Acumulator de nichel-cadmiu

Caracteristici
Acumulator de nichel-cadmiu
Acumulator Saft nichel-cadmiu pentru vehicule PSA la Museum Autovision , Altlußheim , Germania .
Energie / Greutate	40 până la 60 Wh / kg
Energie / Volum	50 până la 150 Wh / ℓ
Eficiență încărcare-descărcare	70-90 %
Auto-descărcare	10% până la 20% / lună
Durata de viață	24 - 36 luni
Numărul de cicluri de încărcare	1500 de cicluri
Tensiunea nominală pe celulă	1,2 V

Un acumulator de nichel-cadmiu sau Ni-Cd este un acumulator electric reîncărcabil care folosește hidroxid de nichel și cadmiu ca electrozi .

Notă: denumirea NiCad este obișnuită, dar eronată, deoarece un element chimic este abreviat cu maximum una sau două litere, dar este utilizat pe scară largă în denumirea publică generală a acestor acumulatori.

Acumulatori pentru consumatori

În ceea ce privește acumulatorii pentru consumatori (denumiți în mod greșit baterii reîncărcabile și denumiți acumulatori portabili în jargonul Directivei europene 2006/66 / CE care reglementează bateriile și acumulatorii din UE), tehnologia Ni-Cd este în prezent în prezent. performanţă. În plus, această tehnologie a bateriei portabile este interzisă în Uniunea Europeană în conformitate cu Directiva 2006/66 / CE. Aceste produse sunt înlocuite de baterii NiMH , ele însele în concurență cu bateriile Li-ion .

Acumulatoare industriale

În ceea ce privește acumulatorii industriali (deci nu sunt utilizați de gospodării), situația este oarecum diferită, deoarece acești acumulatori păstrează avantaje semnificative față de alte tehnologii disponibile. Sunt într-adevăr de o mare fiabilitate electrică (rezistență la suprasarcină) și mecanică (rezistență la impact) și tolerează o gamă largă de temperaturi (de la -50 ° C la 70 ° C ). În plus, în mod natural, aceștia se bucură de o durată lungă de viață (de obicei, 12 până la 15 ani și până la 20 de ani). Din aceste motive, ele sunt, în general, alese pentru aplicații de securitate, unde contribuie la protecția oamenilor și a bunurilor în domenii de utilizare exigente. Principalele domenii de utilizare sunt siguranța aeronautică (aproape toate avioanele comerciale sunt echipate cu baterii de rezervă Ni-Cd), siguranța feroviară (același lucru este valabil și pentru trenurile de mare viteză), fiabilitatea rețelei dificil de accesat (telecomunicații, date și energie ). Din 1994 , în Europa, grupul BMZ (din grupul Saft ) s-a specializat în proiectarea personalizată a pachetelor acumulatoare de nichel-cadmiu, pentru a le adapta la mai multe tipuri de nevoi.

Cu toate acestea, prezența substanțelor toxice , ecotoxice și periculoase (6% Cd) în aceste produse face imperativ ca titularul să încredințeze baterii industriale NiCd folosite unui loc de tratament autorizat pentru a asigura reciclarea acestora în conformitate cu legislația în vigoare. Producătorii acestor acumulatori sunt obligați să consilieze cu privire la alegerea reciclatorului.

În sectorul industrial, această tehnologie concurează uneori cu tehnologia plumbului / acidului (aceleași constrângeri asupra produsului utilizat datorită prezenței substanțelor toxice, ecotoxice și periculoase: acid și 60% Pb ) și a tehnologiei Ni-MH (destul de nedezvoltată). Se dezvoltă alte tehnologii pentru piețe foarte specializate (de exemplu , militare, medicale, energii regenerabile intermitente etc.).

Avantajele NiCd

Încărcare rapidă și ușoară, chiar și după o perioadă lungă de depozitare, mai ales când este rece.
Durată lungă de viață în număr de cicluri de încărcare și descărcare.
Păstrează performanțele sale la temperaturi scăzute și nu îmbătrânește prematur la temperaturi ridicate.
Rezistență internă foarte mică.
Stocare ușoară, indiferent de nivelul de încărcare.

Puncte slabe ale NiCd

Densitate redusă de energie.
Auto-descărcare destul de rapidă (20% / lună).
Sensibilitate la efectul de memorie .
Conține substanțe periculoase (6% Cd) ceea ce înseamnă că trebuie colectat la sfârșitul vieții pentru reciclare.
Cost de achiziție mai mare decât tehnologia standard.

Convenabil

Când vorbim despre descărcarea completă a unei baterii, acest lucru implică în mod evident să nu coborâți sub 1 V / celulă. Aceasta este tensiunea minimă sub care elementul nu trebuie să scadă niciodată sub pedeapsa distrugerii parțiale sau chiar complete. Descărcarea are loc în trei faze:

În primul rând, o scădere rapidă a tensiunii la valoarea de 1,2 V / celulă.
Apoi, un interval lung în care tensiunea rămâne stabilă la această valoare.
Și, în cele din urmă, o scădere rapidă a tensiunii, aici este imperativ să opriți descărcarea înainte de distrugere.
Lungimea acestor faze depinde de curentul livrat. Pentru o descărcare optimă, este necesar să se respecte indicațiile date de producător în funcție de tehnologie și caracteristicile acumulatorului. În funcție de tehnologia lor, acumulatorii pot livra mai mult sau mai puțin curent pentru aceeași capacitate.

Legislație

Un cadru foarte strict pentru introducerea pe piața europeană a acestei tehnologii a fost instituit prin Directiva 2006/66 / CE publicată în JOUE privind6 septembrie 2006. Acest cadru a fost implementat prin transpunerea acestei directive în fiecare legislație națională a celor 28 de state membre ale Uniunii Europene, transpuneri care au avut loc în termen de 24 de luni de la data publicării acestei directive.

Printre alte cerințe, această directivă prevede interzicerea utilizării cadmiului în acumulatori portabili, cu excepția acumulatorilor destinați sistemelor de urgență și de alarmă, precum și echipamentelor medicale și instrumentelor electrice. Scutirea pentru uneltele electrice fără fir va înceta31 decembrie 2016.

Acumulatoarele Ni-Cd proiectate pentru uz industrial sau profesional nu sunt afectate de această interdicție. De fapt, producătorii lor au pus în aplicare sisteme eficiente de colectare și reciclare la sfârșitul ciclului de viață, împiedicându-i astfel să ajungă în depozitele de deșeuri sau incineratoare.

Note și referințe

Directiva 2006/66 / CE ... referitoare la baterii și acumulatori ... de abrogare a directivei 91/157 / CEE [PDF] , pe site-ul /eur-lex.europa.eu.