باتری نیکل کادمیوم چیست؟

باتری های نیکل کادمیوم جز دسته باتری های قابل شارژ هستند که الکترود آن ها از هیدروکسید اکسید نیکل و کادمیوم ساخته شده است. به همین علت نام این باتری ها را نیکل کادمیوم قرار داده اند. این باتری ها در سال ۱۸۹۹ توسط والدمر جانگر اختراع شدند. این باتری ها دارای چرخه کار بهتری نسبت به سایر باتری ها هستند، اما از مهم ترین مزیت های آن می توان به ظرفیت برق دهی آن در زمان های دشارژ بالا نام برد.

این باتری ها دارای ۶ یا ۱۸ درصد کادمیوم هستند که یک فلز سنگین و سمی است. بنابراین دفع این گونه باتری ها نیازمند مراقبت های ویژه است.

تاریخچه تولید این محصول:

باتری های نیکل کادمیوم تر (باتری هایی که الکترولیت آن ها مایع است را باتری تر میگویند) در سال ۱۸۹۹ توسط Waldemar Jungner اختراع شدند. این باتری ها به سرعت سهم بازار را در سال ۱۹۹۰ از دست دادند و باتری های نیکل-متال هیدرید و لیتیوم-یون جایگزین آن ها شدند.

به واسطه پیشرفت تکنولوژی ساخت باتری در نیمه دوم قرن بیستم باتری ها با قیمت بسیار ارزانتر تولید شدند و دستگاه هایی که به وسیله باتری کار می کنند بسیار گسترش پیدا کردتد. به طوری که در سال ۲۰۰۰ حدود ۱٫۵ میلیارد از این نوع باتری، به طور سالانه تولید شد. تا اواسط سال ۱۹۹۰ باتری های نیکل کادمیوم اکثریت باتری های شارژ پذیر را در کاربرد های خانگی دارا بودند.

ساختار این محصول:

این محصول، نوعی باتری قابل شارژ می باشد که در آن اکسید نیکل و کادمیوم بکار رفته و محلول هیدروکسید پتاسیم با غلظت ۲۰ تا ۳۵ درصد از حجم کل محلول الکترولیت را به خود اختصاص داده است. هرچه تعداد دفعات دشارژ باتری افزایش یابد طول عمر آن کاهش می باید، ولی این نوع از باتری ها دارای چرخه دشارژ بسیار بیشتری نسبت به دیگر باتری های مشابه هستند.

تاثیر زیستی محیطی این محصول چیست؟

این نوع باتری به طور معمول ۶ درصد و یا ۱۸ درصد کادمیوم دارد که با توجه به سنگین و سمی بودن این فلز عمل دفع آن ها نیاز به مراقبت های بسیار ویژه ای خواهد داشت. سوزاندن این نوع باتری، آلودگی های فراوانی را برای محیط زیست به وجودخواهد آورد.  با توجه به تولید و عرضه این محصول در طیف وسیع  و استفاه آن در کشور های مختلف بسیاری از کشورها سعی در بازیافت نیکل کادمیوم  و استفاده مجدد آن دارند.

تفاوت باتری لیتیوم یونی با نیکل کادمیوم:

برای انتخاب باتری مناسب برای ابزار شارژی خود لازم است تفاوت نوع لیتیوم یونی با نیکل کادمیوم را بدانید. این تفاوت ها عبارتند از:

• ترکیب شیمیایی: 

در باتری نیکل-کادمیوم از کادمیوم به عنوان آند و از نیکل به عنوان کاتد استفاده شده است و از پتانسیل آبی نیز به عنوان الکترولیت استفاده می شود. اما در باتری لیتیومی، از گرافیت به عنوان آند، از اکسید لیتیوم به عنوان کاتد و از نمک به عنوان گرافیت استفاده می شود.

• اثرات زیست محیطی: 

باتری های نیکل-کادمیومی حاوی ۶% تا ۱۸% کادمیوم هستند که یک فلز سنگین و سمی به شمار می رود. از این رو برای دفع به مراقبت بیشتری نیاز دارند. اما به دلیل اینکه لیتیوم در دسته مواد بی خطر برای طبیعت به شمار می رود، باتری های لیتیومی از نظر زیست محیطی ایمن تر هستند.

• قیمت: 

درواقع باید گفت که در ساخت باتری های لیتیومی، به دلیل وجود مدار محافظ جهت نظارت بر ولتاژ و جریان، حدود ۴۰% هزینه بیشتری صرف می شود. بنابراین قیمت باتری های لیتیومی نسبت به قیمت باتری نیکل کادمیوم بیشتر است.

• عملکرد: 

بزرگ ترین مشکل باتری کادمیوم این است که دچار مشکلی به نام اثر حافظه (Memory Effect) هستند. این حالت به این معناست که باتری در اواسط زمان شارژدهی خود زیاد استفاده شده و مجدداً شارژ می شود. یعنی در اواسط کار دچار حالتی مانند افت ولتاژ می شود و ضعیف به نظر می رسد. به این دلیل، باتری های نیکل کادمیوم می بایست تا آخر تخلیه شده و مجدداً تا انتهای ظرفیت خود شارژ کامل شوند. در حالی که در باتری های لیتیومی چنین نیست و عمل شارژ و دشارژ به خوبی انجام می شود. گفتنی است که در باتری های نیکل-کادمیومی، عمل شارژ و دشارژ تا ۱۰۰۰ بار به خوبی انجام می شود. از طرفی، باتری های لیتیومی برای مدت طولانی تری می توانند در حالت شارژشده باقی بمانند.

• وزن: 

باتری های لیتیم یون از وزن کمتری نسبت به انواع دیگر باتری ها برخوردارند که این موضوع در ابزار های قابل حمل از جمله گوشی همراه، دریل، اره و … موضوع بسیار امر مهمی به شمار می رود.

برای دریافت مشاوره بیشتر می توانید با ما در تهران ابزار در تماس باشید.