ニッケルカドミウム電池はDC電圧の供給源です。その特性と利点のために、それは引き継いでいます鉛酸ベースのバッテリーと最近人気を得ています。小さくてコンパクトで、ある場所から別の場所に簡単に移動できます。このバッテリーの一般的な用途は、おもちゃ、電卓、小型です DCモーター、など。原理的には、鉛アキュムレータベースのバッテリーと同じです。金属はカドミウムとセパレーター層で巻かれ、化学反応がDC電圧を生成するようにレドックスに保たれます。電池は長い間人気があり、電池の効率を上げるために、ますます多くの化学元素が使用されています。これにより、構造がコンパクトになります。

ニッケルカドミウム電池とは何ですか？

これは、関係する物質間の化学反応に基づいてDC電圧を生成するデバイスです。ニッケルカドミウム電池では、酸化還元材をベースとし、その周囲にニッケル層とセパレーターを使用しています。ニッケルカドミウム電池の電圧は約1.2Vです。直列に接続すると、通常3〜4個の電池が一緒にパックされ、3.6〜4.8Vの出力が得られます。

ニッケルカドミウム電池の設計

ニッケルカドミウム電池理論

ニッケルカドミウム電池の動作原理は他の電池と同じです。効率を上げるために、ニッケルとカドミウムが使用されています。バッテリーはDC電圧のソースであるため、正と負、またはアノードとカソードとも呼ばれる2つの電位ポイントで構成されている必要があります。ニッケルカドミウム電池では、まず、酸化ニッケルNiO2の層がレドックスの周りに保持されます。

酸化ニッケルのこの層は、カソード層として機能します。酸化ニッケル層の上には、セパレーターとして機能するKaOHの層が保持されます。このセパレーター層は、水または湿った状態に浸す必要があることに注意する必要があります。その目的は、化学反応に必要なOH負イオンを提供することです。セパレータ層の上にカドミウムが配置されます。カドミウム層は、ニッケルカドミウム電池のアノードとして機能します。ザ・ ニッケルカドミウム電池の図 以下に示します。

“ステッピングモーターはどこで使用されていますか ”

ニッケルカドミウム電池の図

示されているように、図では、ニッケルが正極として機能しますコレクタカドミウム層はネガティブレイヤーコレクターとして機能します。 2つの層の間の分離層はKOHまたはNaOHで構成されています。その目的は、OHイオンを提供することです。これらとは別に、安全弁、シール板、絶縁リング、絶縁ガスケット、アウターケースで構成されています。

絶縁体リングの目的は、2つの層の間に絶縁を提供することです。絶縁ガスケットは、絶縁リングが近くに保管される場所です。セパレータ層はこのリングに接続されています。外側のケースは、バッテリーの損傷や取り扱いの誤りなどの外部要因から内側の層を保護するためのものです。バッテリー内で化学反応が発生するため、バッテリーを使用することは常に危険であることに注意する必要があります。

電池のケースは、すべての層が露出しており、使用者に害を及ぼす可能性があるため、決して開けないでください。同様に、使用しないときは、デバイスからバッテリーを取り外すことをお勧めします。

ニッケルカドミウム電池の方程式

化学反応を表す化学反応式は次のように与えられます。

最初の式は、カソード層のニッケルとセパレーターの間の反応を表しています。酸化ニッケルOHイオンを出力します。前述のセパレータ層の必要性は、化学反応に必要なOHイオンを提供することです。 H2Oを供給するために、最初の反応のためにセパレーター層を水に浸します。その後、H2Oが副産物の1つとして得られます。

アノード側では、カドミウム層もセパレーター層から得られるOHイオンと結合します。これにより、酸化カドミウムと電子が発生します。両方の方程式の電子がキャンセルされることに注意してください。また、OHイオンはキャンセルされます。リマインダー方程式は、ニッケルがカドミウムと水と組み合わされた3番目の方程式で与えられます。その結果、酸化ニッケルと酸化カドミウムが生成されます。

ニッケルカドミウム電池の温度範囲

ニッケル電池の温度範囲は、充電中は摂氏0〜45度、放電中は摂氏-20〜65度です。この温度範囲を超えると、バッテリーは動作せず、爆発の可能性さえあります。

ニッケルカドミウム電池の毒性

ニッケルカドミウム電池は人体に非常に有毒です。カドミウムは、人体にいくつかのリスクをもたらす重金属です。カドミウムは、システムに生理学的な影響を及ぼします。人体におけるカドミウムの平均存在量は、1リットルあたり約1マイクログラムです。それは消化器系に直接影響を及ぼします。同様に、ニッケルも人間の呼吸器系に有毒です。

ニッケルカドミウム電池電圧

一般に、ニッケルカドミウム電池の各電圧は約1.2 Vになります。必要な電圧を得るために、セルの数が直列または並列に接続されます。電圧とは別に、その比エネルギーは1 kgあたり約50〜60Whです。これはニッケル鉄よりも適度に高いですが、ニッケル亜鉛およびニッケル水素電池よりは比較的低いです。

比出力は1kgあたり200Wです。これはニッケル鉄よりも適度に高いですが、ニッケル亜鉛およびニッケル水素電池よりは比較的低いです。ニッケル水素電池の場合、約170〜1000です。ニッケル鉄電池の場合、約100です。エネルギー効率は約70〜75％です。これはニッケル鉄よりも適度に高いですが、ニッケル亜鉛およびニッケル水素電池よりは比較的低いです。ニッケル水素電池の場合、約70〜80％です。ニッケル鉄電池の場合、約60〜70％です。

“スイッチのoとiはどういう意味ですか ”

ニッケルカドミウム電池の構造

構造上、ニッケルカドミウム電池は鉛蓄電池と同じです。これは、3つの基本的なレイヤーで構成されています。最初のものはニッケル層、次にセパレーター層、そしてカドミウム層です。ニッケルは正極コレクターとして機能し、カドミウム層は負極コレクターとして機能します。

2つの層の間の分離層はKOHまたはNaOHで構成されています。その目的は、OHイオンを提供することです。これらとは別に、安全弁、シール板、絶縁リング、絶縁ガスケット、アウターケースで構成されています。絶縁体リングの目的は、2つの層の間に絶縁を提供することです。絶縁ガスケットは、絶縁リングが近くに保管される場所です。セパレータ層はこのリングに接続されています。

外側のケースは、バッテリーの損傷や取り扱いの誤りなどの外部要因から内側の層を保護するためのものです。バッテリー内で化学反応が発生するため、バッテリーを使用することは常に危険であることに注意する必要があります。セパレータ層と一緒の層は、必要な化学反応を形成し、電位差を形成します。

ニッケルカドミウム電池の動作

ニッケルカドミウム電池の動作は、層間で発生する化学反応に基づいています。 DC電圧のソースであるバッテリーは、2つのポート（アノードとカソード）で構成されています。バッテリーを作る間、最初にカドミウム層はレドックス上に保たれます。カドミウム層はカソード端子として機能します。カドミウムは重い材料の1つであり、優れた導電性を備えています。カドミウム層の上には、セパレーター層があります。

セパレータ層の目的は、に必要なOHイオンを提供することです。化学反応。 OHイオンは、カソード層のニッケルとセパレーターの間の反応に必要です。酸化ニッケルOHイオンを出力します。前述のセパレータ層の必要性は、化学反応に必要なOHイオンを提供することです。 H2Oを供給するために、最初の反応のためにセパレーター層を水に浸します。

その後、H2Oが副産物の1つとして得られます。アノード側では、カドミウム層もセパレーター層から得られるOHイオンと結合します。これにより、酸化カドミウムと電子が発生します。両方の方程式の電子がキャンセルされることに注意してください。また、OHイオンはキャンセルされます。リマインダー方程式は、ニッケルがカドミウムと水と組み合わされた3番目の方程式で与えられます。その結果、酸化ニッケルと酸化カドミウムが生成されます。化学反応の後に電子が流れ、2つの端子間に電位差が生じます。

ニッケルカドミウム電池の種類

ニッケルカドミウム電池の分類は、サイズと利用可能な電圧に基づいてのみ行われます。サイズに基づいて、AAA、AA、A、Cs、C、D、またはFサイズの場合があります。これらのサイズはすべて、異なる出力電圧仕様が付属しています。それらのいくつかは円筒形のパイプ形であり、それらのいくつかは長方形の箱形の外箱に入っています。