültség, mintha kimerült volna az akku, pedig még feleannyi ideje sem üzemelünk, mint egyébként…mi is történt valójában? 

A többszöri töltések folyamán a cellák alsó rétegeiben a kristályok megnagyobbodnak, mivel nem merítettük le ilyen mélységig, így nem képesek ismét zselés állapotúvá alakulni, azaz elektromos energiát szolgáltatni.

Ezt az állapotot nehezen, többszöri töltéssel, kisütéssel, pihentetéssel, majd ismételt töltéssel, kisütéssel lassan szüntethetjük meg. Az akkumulátor-analizátorok (kondicionálók) ezt automatikusan elvégzik, sõt képesek elõre beállított számú töltés-kisütési ciklusokra. Ezzel a mûszerrel lehetséges tehát az elhanyagolt, lecsökkent tároló képességû akkuk feljavítása, és újak formázása. 

Következõ, kellemetlen tulajdonsága a Ni-Cd akkuknak az önkisülés. Ez azt jelenti, hogy feltöltött akkumulátorunk a tárolás alatt veszít töltésébõl. Az alábbi grafikonból láthatjuk, hogy a szobahõmérsékleten tárolt cella 10-11 hét után már csak 50% energiamennyiség leadására képes.

Üzemvitelünk szervezésénél ezt is vegyük figyelembe! A Ni-Cd cellák névleges feszültsége 1,2V. Az adóvevõkhöz használt akkumulátor-telepek 7,2-12 Voltos feszültsége több cella sorba kapcsolásával érhetõ el. 

Ha a cellák feszültség-idõ grafikonját nézzük, láthatjuk, hogy viszonylag állandó a cellák feszültsége a kisütés folyamán, majd amikor már csak 10%-nyi energia van az akkuban rohamosan esni kezd a feszültség. Ekkor a készülékek jelzik, hogy fogytán az energia, ideje feltölteni!

A használat során az akkumulátorok tároló képessége csökken, a cellák elhasználódnak. A következõ diagramon a tároló képesség csökkenését láthatjuk a töltés-kisütési ciklusok számának függvényében. A diagrammból kitûnik, hogy az ezredik töltés után már csak fele annyi energiamennyiséget tudunk tárolni akkunkban az újhoz képest. 

Ilyenkor az akkut mûszerrel vizsgálva, ha a kapacitás értéke nem éri el a névleges érték 75%-át a szakemberek az üzembiztos mûködés érdekében javasolják az akku cseréjét. Ugyancsak a 75% kapacitásérték határt tekintik mérvadónak a gyártók is, garanciális csereigény esetén. 

(LaLa)

 
Contact us