物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中的常用電池方案_鎳鎘電池

鎳鎘電池

鎳鎘(NiCd)電池是一種二次電池它由鎳和鎘兩種金屬作為正負(fù)極材料電解液為氫氧化鉀溶液，是最早應(yīng)用于手機(jī)、超科等設(shè)備的電池種類，它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強(qiáng)、維護(hù)簡(jiǎn)單，一般使用以下反應(yīng)放電：

鎳鎘電池的優(yōu)點(diǎn):

1、“結(jié)實(shí)”、價(jià)格便宜;

鎳鎘電池是最早出現(xiàn)的干式充電電池，現(xiàn)技術(shù)成熟、價(jià)格低廉，售價(jià)僅堿性電池的四倍，實(shí)際使用相當(dāng)于500節(jié)糊式鋅錳電池，故使用費(fèi)非常低。它的正極采用氧化鎳，負(fù)極為氧化鎘，電解質(zhì)為氫氧化鉀。額定電壓1.2伏，出廠時(shí)為放電狀態(tài)，初始電壓不高于1.0伏。這是假冒充電電池或舊充電電池與新品的明顯區(qū)別。

2、放電平臺(tái)穩(wěn)定

滿充電時(shí)的最大電壓可達(dá)1.6V~1.8V，開始工作后，很快就回落在額定電壓上。此后能保持很長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定電壓值，到電量用完時(shí)，才迅速下跌。

3、自放電低鎳鎘電池的最終放電電壓為1.0 V。自放電率大，達(dá)25%~28%/月，不宜充滿電保存。鎳鎘電池內(nèi)阻極小，能提供特別大的放電電流，短路電流可達(dá)6A，并且放電電壓穩(wěn)定。

4、耐過充電池

鎳鎘電池應(yīng)采用恒流充電，可大電流充電。由于電量充足后，若繼續(xù)充電，電壓反而會(huì)下降，故可用負(fù)電壓增量(-AV)自動(dòng)控制，結(jié)束充電。若充足后繼續(xù)充電，電能將全部轉(zhuǎn)化成熱能，電池發(fā)熱劇烈，溫升可達(dá)(AT/t)來自動(dòng)結(jié)束充電。鎘電池的一大優(yōu)點(diǎn)為過充電的危險(xiǎn)性不大，涓流充電的話，過充電對(duì)電池幾乎沒有影響。故可以用廉價(jià)的半波整流串電阻限流的定電壓充電器充電，開始電流較大，此后逐步減小，不需具備定時(shí)或充足自動(dòng)結(jié)束功能。稍好的可用大電充恒流快速充電方式，定時(shí)自動(dòng)切斷電源。

鎳鎘電池的缺點(diǎn)

1、能量密度比低

電池容量小，鎳鎘電池的能量重量比50Wh/Kg，能量體積比150Wh兒，是幾種充電電池中最差的。由能量體積比不高，5號(hào)鎘電池的容量只與糊式鋅錳電池持平，約500mAh.

2、有記憶效應(yīng)

鎳氫和鎳鎘電池的工作電壓都是1.2V。但是鎳氫的體積比能量比鎳鎘電池高。鎳鎘電池有很強(qiáng)的記憶效應(yīng)，鎳氫的記憶效應(yīng)很小。

3、對(duì)環(huán)境有污染

同時(shí)鎳鎘電池中含有重金屬鎘，目前已經(jīng)禁止使用。但是由于鎘電池優(yōu)異的大倍率放電性能，在很多電動(dòng)工具方面，鎳氫電池還不能代替鎳鎘電池。

4、壽命短

與鎳氫電池和鋰電池的使用壽命相比，要更短些

鎳鎘電池保養(yǎng)

電池壽命是指使用一段時(shí)間后，充放電的容量下降到標(biāo)稱容量的80%之前進(jìn)行的充放電次數(shù)，并非不能充放電或完全失效才是電池的壽命；自放電率是指電池充足電后長(zhǎng)時(shí)間放置不用的情況下緩慢自行放電的現(xiàn)象。自放電率低表明長(zhǎng)時(shí)間放置后容量下降少。

對(duì)于外出拍攝節(jié)目或新聞采訪，一般均使用便攜式攝錄設(shè)備，與便攜攝錄設(shè)備配套使用的電池，能否高效、優(yōu)質(zhì)的連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作提保證拍攝工作順利進(jìn)行的至關(guān)重要的一環(huán)。電池功能的正常發(fā)揮與我們電視、電教工作者在日常工作中的正確使用與精心保養(yǎng)密切相關(guān)，因此使用和保養(yǎng)問題應(yīng)該引起我們的重視。

1、在日常工作中，應(yīng)該熟悉自己使用電池所屬類型，它所具有的基本特點(diǎn)和性能。這對(duì)于指導(dǎo)我們正確的使用和保養(yǎng)，具有十分重要的意義，對(duì)于延長(zhǎng)電池的使用壽命也是極為重要的。

2、充電時(shí)，室溫最好控制在10℃－30℃之間進(jìn)行，右高于30攝氏度最好采取降溫措施，避免因電池內(nèi)部過熱發(fā)生變形；室溫低于5攝氏度時(shí)，會(huì)造成充電不足，影響電池的使用壽命。

3、電池經(jīng)一段時(shí)間的使用后，由于放電程度不同和老化或多或少的存在充電不足和性能下降的情況，一般情況下鎳鎘電池可在10次左右的充放電循環(huán)之后，進(jìn)行一次過充電。方法是延長(zhǎng)充電時(shí)間比正常充電時(shí)間延長(zhǎng)一倍左右。具體舉例如下：用SONY的BC--1WA(B)充電器對(duì)NP-1電池充電，在綠燈閃爍時(shí)為快速充電，綠燈停止閃爍長(zhǎng)亮?xí)r快速充電結(jié)束點(diǎn)滴充電開始，延長(zhǎng)點(diǎn)滴充電時(shí)間時(shí)，點(diǎn)滴充電時(shí)間為過充電時(shí)間，過充電時(shí)間以3－4小時(shí)為宜。

4、電池充放電應(yīng)嚴(yán)格按要求規(guī)范操作，切忌長(zhǎng)期過充、過放或經(jīng)常充電不足。放電不徹底、電池使用時(shí)長(zhǎng)期小電流深度放電或短路都是造成電池容量下降、壽命縮短的重要因素。長(zhǎng)此以往違章使用操作不僅會(huì)影響使用，而且勢(shì)必會(huì)影響電池的容量與壽命。

5、在常用BC-1WA(B)充電器中，電池充電過程應(yīng)一次完成，不可中途斷電或在快速充電結(jié)束后，電池處于高溫狀態(tài)，而重新接通電源，使得充電器再次給電池快速充電，結(jié)果會(huì)造成過充電。在使用中當(dāng)電池告警指示燈閃爍告警時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換電池，避免電池過量放電。

6、鎳鎘電池長(zhǎng)期不用時(shí)勿需充電保存，但須將電池放電至終止電壓后(攝錄機(jī)電池告警燈閃爍)方可封裝存放在原包裝紙盒或用布、紙包裝后，置于干燥、通風(fēng)處存放。

廢舊電池回收

處理程序

鎳鎘電池是一種堿性蓄電池，它的正極板為氫氧化鎳，負(fù)極板為鎘，電解質(zhì)是氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液。鎳鎘電池含有大量的Ni、Cd和Fe，其中Ni是鋼鐵、電器、有色合金、電鍍等方面的重要原料，Cd是電池、顏料和合金等方面用的稀有金屬且有巨毒，報(bào)廢后必須進(jìn)行回收。為了回收鎳鎘電池中的鎘、鎳、鐵材料和塑料，一般采用下列處理程序：

(1)機(jī)械拆卸和排出電解液：分離大電池的支架、殼體，排出的KOH常用酸中和成鉀鹽后 棄去。

(2)粉碎、篩分和物理分離：根據(jù)不同物料的粒度、磁化率進(jìn)行篩分和磁選分離。獲得細(xì)粒電極物料和粗粒不銹鋼、鐵廢料及塑料，后兩類分別用酸中和、水洗后另行回收。

(3)化學(xué)冶金處理：對(duì)活性電極材料進(jìn)行化學(xué)冶金處理，以獲得金屬鎘、鎳或它們的化合物試劑。

回收工藝

廢棄鎳鎘電池再生利用技術(shù)一般分為火法技術(shù)和濕法技術(shù)兩大類型。

火法工藝簡(jiǎn)單，能有效回收純Cd，防止Cd污染環(huán)境，并能回收鐵組金屬，在美國、瑞典、法 國及日本等發(fā)達(dá)國家獲得了較多的工業(yè)應(yīng)用。但火冶法要在90~1000℃高溫條件下進(jìn)行，能耗較高，需處理大量高溫含塵爐氣，金屬回收率和產(chǎn)品純度也有待提高。

傳統(tǒng)的濕法冶金工藝目前尚無法回收原料中的少量Co，且電解條件要求嚴(yán)格。因此，為更有效從廢Ni、Cd電池中回收有價(jià)金屬，除不斷完善傳統(tǒng)工藝外，國內(nèi)外還在研究新的處理工藝。其中，溶劑萃取法和氨水浸出法是兩種較有應(yīng)用前景的回收工藝。

本文章源自奇跡物聯(lián)開源的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用知識(shí)庫Cellular IoT Wiki，更多技術(shù)干貨歡迎關(guān)注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知識(shí)庫（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

歡迎同學(xué)們走進(jìn)AmazIOT知識(shí)庫的世界！

這里是為物聯(lián)網(wǎng)人構(gòu)建的技術(shù)應(yīng)用百科，以便幫助你更快更簡(jiǎn)單的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

Cellular IoT Wiki初心：

在我們長(zhǎng)期投身于蜂窩物聯(lián)網(wǎng) ODM/OEM 解決方案的實(shí)踐過程中，一直被物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)碎片化與產(chǎn)業(yè)資源碎片化的問題所困擾。從產(chǎn)品定義、芯片選型，到軟硬件研發(fā)和測(cè)試，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的碎片化以及產(chǎn)業(yè)資源的碎片化，始終對(duì)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品開發(fā)交付質(zhì)量和效率形成制約。為了減少因物聯(lián)網(wǎng)碎片化而帶來的重復(fù)開發(fā)工作，我們著手對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)中高頻應(yīng)用的技術(shù)知識(shí)進(jìn)行沉淀管理，并基于 Bloom OS 搭建了不同平臺(tái)的 RTOS 應(yīng)用生態(tài)。后來我們發(fā)現(xiàn)，很多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)都面臨著相似的困擾，于是，我們決定向全體物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)開發(fā)者開放奇跡物聯(lián)內(nèi)部沉淀的應(yīng)用技術(shù)知識(shí)庫 Wiki，期望能為更多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)者減輕一些重復(fù)造輪子的負(fù)擔(dān)。

Cellular IoT Wiki沉淀的技術(shù)內(nèi)容方向如下：

奇跡物聯(lián)的業(yè)務(wù)服務(wù)范圍：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物聯(lián)網(wǎng)模組，為客戶物聯(lián)網(wǎng)ODM/OEM解決方案服務(wù)。我們的研發(fā)技術(shù)中心在石家莊，PCBA生產(chǎn)基地分布在深圳、石家莊、北京三個(gè)工廠，滿足不同區(qū)域&不同量產(chǎn)規(guī)模&不同產(chǎn)品開發(fā)階段的生產(chǎn)制造任務(wù)。跟傳統(tǒng)PCBA工廠最大的區(qū)別是我們只服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)客戶。

連接我們，和10000+物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者一起 降低技術(shù)和成本門檻

讓蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更簡(jiǎn)單~~

哈哈你終于滑到最重要的模塊了，

千萬不！要！劃！走！忍住沖動(dòng)！~

歡迎加入飛書“開源技術(shù)交流群”，隨時(shí)找到我們哦~

點(diǎn)擊鏈接如何加入奇跡物聯(lián)技術(shù)話題群（https://rckrv97mzx.feishu.cn/docx/Xskpd1cFQo7hu9x5EuicbsjTnTf）可以獲取加入技術(shù)話題群攻略

Hey 物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者，

你是否有了解過奇跡物聯(lián)的官方公眾號(hào)“eSIM物聯(lián)工場(chǎng)”呢？

這里是奇跡物聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)開源wiki主陣地，歡迎關(guān)注公眾號(hào)，不迷路～

及時(shí)獲得最新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)沉淀發(fā)布

（如有侵權(quán)，聯(lián)系刪除）

審核編輯 黃宇