Восстановление ni cd аккумуляторов: Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов шуруповерта – можно ли восстановить и отремонтировать АКБ своими руками

Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов шуруповерта – можно ли восстановить и отремонтировать АКБ своими руками

Ваши никель-кадмиевые аккумуляторы больше не держат заряд или вовсе не хотят заряжаться? Можно ли восстановить аккумулятор шуруповерта?

Что вы делаете с аккумуляторами, когда они умирают? Просто выбрасываете в мусорное ведро (что наносит вред окружающей среде), или сдаете их в переработку?

Лучшим решением будет вернуть разряженные батарейки к жизни, что спасет вас от лишних трат, а окружающую среду от загрязнения.

Один из способов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов – с помощью сварочного аппарата. Но не у всех есть такой аппарат… Поэтому, нам нужно выбрать другой способ как отремонтировать аккумулятор шуруповерта в домашних условиях.

ВНИМАНИЕ!
Вам придется вскрывать устройство, имеющее опасное напряжение 300 вольт. Поэтому вы должны быть очень осторожны и соблюдать меры безопасности во время ремонта АКБ шуруповерта своими руками.

Шаг 1: Итак, почему же выходят из строя никель-кадмиевые аккумуляторы?

Почему «умирают» Ni-Cd аккумуляторы, как перебрать их и раскачать?

Проблема заключается в образовании дендритов (кристаллов) металлического кадмия и других факторов, вызванных:

1. перезарядкой аккумулятора;
2. хранением аккумулятора долгое время в разряженном состоянии;
3. эффектом памяти;
4. воздействием высокой температуры.

Дендриты начинают расти внутри аккумулятора и, в конечном итоге, касаются обоих электродов, что приводит к внутреннему замыканию элемента.

Эти кристаллы могут быть легко разрушены путем пропуска через аккумулятор высокого импульсного тока. После этого батарея снова будет как новая!

Шаг 2: Что потребуется для восстановления батареи

Для восстановления рекомендуется использовать конденсаторы, так как они дают мощный импульсный разряд. Другие источники питания, такие как автомобильные аккумуляторы или сварочные аппараты, являются не очень хорошим вариантом, так как они выдают ток постоянно, что может привести к перегреву элемента и даже его взрыву.

Конечно, вы можете использовать и автомобильный аккумулятор или сварочный аппарат, но в этом случае вам придется соблюдать осторожность.

Нужный нам конденсатор должен иметь емкость около 100000 мкФ и рассчитан на напряжение 60 В. К сожалению, деталь с такими характеристиками стоит очень дорого.

Чтобы не тратиться на высокоемкостной конденсатор, используем вместо него конденсатор от фотовспышки. Такой конденсатор отлично подойдет для импульсной разрядки. Но он опаснее…

Итак, что вам потребуется:

• Старый фотоаппарат со встроенной вспышкой (или одноразовая флэш-камера).
• «Убитые» никель-кадмиевые аккумуляторы.
• Провода.
• Одинарный батарейный отсек для элемента питания типа AA, AAA, C или D, в зависимости от того, аккумулятор какого типоразмера вы будете восстанавливать.
• Маленький ползунковый (или другого типа) переключатель.
• Кнопочный выключатель, рассчитанный на высокое напряжение.

Из инструмента вам понадобятся:

• Паяльник (если вы будете скручивать провода между собой, то паяльник не потребуется).
• Кусачки.
• Инструмент для зачистки проводов.
• Плоская отвертка.
• Плоскогубцы.

Итак, приступаем к работе!

Шаг 3: Ломаем камеру

Этот шаг является довольно опасной частью проекта. Нужно быть очень осторожным, чтобы не получить удар током от заряженного конденсатора.

(Конденсатор, установленный в камере – это большой черный цилиндр; он используется для работы вспышки).

Вскройте корпус камеры с помощью отвертки. Будьте осторожны, чтобы не получить удар током.

После того, как корпус будет разобран, разрядите конденсатор, прикоснувшись одновременно к двум его контактам отверткой с изолированной ручкой. Вы увидите (и услышите) мощную искру, и конденсатор разрядится (от такого разряда на отвертке может остаться отметина, поэтому используйте инструмент, которого вам не жалко).

Опасный шаг пройден (некоторые считают, что это самая забавная часть проекта, так как они лицезрят мощную громкую искру при разряде конденсатора).

Шаг 4: Удаляем и добавляем переключатель

Выньте плату из фотоаппарата. Теперь нужно убрать встроенный в плату выключатель заряда, и припаять внешний выключатель. Он сделает управление работой устройства более удобным и обезопасит вас от случайного прикосновения к токоведущим частям.

Оторвите верхнюю часть встроенного переключателя. Его будет не слишком сложно удалить.

Затем припаяйте два провода к обоим его контактам. К другим концам проводов припаяйте новый переключатель.

Шаг 5: Припаиваем батарейный отсек и кнопку

1. Далее припаяйте батарейный отсек через кнопку высокого напряжения к выводам конденсатора.
2. Черный провод от батарейного отсека припаивается к минусовому выводу конденсатора.
3. Красный провод батарейного отсека, через кнопку, припаивается к плюсовому выводу конденсатора.
4. В этот батарейный отсек будет устанавливаться неисправный никель-кадмиевый аккумулятор для восстановления.

Шаг 6: Изолируем высокое напряжение

Почти закончили! Все, что вам осталось сделать, это изолировать все части устройства с высоким напряжением.

Можете установить плату в красивую коробку, а можете просто заклеить все металлические детали и дорожки платы липкой лентой.

Все готово!

Шаг 7: Разряд!

Чтобы вернуть к жизни нерабочий Ni-Cd аккумулятор, поместите его в батарейный отсек, а рабочий щелочной элемент питания – в отсек на плате камеры.

Включите выключатель зарядки и подождите, пока лампочка не загорится. Как только она загорится, нажмите кнопку, и вы услышите громкий звук «ПОП». Это нормально, так и должно быть. Это означает, что аккумулятор был «мертв», и теперь вы «оживили» его! Для большей уверенности, что дендриты разрушены и АКБ удалось реанимировать пропустите разряд через батарею еще раз.

После восстановления, зарядите полностью аккумулятор в предназначенном для этого зарядном устройстве.

Вот и все. Пользуйтесь!

Восстановление никель-кадмиевых аккумуляторов шуруповерта – можно ли восстановить и отремонтировать АКБ своими руками

Ваши никель-кадмиевые аккумуляторы больше не держат заряд или вовсе не хотят заряжаться? Можно ли восстановить аккумулятор шуруповерта?

Что вы делаете с аккумуляторами, когда они умирают? Просто выбрасываете в мусорное ведро (что наносит вред окружающей среде), или сдаете их в переработку?

Лучшим решением будет вернуть разряженные батарейки к жизни, что спасет вас от лишних трат, а окружающую среду от загрязнения.

Один из способов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов – с помощью сварочного аппарата. Но не у всех есть такой аппарат… Поэтому, нам нужно выбрать другой способ как отремонтировать аккумулятор шуруповерта в домашних условиях.

ВНИМАНИЕ!
Вам придется вскрывать устройство, имеющее опасное напряжение 300 вольт. Поэтому вы должны быть очень осторожны и соблюдать меры безопасности во время ремонта АКБ шуруповерта своими руками.

Шаг 1: Итак, почему же выходят из строя никель-кадмиевые аккумуляторы?

Почему «умирают» Ni-Cd аккумуляторы, как перебрать их и раскачать?

Проблема заключается в образовании дендритов (кристаллов) металлического кадмия и других факторов, вызванных:

1. перезарядкой аккумулятора;
2. хранением аккумулятора долгое время в разряженном состоянии;
3. эффектом памяти;
4. воздействием высокой температуры.

Дендриты начинают расти внутри аккумулятора и, в конечном итоге, касаются обоих электродов, что приводит к внутреннему замыканию элемента.

Эти кристаллы могут быть легко разрушены путем пропуска через аккумулятор высокого импульсного тока. После этого батарея снова будет как новая!

Шаг 2: Что потребуется для восстановления батареи

Для восстановления рекомендуется использовать конденсаторы, так как они дают мощный импульсный разряд. Другие источники питания, такие как автомобильные аккумуляторы или сварочные аппараты, являются не очень хорошим вариантом, так как они выдают ток постоянно, что может привести к перегреву элемента и даже его взрыву. Конечно, вы можете использовать и автомобильный аккумулятор или сварочный аппарат, но в этом случае вам придется соблюдать осторожность.

Нужный нам конденсатор должен иметь емкость около 100000 мкФ и рассчитан на напряжение 60 В. К сожалению, деталь с такими характеристиками стоит очень дорого.

Чтобы не тратиться на высокоемкостной конденсатор, используем вместо него конденсатор от фотовспышки. Такой конденсатор отлично подойдет для импульсной разрядки.

Но он опаснее…

Итак, что вам потребуется:

• Старый фотоаппарат со встроенной вспышкой (или одноразовая флэш-камера).
• «Убитые» никель-кадмиевые аккумуляторы.
• Провода.
• Одинарный батарейный отсек для элемента питания типа AA, AAA, C или D, в зависимости от того, аккумулятор какого типоразмера вы будете восстанавливать.
• Маленький ползунковый (или другого типа) переключатель.
• Кнопочный выключатель, рассчитанный на высокое напряжение.

Из инструмента вам понадобятся:

• Паяльник (если вы будете скручивать провода между собой, то паяльник не потребуется).
• Кусачки.
• Инструмент для зачистки проводов.
• Плоская отвертка.
• Плоскогубцы.

Итак, приступаем к работе!

Шаг 3: Ломаем камеру

Этот шаг является довольно опасной частью проекта. Нужно быть очень осторожным, чтобы не получить удар током от заряженного конденсатора.

(Конденсатор, установленный в камере – это большой черный цилиндр; он используется для работы вспышки).

Вскройте корпус камеры с помощью отвертки. Будьте осторожны, чтобы не получить удар током.

После того, как корпус будет разобран, разрядите конденсатор, прикоснувшись одновременно к двум его контактам отверткой с изолированной ручкой. Вы увидите (и услышите) мощную искру, и конденсатор разрядится (от такого разряда на отвертке может остаться отметина, поэтому используйте инструмент, которого вам не жалко).

Опасный шаг пройден (некоторые считают, что это самая забавная часть проекта, так как они лицезрят мощную громкую искру при разряде конденсатора).

Шаг 4: Удаляем и добавляем переключатель

Выньте плату из фотоаппарата. Теперь нужно убрать встроенный в плату выключатель заряда, и припаять внешний выключатель. Он сделает управление работой устройства более удобным и обезопасит вас от случайного прикосновения к токоведущим частям.

Оторвите верхнюю часть встроенного переключателя. Его будет не слишком сложно удалить.

Затем припаяйте два провода к обоим его контактам. К другим концам проводов припаяйте новый переключатель.

Шаг 5: Припаиваем батарейный отсек и кнопку

1. Далее припаяйте батарейный отсек через кнопку высокого напряжения к выводам конденсатора.
2. Черный провод от батарейного отсека припаивается к минусовому выводу конденсатора.
3. Красный провод батарейного отсека, через кнопку, припаивается к плюсовому выводу конденсатора.
4. В этот батарейный отсек будет устанавливаться неисправный никель-кадмиевый аккумулятор для восстановления.

Шаг 6: Изолируем высокое напряжение

Почти закончили! Все, что вам осталось сделать, это изолировать все части устройства с высоким напряжением.

Можете установить плату в красивую коробку, а можете просто заклеить все металлические детали и дорожки платы липкой лентой.

Все готово!

Шаг 7: Разряд!

Чтобы вернуть к жизни нерабочий Ni-Cd аккумулятор, поместите его в батарейный отсек, а рабочий щелочной элемент питания – в отсек на плате камеры.

Включите выключатель зарядки и подождите, пока лампочка не загорится. Как только она загорится, нажмите кнопку, и вы услышите громкий звук «ПОП». Это нормально, так и должно быть. Это означает, что аккумулятор был «мертв», и теперь вы «оживили» его! Для большей уверенности, что дендриты разрушены и АКБ удалось реанимировать пропустите разряд через батарею еще раз.

После восстановления, зарядите полностью аккумулятор в предназначенном для этого зарядном устройстве.

Вот и все. Пользуйтесь!

Анализ методов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов после потери емкости в процессе эксплуатации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 629.42:621.355

БАЛАГУРА А.С., ассистент (Донецкий институт железнодорожного транспорта), КОЧЕВ А.В., ассистент (Донецкий институт железнодорожного транспорта), ГОНЧАРОВА Д.С. ассистент (Донецкий институт железнодорожного транспорта)

Анализ методов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов после потери емкости в процессе эксплуатации

Balagura A. S., Assistant (DRTI), Kochev A.V., Assistan (DRTI), Goncharova D.S., Assistan (DRTI)

Analysis methods of recovery of nickel-cadmium batteries after a loss in capacity during operation

Введение

Аккумуляторная батарея (АБ) на электровозах применяется для питания цепей управления и освещения при неработающих генераторах управления или стабилизирующее-зарядных агрегатах. На электрическом подвижном составе широко используют щелочные АБ, обладающие высокой механической прочностью, выдерживающие токи большой силы, короткие разряды, тряску. При эксплуатации щелочных аккумуляторных батарей тягового подвижного состава аккумуляторы теряют свою емкость[1]. Основными причинами сокращения срока службы аккумуляторов являются продолжительные режимы заряда, глубокая разрядка и большие токи заряда из-за неисправности регулятора напряжения, неудовлетворительное техническое

обслуживание. Следовательно, наиболее эффективными мероприятиями для продления срока службы батареи будут:

-эксплуатация в условиях

циклирования с полным зарядом и разрядом;

– хранение в разряженном состоянии и заряд АБ перед началом эксплуатации;

– повышение качества технического обслуживания.

При выполнении этих условий потери емкости будут сведены к минимуму. Наработка на отказ аккумуляторных батарей ограничивается, как правило, положительным электродом. Батареи выходят из строя, несмотря на то, что их отрицательный электрод и механическая часть находиться в удовлетворительном состоянии. Следовательно, срок службы аккумуляторов зависит от срока службы оксидно-никелевого электрода [1].

Постановка задачи

Задачей работы является изучение факторов, влияющих на качественные показатели формирования и

восстановления емкости. Поиск

оптимальных способов формирования и восстановление емкости.

Цель работы

Исследование способов и устройств, позволяющих ускорить формирование и восстановление емкости щелочных никель-кадмиевых аккумуляторных батарей электровозов.

Основной материал

В настоящий период времени издано большое количество работ,

рассматривающих способы ускоренного формирования и восстановления емкости аккумуляторных батарей. Но в данный период времени применяется постоянный ток для формирования технологических процессов и восстановления емкости щелочных батарей. Обзор литературы привел к выводам, что при постановке задачи разработки перспективных способов формирования и восстановления емкости необходим комплексный подход. Следует рассматривать вопросы нарастания электромеханических процессов

формирования и восстановления емкости во взаимосвязи с задачами технической реализации режимов и факторами, отрицательно влияющими на качественные показатели АБ. Трудностью внедрения ассиметричного тока является,

недостаточно изученная теория

нестационарного электролиза, и сложность устройств, реализующих переменно-токовые режимы. С появлением однокристальных микропроцессоров, с внутренней памятью программ и данных, оснащенных таймерами, силовой элементной базой с необходимыми параметрами стало возможным создание более прогрессивных устройств ускоренного заряда. На основе однокристальных микропроцессоров и современной элементной базе стало возможно создавать экономичные и приемлемые по цене, зарядные устройства. Поэтому вопрос изучения закономерности поведения никель-кадмиевых

аккумуляторных батарей при ускоренном заряде асимметричным током, становится более актуальным. Ответ на этот вопрос позволит решить задачу сокращения энергетических и временных затрат при обслуживании аккумуляторов. В настоящий период времени издано большое количество работ, в которых разработаны способы ускоренного формирования и восстановления емкости щелочных аккумуляторов и устройств.

В работе [1] автор исследовал оптимальные режимы формирования никель-кадмиевых аккумуляторных

батарей ассиметричным током

промышленной частоты. Наиболее оптимальным как по скорости формирования, так и распределению тока оказался режим, при котором величина импульса составляла 40% от прямого импульса. Увеличение обратного импульса до 60% улучшило распределение тока, но при этом наблюдалось падение емкости. Улучшение процессов формирования емкости ассиметричным током в работе [1] было получено за счет увеличения плотности тока в сравнении с принятыми нормативными требованиями для формирования емкости постоянным током, и сокращения длительности зарядом при каждом цикле формирования емкости. 8,6 [1]. Способы формирования и восстановления емкости никель-кадмиевых АБ, предлагаемые в работе [2], позволяют сократить время этих технологических процессов. Но предлагаемая автором методика приводит к перегреву аккумуляторов. Для аккумуляторных батарей большой емкости амплитуда анодного тока приобретает высокие величины, что делает применение такого

способа экономически не выгодным, а для некоторых типов АБ невозможным.

Для ускорения процесса

формирования емкости постоянный ток имеет ограниченные возможности. Связано это с самим электродом, применяемым в аккумуляторах. Электрод щелочного аккумулятора имеет пористую систему определенной толщины. В пористых электродах имеется градиент тока и потенциала по глубине электрода при заряде или разряде. Неравномерное распределение заряда по глубине электрода происходит из-за увеличения тока, благодаря чему поверхность быстро заряжается до величины потенциала газовыделения, появившиеся пузырьки газа частично или полностью перекрывают поры, вследствие чего снижается протекание тока по электролиту в глубину электрода.

Увеличение электрического тока при ускоренном заряде приводит к неравномерному распределению заряда по глубине электрода [3], из-за чего поверхность быстро заряжается, образующиеся пузырьки газа частично или полностью перекрывают устья пор, что ухудшает сопротивление протеканию тока по электролиту в глубину электрода.

Вместе с этим зарядная реакция концентрируется на поверхности электрода, а скорость заряда электрода в значительной степени определяется градиентом потенциала в глубину электрода за счет протекания токов диффузии. В начале процесса заряда градиент потенциала имеет максимальную величину, с ростом заряженности глубины электрода происходит постепенное выравнивание потенциала по толщине электрода, величина градиента

уменьшается, и токи диффузии падают. Согласно такому процессу процент зарядного тока, расходуемого на газовыделения, возрастает [5].

При заряде метало-керамических оксидно-никельевых электродов

электрический ток неравномерно

распределяется по глубине пористого электрода[1].

Анализ уровня развития техники зарядных зарубежных и отечественных устройств по публикациям, не имеет больших отличий. Исследуемые способы заряда, сводившиеся к сокращению времени заряда, которые показали весьма не плохие результаты для традиционных, широко применяемых систем Pb/PbO2 и Cd/NiOOH.

Поиск более прогрессивных способов зарядов и формирования емкости аккумуляторов не отставал от развития элементной базы силовой электроники. В группе управляемых силовых приборов, помимо тиристоров и симисторов, появились более мощные полевые транзисторы и транзисторы IGBT. Эти приборы используются в преобразователях с КПД 90% и более.

Устройства для заряда

аккумуляторов, созданные по принципу высокочастотных преобразователей, имеют небольшие габариты и вес. Это дает возможность снизить финансовые затраты на создание устройств. С широким использованием IGBT приборов и созданием на их основе большого перечня инверторов тока и высокочастотных преобразователей, имеющих коэффициент полезного действия около 90%, есть возможность отказаться от

преобразователей, выполненных на приборах с фазным управлением и перейти к более чувствительному регулированию зарядных токов. Уменьшить потери в контактах, повысить надежность контактных соединений и увеличить срок службы батарей возможно при снижении амплитудных значений в сохранении среднего тока заряда.

Применение асимметричного тока позволит увеличить электрохимические процессы в аккумуляторной батарее, особенно процессы формирования и восстановления емкости. Рост средней плотности ассиметричного тока

ограничивается несколькими факторами. Основным факторами являются:

– возникновение коррозии никелевой основы метало-керамических оксидно-никелевых электродов;

– экономические и технологические факторы, связанные с удорожанием и усложнение зарядных устройств;

– конструктивные особенности аккумуляторных батарей, ограничивающие амплитуду заряд-разряд импульсов.

При разработке мероприятий формирования емкости необходимо учитывать вышеперечисленные факторы.

Степень окисленности разряженных анодных масс также возрастает с первого цикла до десятого цикла. В дальнейшем степень окисленности разряженных анодных масс остается практически неизменной. [5]

Образованию коррозии никелевой основы пористой матрицы способствует повышение плотности тока, температуры, поэтому нельзя допускать значительного нагрева аккумуляторов. Коррозия никелевой металлокерамической основы снижает емкость оксидно-никелевого электрода, теряется прочность в процессе циклирования и приводит к не удерживанию в порах активной массы. Этим вызывает вымывание активной массы во время газовыделения. Уменьшение степени заряжаемости электрода обуславливается тем, что в процессе эксплуатации с оксидно-никелевым электродом происходит карбонизация токопроводящей добавки графита.

Принцип восстановления емкости аккумуляторов аналогичен принципу формирования емкости никель-кадмиевых аккумуляторов после изготовления. Неформированные пластины имеют неактивные формы гидроксидов, процесс восстановления которых

неудовлетворительный, из-за низкой проводимости гидроксидов для катодных процессов. При циклировании у высших гидроксидов в кристаллической структуре повышается содержание активного кислорода [6], что способствует повышению проводимости активной массы. В разряженной активной массе остается

значительное количество гидроксидов №ООН, обладающих более высокой проводимостью, чем №(ОН)2. Именно этим авторы объясняют улучшение

проводимости разряженной активной массы. При неглубоком циклировании с электродами происходят изменения, ухудшающие проводимость гидроксидов для катодных процессов. Снижение проводимости объясняется саморазрядом гидроксидов №ООН в той части активной массы, которая в течение

продолжительного времени не

подвергалась циклированию. При изготовлении электродов добавляют графит, для повышения проводимости структуры активной массы электродов. При этом предполагается, что гидроксид №ООН имеет то же назначение, что и графит [4].

Неглубокое циклирование никель-кадмиевых батарей так же объясняется изменением проводимости по твердой фазе за счет введения катиона К+ в кристаллическую решетку №ООН. Для восстановления емкости никель-кадмиевых аккумуляторных батарей необходимо использовать ассиметричный ток.

Для формирования и восстановления емкости аккумуляторов наилучшей является форма ассиметричного тока с коротким и длинным зарядным импульсом, который намного превышет по амплитуде зарядный импульс, разрядным импульсом. Эту форму ассиметричного тока рекомендуют авторы [7,8] для способов ускоренного заряда никель-кадмиевых аккумуляторных батарей, обеспечивающую равномерное распределение тока по толщине электрода. Что позволит увеличить длительность заряда для каждого цикла формирования ассиметричным током, по сравнению с технологическим режимом формирования постоянным током.

Выводы

Анализ литературы показал потребность создания новых устройств ускоренного формирования и

восстановления емкости. Использование асимметричного тока для цепей формирования и восстановления емкости известно давно, но широкого распространения данное мероприятие не получило, из-за недостаточно изученной теории пористых электродов и технической сложности реализации ассиметричного тока при разработке зарядных устройств.

Вопреки очевидному преимуществу асимметричного тока, в данный момент в технологических процессах формирования восстановления емкости никель-кадмиевых батарей используют постоянный ток. Из-за сложных процессов, протекающих в пористом электроде при нестационарном электролизе внедрение способов формирования и восстановления емкости, использующих асимметричный ток, требует проведения продолжительных исследований.

Список литературы:

1. Матекин С.С. Формирование и восстановление емкости никель-кадмиевых аккумуляторов и батарей: дис .. . канд. техн. наук: 05.17.03 / С.С. Матекин; Южно-росс. гос. техн. ун-т (ЮРГПУ). – Н., 2007. -с.48-52.

2. Новикова А.Ф. Применение переменного тока в производстве и эксплуатации химических источников тока: дис. канд. хим. наук / Новикова Алла Федоровна. – Новочеркасск: НПИ, 1988.-174с.

3. Сушко В.Г. Применение асимметричного тока в производстве и эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов : дис. .канд. Тех. наук: / Сушко Виктор Григорьевич.- Новочеркасск : НПИ, 1984. -170 с.

4. Багоцкий, В.С. Основы электрохимии / В.С. Багоцкий.- М.: Химия, 1988.- 400 с.

5. Вешева Л.В. Исследование причин, вызывающих безвозратную потерю емкости окисно-никелевого электрода/ Л.В. Вешева, И.Б. Щербаков, О.И. Бондаренко // Сборник работ НИАИ. Аккумуляторы, М.:ЦИНТИ, 1961. – с.10-30.

6. Розенблюм, Е.Н. Фазовый анализ положительного безламельного электрода / Е.Н. Розенблюм // Сборник работ НИАИ. Аккумуляторы, Москва ЦИНТИ, 1961.- с. 150-157.

7. Сметанкин Г.П. Способы и автоматизированные средства ускоренного заряда герметичных щелочных аккумуляторов: дис. . канд. техн. наук / Г.П. Сметанкин – Новочеркасск: НПИ, -2002. – 162 с.

8. Бурдюгов А.С. Способы автоматизированного ускоренного заряда герметичных никель-кадмиевых аккумуляторных батарей: дис. .канд. техн. наук / А.С. Бурдюгов – Новочеркасск: НПИ, – 2005. – 168 с.

Аннотации:

Изучены причины потери емкости аккумуляторных батарей в процессе эксплуатации тягового подвижного состава. Рассмотренные факторы позволят создать комплекс мероприятий по продлению срока службы аккумуляторов

Ключевые слова: потеря емкости, длительный подзаряд, циклирование; электрод, гидроксид.

Examine the reasons for the loss of capacity of the battery in the operation of the traction rolling stock. The above factors will create a set of measures to extend battery life.

Key words: loss of capacity, long recharging, cycling; electrode, hydroxide.

Никель-кадмиевые аккумуляторы Википедия

Никель-кадмиевые аккумуляторы Авиационная бортовая никель-кадмиевая аккумуляторная батарея 20НКБН-25-У3
Никель-ка́дмиевый аккумуля́тор

(NiCd) — вторичный химический источник тока, в котором катодом является гидрат закиси никеля Ni(OH)2 с графитовым порошком (около 5—8 %), электролитом — гидроксид калия KOH плотностью 1,19—1,21 с добавкой гидроксида лития LiOH (для образования никелатов лития и увеличения ёмкости на 21—25 %), анодом — гидрат закиси кадмия Cd(OH)2 или металлический кадмий Cd (в виде порошка).

ЭДС никель-кадмиевого аккумулятора — около 1,37 В, удельная энергия — порядка 45—65 Вт·ч/кг. В зависимости от конструкции, режима работы (длительные или короткие разряды) и чистоты применяемых материалов, срок службы составляет от 100 до 900 циклов заряда-разряда. Современные (ламельные) промышленные никель-кадмиевые батареи могут служить до 20—25 лет. Никель-кадмиевые аккумуляторы (NiCd) наряду с никель-солевыми аккумуляторами могут храниться разряженными, в отличие от никель-металл-гидридных (NiMH) и литий-ионных аккумуляторов (Li-ion), которые нужно хранить заряженными.

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.
На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз).

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить. Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм2;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус; Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы; Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода; После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта

Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды

Важно не допускать приварки провода в месте касания.

Перезапуск аккумулятора

Вообще, рекомендуется касаться проводом не самого вывода батареи, а сначала прикрепить к нему крокодил или пластину. И уже касаться их.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы.

Распространенный способ восстановления ni cd аккумуляторов

Установка новой батареи в шуроповерт обычно происходит только, если попытки восстановить ее работоспособность не дали положительного результата. Популярным методом восстановления кадмиевых батарей для шуруповерта считается подача высокого тока небольшими импульсами. Это происходит очень быстро, ориентировочно 1–3 секунды. Причем величина тока должна быть выше емкости изделия в 10–20 раз.

Такая восстанавливающая технология, была испытана на аппаратах рулонного типа. Эта технология восстановления cd аккумулятора шуруповерта может применяться для батареек любого типа, даже потекших. Безусловно, чем батарея старше, тем сложнее выполнить ее восстановление. Для работы требуется заранее подготовить:

• Рабочий аккумулятор с большим током. Подойдет автомобильная батарея.
• Провод, сечением 1,5 кв. мм.
• Крокодилы.
• Прибор, контролирующий напряжение (мультиметр).
• Защитные средства (очки, перчатки).

Технологический процесс ремонта кадмиевых батарей проходит в конкретной последовательности:

Определяются полюса у восстанавливаемого изделия (плюсовой и минусовой контакт). Отрезком кабеля соединяются минусы. Для усиления контакта в места соединения устанавливают крокодилы. К положительному контакту присоединяют второй отрезок провода. Когда все кабели надежно зафиксированы, свободным концом нужно быстро дотронуться до плюсового контакта

Очень важно чтобы касание проходило быстро и не занимало много времени (1–3 секунды). Операция продолжается примерно 3–4 секунды. Причем нельзя допустить, чтобы произошло приваривание провода в точке касания. Когда один цикл касаний закончен, проверяется напряжение

В случае его отсутствия, цикл повторяется. После появления напряжения, никелевую батарею ставят на полную зарядку, для получения максимального значения емкости.

Как правильно разряжать батарею

Независимо от того, используется ли медленная или быстрая зарядка, необходимо следить за тем, чтобы ни один из элементов NiCd не перезаряжался. Поэтому необходимо уметь определять конец заряда. Есть несколько методов достижения этого.

• Базовое зарядное устройство: некоторые базовые зарядные устройства NiCd, которые можно купить, просто заряжают около C / 10. Они не включают в себя таймер и предполагают, что пользователь снимает зарядку, когда заряжается элемент. Этот режим не совсем удовлетворителен, так как ячейки будут перегружены, если пользователь забудет и в результате получит повреждение. Также нет возможности узнать точное состояние зарядки перед началом зарядки.
• Истекшее время / таймер: некоторые из самых основных зарядных устройств предполагают, что элементам потребуется полная зарядка, и, зная их емкость, им можно дать заряд в течение заданного времени. Это простой способ зарядки никель-кадмиевых элементов и аккумуляторов. Одним из основных недостатков этой формы прекращения зарядки является то, что предполагается, что все батареи полностью разряжены до того, как их зарядить. Чтобы обеспечить разрядку аккумуляторов, зарядное устройство может поместить элемент в цикл разрядки. Это не особенно точный метод перезарядки батарей и элементов, потому что количество заряда, которое они могут удерживать, изменяется в течение их полезного срока службы. Однако это лучше, чем отсутствие какой-либо формы прекращения заряда.
• Подпись напряжения: Подпись напряжения Зарядные устройства NiCd используют подпись напряжения никель-кадмиевого элемента, чтобы определить, где он находится в пределах своего цикла зарядки.Обнаружено, что, когда никель-кадмиевая батарея полностью заряжена, наблюдается небольшое падение напряжения на клеммах. Микропроцессорные зарядные устройства способны контролировать напряжение и определять точку полной зарядки, когда они прекращают процесс зарядки.Эту форму прекращения заряда NiCd часто называют отрицательным дельта-напряжением, NDV. Он обеспечивает наилучшую производительность при быстрой зарядке, поскольку отрицательная точка дельта-напряжения более очевидна при использовании быстрой зарядки.
• Повышение температуры. Метод определения времени окончания быстрой зарядки – это метод измерения температуры. Проблема в том, что это неточно, потому что ядро ячейки будет иметь гораздо более высокую температуру, чем периферия. Для нормальных скоростей зарядки скорость повышения температуры может быть недостаточной для точного определения.

Особенности использования

Эффективность кулонометрической зарядки никель-кадмия составляет около 83% для быстрой зарядки (от C / 1 до C / 0,24) и 63% для зарядки C / 5. Это означает, что в C / 1 вы должны использовать 120 ампер-часов на каждые 100 ампер-часов, которые вы получаете. Чем медленнее вы заряжаете, тем хуже становится. В С / 10 это 55%, в С / 20 он может получить менее 50%. (Эти цифры только для того, чтобы дать вам представление, производители батарей отличаются).

Когда заряд завершен, кислород начинает генерироваться на никелевом электроде. Этот кислород диффундирует через сепаратор и реагирует с кадмиевым электродом с образованием гидроксида кадмия. Это вызывает снижение напряжения элемента, которое можно использовать для определения конца заряда. Этот так называемый минус дельта V / дельта t удар, который указывает на конец заряда, гораздо менее выражен в NiMH, чем NiCad, и очень сильно зависит от температуры. Многие из перечисленных здесь зарядных устройств используют сложный алгоритм, который использует -deltaV для точной зарядки пакетов NiMH и NiCad.

Принцип действия[ | ]

Принцип действия никель-кадмиевых аккумуляторов основан на обратимом процессе:

2NiOOH + Cd + 2h3O ↔ 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 E0 = 1,37 В.

Никелевый электрод представляет собой пасту гидроксида никеля, смешанную с проводящим материалом и нанесенную на стальную сетку, а кадмиевый электрод — стальную сетку с впрессованным в неё губчатым кадмием. Пространство между электродами заполнено желеобразным составом на основе влажной щелочи, который замерзает при −27°С[1]. Индивидуальные ячейки собирают в батареи, обладающие удельной энергией 20—35 Вт⋅ч/кг и имеющие большой ресурс — несколько тысяч зарядно-разрядных циклов.

Новый аккумулятор в старом корпусе.

Если вам не удалось восстановить старую батарею, то можно на дому изготовить аккумулятор для шуруповерта. Для этой цели вам придется подобрать новую батарею (или комплект элементов), есть вариант классом повыше не зарядное устройство к ней. Только для никель-кадмиевых (nicd) аккумуляторов! С полгода как аккумуляторы в моем шуруповёрте отказали: сколько бы не стояли на зарядке. Главное – уложиться в габариты корпуса АКБ.

Если общий номинал батареи не нового зарядного устройства совпадает – достаточно изготовить переходник с помощью старого зарядника, тем более что он вам безразлично не понадобится.

Если у вас будет зарядное устройство для отдельных элементов – придется кто раз для заряда извлекать их из корпуса. Существуют не более экстремальные способы – крапива, прикрепить к шуруповерту батарею, не подходящую по форм-фактору.

Увы это скорее временное решение, лучше все-таки использовать старый корпус не подобрать новые батареи подходящего размера.

Некоторые используют «гаражный вариант» — использование старого стартерного аккумулятора от автомобиля. Этот расхожий слух способ вполне применим, увы имеются некоторые ограничения. Некоторые шуруповерты имеют рабочее напряжение электродвигателя восемнадцать вольт. Как же устроен аккумулятор для шуруповерта? Можно ли спаять аккумуляторы обычным. Это соответствует пятнадцать баночной аккумуляторной батарее.

Полностью заряженная автомобильная батарея выдает двенадцать вольт, шуруповерт работать не будет. Если ваш электроприбор имеет напряжение 14,5 вольт – то есть АКБ состоит из двенадцать элементов, двигатель заработает. Здесь это ваше решение проблемы.

Как теперь мы понимаем, поломка АКБ шуруповерта – еще не повод покупать новую батарею. Всё для переделки аккумуляторов шуруповерта на литий в уфе, оригинальные высокотоковые аккумуляторы 18650, bms платы защиты, pcm, pcb платы защиты, платы балансировки, платы контроля с. При наличии терпения не элементарных навыков в электротехнике, производят ремонт аккумулятора на дому. Иначе говоря поручить эту процедуру сервисному центру. Получится несколько затратнее – увы и дальше дешевле покупки новой АКБ.

Пропуская разговоры о пользе шуруповертов можно перейти прямо к теме. Батарея или аккумулятор у владельцев шуруповертов — самый большой предмет для беспокойства. Лучше обращаться с ними строго по инструкции. В случае поломки решение одно – покупать новую батарею. Но временно можно попытаться использовать проблемную батарею, для чего здесь предлагается ряд советов. Подчеркнем – ремонт аккумулятора это временное решение, но сначала нужно точно расследовать причины неисправности.

Примечания

1. Под ред. акад. Ю.Д. Третьякова.
   Неограническая химия. Том 3. Химия переходных элементов.. — Москва: Академия, 2004. — 368 с. — ISBN 5-7695-1436-1.

В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. Утверждения, не подкреплённые источниками, могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

Электрические аккумуляторы	Свинцово-кислотный | Серебряно-цинковый | Никель-кадмиевый | Никель-солевой | Никель-металл-гидридный | Никель-цинковый аккумулятор | Литий-ионный | Литий-полимерный | Литий-железо-сульфидный | Литий-железо-фосфатный | Литий-титанатный | Ванадиевый | Железо-никелевый
Топливные элементы	Прямой метанольный | Твердооксидный | Щелочной
Модели	Батарея | Электрический аккумулятор | Топливный элемент
Устройство	Анод | Катод | Электролит

Особенности эксплуатации

Во время постоянной эксплуатации Ni-Cd батарей постепенно снижается разрядная емкость и напряжение. Существуют основные причины, которые объясняют эти процессы:

• снижение активной массы и ее последующее распределение по электролитам;
• истончение основной поверхности отрицательных и положительных электролитов;
• изменение размера и консистенции электролита;
• процессы, вследствие которых начинает происходить потеря кислорода и воды;
• появление утечек напряжения по причине появления дендритов в Cd.

Также эти процессы отмечаются, если эксплуатируются Ni-MH аккумуляторы. Отличие заключается лишь в применяемом материале электролита.

Все эти процессы снижают емкость и ухудшают проводимость. В некоторых случаях происходит разрыв контакта отрицательного и положительного электролита. Вследствие этого батарея больше просто не подает никаких признаков жизни.

Параметры

• Теоретическая энергоёмкость: 237 Вт·ч/кг
• Удельная энергоёмкость: 45–65 Вт·ч/кг
• Удельная энергоплотность: 50–150 Вт·ч/дм³
• Удельная мощность: 150…500 Вт/кг
• ЭДС = 1,37 В
• Рабочее напряжение = 1,35…1,0 В
• Нормальный ток зарядки = 0,1…1 C, где С — ёмкость
• Срок службы: около 100—900 циклов заряда/разряда.
• Саморазряд: 10% в месяц
• Рабочая температура: −50…+40 °C

В настоящее время использование никель-кадмиевых аккумуляторов сильно ограничено по экологическим соображениям, поэтому они применяются только там, где использование других систем невозможно, а именно — в устройствах, характеризующихся большими разрядными и зарядными токами. Типичный аккумулятор для летающей модели можно зарядить за полчаса, а разрядить за пять минут. Благодаря очень низкому внутреннему сопротивлению аккумулятор не нагревается даже при зарядке большим током. Только когда аккумулятор полностью зарядится, начинается заметный разогрев, что и используется большинством зарядных устройств как сигнал окончания зарядки. Конструктивно все никель-кадмиевые аккумуляторы оснащены прочным герметичным корпусом, который выдерживает внутреннее давление газов в тяжёлых условиях эксплуатации.

Цикл разряда начинается с 1,35 В и заканчивается на 1,0 В (соответственно 100% ёмкости и 1% оставшейся ёмкости)

Электроды никель-кадмиевых аккумуляторов изготавливаются как штамповкой из листа, так и прессованием из порошка. Прессованные электроды более технологичны, дешевле в производстве и обладают более высокими показателями рабочей ёмкости, в связи с чем все аккумуляторы бытового назначения имеют прессованные электроды. Однако прессованные системы подвержены так называемому «эффекту памяти». Эффект памяти проявляется, когда аккумулятор подвергают зарядке раньше, чем он реально разрядится.

В электрохимической системе аккумулятора появляется «лишний» двойной электрический слой и его напряжение снижается на 0,1 В. Типичный контроллер устройства, использующего аккумулятор, интерпретирует это снижение напряжения как полный разряд батареи и сообщает, что батарея «плохая». Реального снижения энергоёмкости при этом не происходит, и хороший контроллер может обеспечить полное использование ёмкости аккумулятора. Тем не менее, в типичном случае контроллер побуждает пользователя выполнять всё новые и новые циклы зарядки. А это и приводит к тому, что пользователь своими руками, из лучших побуждений, «убивает» батарею. То есть можно сказать, что батарея выходит из строя не столько от «эффекта памяти» прессованных электродов, сколько от «эффекта беспамятства» недорогих контроллеров.

Бытовой никель-кадмиевый аккумулятор, разряжаемый и заряжаемый слабыми токами (например, в пульте дистанционного управления телевизора), быстро теряет ёмкость, и пользователь считает его вышедшим из строя. Так же и аккумулятор, длительное время стоявший на подзарядке (например, в системе бесперебойного питания) потеряет ёмкость, хотя его напряжение будет правильным. То есть использовать никель-кадмиевый аккумулятор в буферном режиме нельзя. Тем не менее, один цикл глубокой разрядки и последующая зарядка полностью восстановят ёмкость аккумулятора.

При хранении NiCd-аккумуляторы также теряют ёмкость, хотя и сохраняют выходное напряжение. Чтобы избежать неверной разбраковки при снятии аккумуляторов с хранения, рекомендуется хранить их в разряженном виде — тогда после первой же зарядки аккумуляторы будут полностью готовы к использованию. Для полной разрядки батареи и выравнивания напряжений на каждом разряжаемом элементе можно подключить цепочку из двух кремниевых диодов и резистора на каждый элемент, тем самым ограничив напряжение на уровне 1-1.1 В на элемент. При этом падение напряжения на каждом кремниевом диоде составляет 0,5–0,7 В, поэтому выбирать диоды для цепочки необходимо вручную, используя, например, мультиметр. После длительного хранения батареи необходимо провести два-три цикла заряд/разряд током, численно равным номинальной ёмкости (1C), чтобы она вошла в рабочий режим и работала с полной отдачей.

Области применения

Малогабаритные никель-кадмиевые аккумуляторы используются в различной аппаратуре как замена стандартного гальванического элемента, особенно если аппаратура потребляет большой ток. Так как внутреннее сопротивление никель-кадмиевого аккумулятора на один-два порядка ниже, чем у обычных марганцево-цинковых и марганцево-воздушных батарей, мощность выдаётся стабильнее и без перегрева.

Никель-кадмиевые аккумуляторы применяются на электрокарах (как тяговые), трамваях и троллейбусах (для питания цепей управления), речных и морских судах. Широко применяются в авиации в качестве бортовых аккумуляторных батарей самолётов и вертолётов. Используются как источники питания для автономных шуруповёртов/винтовёртов и дрелей, однако здесь намечается тенденция к вытеснению их высокотоковыми батареями различных литиевых систем.

Несмотря на развитие других электрохимических систем и ужесточение экологических требований, никель-кадмиевые аккумуляторы остаются основным выбором для высоконадёжных устройств, потребляющих большую мощность, например фонарей для дайвинга.

Длительный срок хранения, относительная нетребовательность к постоянному уходу и контролю, способность стабильно работать на морозе до -40 °C и отсутствие возможности возгорания при разгерметизации в сравнении с литиевыми, малый удельный вес в сравнении со свинцовыми и дешевизна в сравнении с серебряно-цинковыми, меньшее внутренне сопротивление, большая надёжность и морозостойкость в сравнении с NiMH обуславливают по-прежнему широкое применение никель-кадмиевых аккумуляторов в военной технике, авиации и портативной радиосвязи.

Дисковые никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевые аккумуляторы выпускаются также в герметичном «таблеточном» конструктиве, наподобие батареек для часов. Электроды в таком аккумуляторе — две прессованные тонкие таблетки из активной массы, сложенные в пакет с сепаратором и плоской пружиной и завальцованные в никелированный стальной корпус диаметром с монету. Используются для питания различных, в основном маломощных, нагрузок (током C/10-C/5). Допускают только небольшие зарядные токи, не более С/10, так как внутри корпуса должна успевать происходить рекомбинация выделяющихся газов. Благодаря замкнутой конструкции допускают длительный перезаряд с непрерывной рекомбинацией и выделением избыточной энергии в виде тепла. Напряжение такого аккумулятора ниже, чем у негерметичного, и мало изменяется в процессе разряда вследствие избытка активной массы катода, создаваемого с целью ускорения рекомбинации кислорода.

Дисковые аккумуляторы (как правило, в батареях по 3 шт. в общей оболочке, типоразмера аналогичного советскому Д-0,06) широко применялись в персональных компьютерах выпуска 1980–90 годов, в частности -286/386 и ранних 486, для питания энергонезависимой памяти настроек (CMOS NVRAM) и часов реального времени при отключенном сетевом питании. Срок службы аккумуляторов в таком режиме составлял несколько лет, после чего батарея, в большинстве случаев — впаянная в материнскую плату, подлежала замене. С развитием CMOS-технологии и уменьшением потребляемой мощности NVRAM и RTC аккумуляторы были вытеснены одноразовыми литиевыми элементами ёмкостью порядка 200 мА·ч (CR2032 и др.), устанавливаемыми в гнёзда-защёлки и легко заменяемыми пользователем, с аналогичным сроком непрерывной работы.

В СССР дисковые аккумуляторы были практически единственными доступными в широкой продаже аккумуляторами (кроме автомобильных и, позднее, NiCd размера AA на 450 мА·ч). Помимо отдельных элементов, предлагалась 9-вольтовая батарея из семи аккумуляторов Д-0,1 с разъёмом, аналогичным «Кроне», которая, однако, входила в отсек питания не у всех радиоприёмников, для которых предназначалась. Поставлялись только простейшие зарядные устройства с током С/10, заряжавшие аккумулятор или батарею примерно за 14 часов (время контролировалось пользователем).

Название аккумулятора	Диаметр, мм	Высота, мм	Напряжение, В	Ёмкость, А*ч	Рекомендуемый ток разряда, мА	Применение
Д-0,03	11,6	5,5	1,2	0,03	3	фотоаппараты, слуховые аппараты
Д-0,06	15,6	6,4	1,2	0,06	12	фотоаппараты, фотоэкспонометры, слуховые аппараты, дозиметры
Д-0,125	20	6,6	1,2	0,125	12,5	аккумуляторные электрические фонарики[уточнить ], миниатюрные радиоприёмники
Д-0,26	25,2	9,3	1,2	0,26	26	аккумуляторные электрические фонарики, фотовспышки, калькуляторы (Б3-36)
Д-0,55	34,6	9,8	1,2	0,55	55	прицел ночного видения 1ПН58 (блок из пяти Д-0. 55С), фотовспышки, аккумуляторные электрические фонарики, калькуляторы (Б3-34)
7Д-0,125	8,4	0,125	12,5	замена батарее Крона

Распространённый метод восстановления Ni─Cd аккумуляторов?

На тему восстановления Ni─Cd аккумуляторов есть достаточно много статей и видеороликов в интернете. Большинство из них касается восстановления аккумуляторов от шуруповёртов и другого портативного инструмента. Это неудивительно, поскольку такие батареи стоят достаточно дорого и зачастую их ещё нужно поискать. В основном при восстановлении никель─кадмиевых аккумуляторов используется одна методика, которую мы сейчас опишем.

На изображении ниже представлен аккумулятор от шуруповёрта в сборе и его начинка.

Аккумулятор от шуруповёрта

Одна Ni-Cd батарейка из аккумулятора

Если сказать коротко, то метод восстановления заключается Ni─Cd аккумулятора высоким током короткими импульсами в течение нескольких секунд. При этом ток должен быть гораздо больше ёмкости батареи (в десятки раз).

Методика восстановления пригодна для никель─кадмиевых аккумуляторов. Не путать с никель─металлогидридными. Опробована она была на моделях рулонного типа. В принципе подходит для батареек любого возраста и даже потёкших. Конечно, чем старше будет аккумулятор, тем меньше шансов будет его восстановить. Что понадобиться при проведении процедуры восстановления:

• другая рабочая аккумуляторная батарея с сильным током. Это может быть аккумулятор от источника бесперебойного питания, автомобильный аккумулятор и т. п.;
• крокодилы, куски провода. Куски провода должны иметь длину около 10 сантиметров и сечение не менее 1,5 мм 2 ;
• мультиметр для контроля напряжения;
• средства защиты (перчатки, очки).

В идеале следует проводить процедуру на каждой батарейке (1,2 вольта) по отдельности, а не на все сборке сразу. В этом случае процедура восстановления будет проходить эффективнее и вторую батарею можно будет использовать меньшей мощности (вполне хватит стандартной автомобильной АКБ или аккумулятора из источника бесперебойного питания).

Итак, по порядку, что нужно делать:

Находите у восстанавливаемой батарейки (или у всего блока шуруповёрта, если восстанавливаете целиком) плюс и минус; Затем при помощи куска провода и крокодилов соединяете минусы; Потом к одному из плюсовых контактов крепится второй кусок провода; После этого нужно свободным концом провода быстро касаться оставшегося свободным плюсового контакта

Здесь важно делать касания быстро и кратковременно (2─3 касания в секунду). Эта процедура продолжается 3─4 секунды

Важно не допускать приварки провода в месте касания.

После проведения одного цикла таких касаний делается замер напряжения на восстанавливаемой батарее. Если не появилось, то делаете ещё один цикл. После того, как на батарейке появится напряжение, она ставится на зарядку до набора своей ёмкости. Скорее всего, она будет меньше номинала. Рекомендуется ещё сделать несколько циклов заряд-разряд для тренировки аккумулятора. Подробно о том, как заряжать Ni-Cd аккумуляторы читайте по указанной ссылке.

Почитав отзывы об этом методе восстановления, стало ясно, что он дает лишь кратковременное улучшение состояния батареи. Аккумулятор действительно начинал работать, заряжаться, разряжаться, набирать ёмкость, но впадал некоторое время, «что в кому». Я так понимаю, что это происходит по причине того, что не устранялся источник проблемы. В результате прожига устранялись дендриты, вызывавшие микрозамыкания, и батарейка оживала. Но поскольку состав и объём электролита нарушены, всё возвращалось в исходное состояние.

После поисков в интернете был найден ещё один, более совершенный метод восстановления Ni─Cd аккумуляторных батарей. Советуем также прочитать материал про то, как восстановить Ni─MH аккумуляторы. Вернуться к содержанию

Отрывок, характеризующий Никель-кадмиевый аккумулятор

– Мы сейчас очистим вам. – И Тимохин, еще не одетый, побежал очищать. – Князь хочет. – Какой? Наш князь? – заговорили голоса, и все заторопились так, что насилу князь Андрей успел их успокоить. Он придумал лучше облиться в сарае. «Мясо, тело, chair a canon [пушечное мясо]! – думал он, глядя и на свое голое тело, и вздрагивая не столько от холода, сколько от самому ему непонятного отвращения и ужаса при виде этого огромного количества тел, полоскавшихся в грязном пруде. 7 го августа князь Багратион в своей стоянке Михайловке на Смоленской дороге писал следующее: «Милостивый государь граф Алексей Андреевич. (Он писал Аракчееву, но знал, что письмо его будет прочтено государем, и потому, насколько он был к тому способен, обдумывал каждое свое слово.) Я думаю, что министр уже рапортовал об оставлении неприятелю Смоленска. Больно, грустно, и вся армия в отчаянии, что самое важное место понапрасну бросили. Я, с моей стороны, просил лично его убедительнейшим образом, наконец и писал; но ничто его не согласило. Я клянусь вам моею честью, что Наполеон был в таком мешке, как никогда, и он бы мог потерять половину армии, но не взять Смоленска. Войска наши так дрались и так дерутся, как никогда. Я удержал с 15 тысячами более 35 ти часов и бил их; но он не хотел остаться и 14 ти часов. Это стыдно, и пятно армии нашей; а ему самому, мне кажется, и жить на свете не должно. Ежели он доносит, что потеря велика, – неправда; может быть, около 4 тысяч, не более, но и того нет. Хотя бы и десять, как быть, война! Но зато неприятель потерял бездну… Что стоило еще оставаться два дни? По крайней мере, они бы сами ушли; ибо не имели воды напоить людей и лошадей. Он дал слово мне, что не отступит, но вдруг прислал диспозицию, что он в ночь уходит. Таким образом воевать не можно, и мы можем неприятеля скоро привести в Москву… Слух носится, что вы думаете о мире. Чтобы помириться, боже сохрани! После всех пожертвований и после таких сумасбродных отступлений – мириться: вы поставите всю Россию против себя, и всякий из нас за стыд поставит носить мундир. Ежели уже так пошло – надо драться, пока Россия может и пока люди на ногах… Надо командовать одному, а не двум. Ваш министр, может, хороший по министерству; но генерал не то что плохой, но дрянной, и ему отдали судьбу всего нашего Отечества… Я, право, с ума схожу от досады; простите мне, что дерзко пишу. Видно, тот не любит государя и желает гибели нам всем, кто советует заключить мир и командовать армиею министру. Итак, я пишу вам правду: готовьте ополчение. Ибо министр самым мастерским образом ведет в столицу за собою гостя. Большое подозрение подает всей армии господин флигель адъютант Вольцоген. Он, говорят, более Наполеона, нежели наш, и он советует все министру. Я не токмо учтив против него, но повинуюсь, как капрал, хотя и старее его. Это больно; но, любя моего благодетеля и государя, – повинуюсь. Только жаль государя, что вверяет таким славную армию. Вообразите, что нашею ретирадою мы потеряли людей от усталости и в госпиталях более 15 тысяч; а ежели бы наступали, того бы не было. Скажите ради бога, что наша Россия – мать наша – скажет, что так страшимся и за что такое доброе и усердное Отечество отдаем сволочам и вселяем в каждого подданного ненависть и посрамление. Чего трусить и кого бояться?. Я не виноват, что министр нерешим, трус, бестолков, медлителен и все имеет худые качества. Вся армия плачет совершенно и ругают его насмерть…» В числе бесчисленных подразделений, которые можно сделать в явлениях жизни, можно подразделить их все на такие, в которых преобладает содержание, другие – в которых преобладает форма. К числу таковых, в противоположность деревенской, земской, губернской, даже московской жизни, можно отнести жизнь петербургскую, в особенности салонную. Эта жизнь неизменна. С 1805 года мы мирились и ссорились с Бонапартом, мы делали конституции и разделывали их, а салон Анны Павловны и салон Элен были точно такие же, какие они были один семь лет, другой пять лет тому назад. Точно так же у Анны Павловны говорили с недоумением об успехах Бонапарта и видели, как в его успехах, так и в потакании ему европейских государей, злостный заговор, имеющий единственной целью неприятность и беспокойство того придворного кружка, которого представительницей была Анна Павловна. Точно так же у Элен, которую сам Румянцев удостоивал своим посещением и считал замечательно умной женщиной, точно так же как в 1808, так и в 1812 году с восторгом говорили о великой нации и великом человеке и с сожалением смотрели на разрыв с Францией, который, по мнению людей, собиравшихся в салоне Элен, должен был кончиться миром. В последнее время, после приезда государя из армии, произошло некоторое волнение в этих противоположных кружках салонах и произведены были некоторые демонстрации друг против друга, но направление кружков осталось то же. В кружок Анны Павловны принимались из французов только закоренелые легитимисты, и здесь выражалась патриотическая мысль о том, что не надо ездить во французский театр и что содержание труппы стоит столько же, сколько содержание целого корпуса. За военными событиями следилось жадно, и распускались самые выгодные для нашей армии слухи. В кружке Элен, румянцевском, французском, опровергались слухи о жестокости врага и войны и обсуживались все попытки Наполеона к примирению. В этом кружке упрекали тех, кто присоветывал слишком поспешные распоряжения о том, чтобы приготавливаться к отъезду в Казань придворным и женским учебным заведениям, находящимся под покровительством императрицы матери. Вообще все дело войны представлялось в салоне Элен пустыми демонстрациями, которые весьма скоро кончатся миром, и царствовало мнение Билибина, бывшего теперь в Петербурге и домашним у Элен (всякий умный человек должен был быть у нее), что не порох, а те, кто его выдумали, решат дело. В этом кружке иронически и весьма умно, хотя весьма осторожно, осмеивали московский восторг, известие о котором прибыло вместе с государем в Петербург. В кружке Анны Павловны, напротив, восхищались этими восторгами и говорили о них, как говорит Плутарх о древних. Князь Василий, занимавший все те же важные должности, составлял звено соединения между двумя кружками. Он ездил к ma bonne amie [своему достойному другу] Анне Павловне и ездил dans le salon diplomatique de ma fille [в дипломатический салон своей дочери] и часто, при беспрестанных переездах из одного лагеря в другой, путался и говорил у Анны Павловны то, что надо было говорить у Элен, и наоборот. Вскоре после приезда государя князь Василий разговорился у Анны Павловны о делах войны, жестоко осуждая Барклая де Толли и находясь в нерешительности, кого бы назначить главнокомандующим. Один из гостей, известный под именем un homme de beaucoup de merite [человек с большими достоинствами], рассказав о том, что он видел нынче выбранного начальником петербургского ополчения Кутузова, заседающего в казенной палате для приема ратников, позволил себе осторожно выразить предположение о том, что Кутузов был бы тот человек, который удовлетворил бы всем требованиям. Анна Павловна грустно улыбнулась и заметила, что Кутузов, кроме неприятностей, ничего не дал государю. – Я говорил и говорил в Дворянском собрании, – перебил князь Василий, – но меня не послушали. Я говорил, что избрание его в начальники ополчения не понравится государю. Они меня не послушали. – Все какая то мания фрондировать, – продолжал он. – И пред кем? И все оттого, что мы хотим обезьянничать глупым московским восторгам, – сказал князь Василий, спутавшись на минуту и забыв то, что у Элен надо было подсмеиваться над московскими восторгами, а у Анны Павловны восхищаться ими. Но он тотчас же поправился. – Ну прилично ли графу Кутузову, самому старому генералу в России, заседать в палате, et il en restera pour sa peine! [хлопоты его пропадут даром!] Разве возможно назначить главнокомандующим человека, который не может верхом сесть, засыпает на совете, человека самых дурных нравов! Хорошо он себя зарекомендовал в Букарещте! Я уже не говорю о его качествах как генерала, но разве можно в такую минуту назначать человека дряхлого и слепого, просто слепого? Хорош будет генерал слепой! Он ничего не видит. В жмурки играть… ровно ничего не видит! Никто не возражал на это. 24 го июля это было совершенно справедливо. Но 29 июля Кутузову пожаловано княжеское достоинство. Княжеское достоинство могло означать и то, что от него хотели отделаться, – и потому суждение князя Василья продолжало быть справедливо, хотя он и не торопился ого высказывать теперь. Но 8 августа был собран комитет из генерал фельдмаршала Салтыкова, Аракчеева, Вязьмитинова, Лопухина и Кочубея для обсуждения дел войны. Комитет решил, что неудачи происходили от разноначалий, и, несмотря на то, что лица, составлявшие комитет, знали нерасположение государя к Кутузову, комитет, после короткого совещания, предложил назначить Кутузова главнокомандующим. И в тот же день Кутузов был назначен полномочным главнокомандующим армий и всего края, занимаемого войсками. 9 го августа князь Василий встретился опять у Анны Павловны с l’homme de beaucoup de merite [человеком с большими достоинствами]. L’homme de beaucoup de merite ухаживал за Анной Павловной по случаю желания назначения попечителем женского учебного заведения императрицы Марии Федоровны. Князь Василий вошел в комнату с видом счастливого победителя, человека, достигшего цели своих желаний. – Eh bien, vous savez la grande nouvelle? Le prince Koutouzoff est marechal. [Ну с, вы знаете великую новость? Кутузов – фельдмаршал.] Все разногласия кончены. Я так счастлив, так рад! – говорил князь Василий. – Enfin voila un homme, [Наконец, вот это человек.] – проговорил он, значительно и строго оглядывая всех находившихся в гостиной. L’homme de beaucoup de merite, несмотря на свое желание получить место, не мог удержаться, чтобы не напомнить князю Василью его прежнее суждение. (Это было неучтиво и перед князем Василием в гостиной Анны Павловны, и перед Анной Павловной, которая так же радостно приняла эту весть; но он не мог удержаться.) – Mais on dit qu’il est aveugle, mon prince? [Но говорят, он слеп?] – сказал он, напоминая князю Василью его же слова. – Allez donc, il y voit assez, [Э, вздор, он достаточно видит, поверьте.] – сказал князь Василий своим басистым, быстрым голосом с покашливанием, тем голосом и с покашливанием, которым он разрешал все трудности. – Allez, il y voit assez, – повторил он. – И чему я рад, – продолжал он, – это то, что государь дал ему полную власть над всеми армиями, над всем краем, – власть, которой никогда не было ни у какого главнокомандующего. Это другой самодержец, – заключил он с победоносной улыбкой. – Дай бог, дай бог, – сказала Анна Павловна. L’homme de beaucoup de merite, еще новичок в придворном обществе, желая польстить Анне Павловне, выгораживая ее прежнее мнение из этого суждения, сказал. – Говорят, что государь неохотно передал эту власть Кутузову. On dit qu’il rougit comme une demoiselle a laquelle on lirait Joconde, en lui disant: «Le souverain et la patrie vous decernent cet honneur». [Говорят, что он покраснел, как барышня, которой бы прочли Жоконду, в то время как говорил ему: «Государь и отечество награждают вас этой честью».] – Peut etre que la c?ur n’etait pas de la partie, [Может быть, сердце не вполне участвовало,] – сказала Анна Павловна. – О нет, нет, – горячо заступился князь Василий. Теперь уже он не мог никому уступить Кутузова. По мнению князя Василья, не только Кутузов был сам хорош, но и все обожали его. – Нет, это не может быть, потому что государь так умел прежде ценить его, – сказал он. – Дай бог только, чтобы князь Кутузов, – сказала Анпа Павловна, – взял действительную власть и не позволял бы никому вставлять себе палки в колеса – des batons dans les roues. Князь Василий тотчас понял, кто был этот никому. Он шепотом сказал: – Я верно знаю, что Кутузов, как непременное условие, выговорил, чтобы наследник цесаревич не был при армии: Vous savez ce qu’il a dit a l’Empereur? [Вы знаете, что он сказал государю?] – И князь Василий повторил слова, будто бы сказанные Кутузовым государю: «Я не могу наказать его, ежели он сделает дурно, и наградить, ежели он сделает хорошо». О! это умнейший человек, князь Кутузов, et quel caractere. Oh je le connais de longue date. [и какой характер. О, я его давно знаю.] – Говорят даже, – сказал l’homme de beaucoup de merite, не имевший еще придворного такта, – что светлейший непременным условием поставил, чтобы сам государь не приезжал к армии. Как только он сказал это, в одно мгновение князь Василий и Анна Павловна отвернулись от него и грустно, со вздохом о его наивности, посмотрели друг на друга. В то время как это происходило в Петербурге, французы уже прошли Смоленск и все ближе и ближе подвигались к Москве. Историк Наполеона Тьер, так же, как и другие историки Наполеона, говорит, стараясь оправдать своего героя, что Наполеон был привлечен к стенам Москвы невольно. Он прав, как и правы все историки, ищущие объяснения событий исторических в воле одного человека; он прав так же, как и русские историки, утверждающие, что Наполеон был привлечен к Москве искусством русских полководцев. Здесь, кроме закона ретроспективности (возвратности), представляющего все прошедшее приготовлением к совершившемуся факту, есть еще взаимность, путающая все дело. Хороший игрок, проигравший в шахматы, искренно убежден, что его проигрыш произошел от его ошибки, и он отыскивает эту ошибку в начале своей игры, но забывает, что в каждом его шаге, в продолжение всей игры, были такие же ошибки, что ни один его ход не был совершенен. Ошибка, на которую он обращает внимание, заметна ему только потому, что противник воспользовался ею. Насколько же сложнее этого игра войны, происходящая в известных условиях времени, и где не одна воля руководит безжизненными машинами, а где все вытекает из бесчисленного столкновения различных произволов?

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:

1. Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
2. Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
3. Литий-ионные (Li-ion).

Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.

Никель-кадмиевые

Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.

Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.

Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» — они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.

Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.

Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, «сказав», что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» — полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.

Никель-металлогидридные

Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.

Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта

Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда — до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.

Литий-ионные

Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.

Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта

Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.

Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.

Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором — может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.

Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.

Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.

История изобретения[ | ]

В 1899 году Вальдмар Юнгнер (Waldmar Jungner) из Швеции изобрёл никель-кадмиевый аккумулятор, в котором в качестве положительного электрода использовался никель, а в качестве отрицательного — кадмий. Двумя годами позже Эдисон предложил альтернативную конструкцию, заменив кадмий железом. Из-за высокой (в сравнении с сухими или свинцово-кислотными аккумуляторами) стоимости, практическое применение никель-кадмиевых и никель-железных аккумуляторов было ограниченным.

После изобретения в 1932 году Шлехтом (Shlecht) и Акерманом (Ackermann) спрессованного анода было внедрено много усовершенствований, что привело к более высокому току нагрузки и повышенной долговечности. Хорошо известный сегодня герметичный никель-кадмиевый аккумулятор стал доступен только после изобретения Ньюманом (Neumann) полностью герметичного элемента в 1947 году.

Завершение стерилизации

По истечении необходимого времени плавно снизьте давление, постепенно уменьшая нагрев до полного выключения источника тепла. Дайте установке остыть до температуры не больше 30°С , после чего ниппелем медленно сбросьте давление. Не допускайте резких нагревов и охлаждений, резкого сброса и возрастания давления – банки могут вскрыться.

Перед открытием крышки проверните контрольный раз клапан сброса давления, чтобы удостовериться, что давление в автоклаве и снаружи выровнялось. Если ничего не произошло, можете смело открывать крышку.

Откройте крышку и извлеките банки. Одна закладка и доведение консервов до приготовления занимает 3-3,5 часа. Как правило, опытные люди делают это во второй половине дня и к вечеру уже отключают автоклав и затем оставляют его остывать в таком положении до самого утра.

С восходом солнца можно вынимать готовые баночки, которые потом будут прекрасным деликатесом к вашему столу!

После того, как вы изучили инструкцию по применению автоклава, можно приступать к приготовлению блюд, среди которых: рыбные и мясные тушенки, овощные заготовки, домашние соленья, джемы и варенья.

(PDF) О рекуперации отработанных никель-кадмиевых аккумуляторов

Панайотова М., Панайотов В., О рекуперации отработанных никель-кадмиевых аккумуляторов, Тр. XII Балканского

Конгресса по переработке полезных ископаемых, 10-14 июня 2007 г. , Дельфи, Греция, NTUA, Г. Н. Анастассакис, (ред.)., 559-564,

2007

ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ОТРАБОТАВШИХСЯ НИКЕЛЬ-КАДМИЙОВЫХ БАТАРЕЙ

РЕФЕРАТ

Отработавшие никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы представляют собой вредные отходы, которые при надлежащем обращении, переработке и переработке

могут быть превращены в полезное сырье.Работа, описанная в статье, посвящена поиску

оптимальных условий восстановления Cd и Ni из отработавших аккумуляторов. Изучено влияние температуры, отношения твердой и жидкой фаз и концентрации серной кислоты

на выщелачивание. В эксперименте

использовалась линейная вольтамперометрия (LSV) для определения условий, при которых металлы могут быть извлечены электролитическим способом с высоким содержанием из смешанного фильтрата

. Было исследовано влияние концентрации ионов тяжелых металлов в смешанном растворе, материале электродов, pH продукта выщелачивания

и перемешивании на осаждение представляющих интерес металлов. Возможность использовать тесты LSV для

быстрого определения потенциала, при котором тяжелые металлы могут быть электролизованы с удовлетворительным содержанием, проверяется путем сопоставления данных об оптимальном потенциале, определенном LSV, и о содержании электролизного металла

при этом потенциале.

ВВЕДЕНИЕ

Перезаряжаемые никель-кадмиевые батареи представлены на рынке в виде крупных промышленных и небольших герметичных аккумуляторов для

беспроводных электроинструментов, телекоммуникаций, аварийного освещения и безопасности, а также портативных бытовых приложений

, включая слуховые аппараты, кардиомониторы, зубные щетки, бритвы, портативные компьютеры, пейджеры,

электронных игрушек и MP3-плееры.На герметичные батареи приходится около 80% потребления кадмия

на рынке аккумуляторов. Они продаются для потребительского использования в различных размерах в виде отдельных аккумуляторных элементов

или в составе бытовых приборов. Оставшиеся 20% кадмия потребляются в

крупных промышленных никель-кадмиевых батареях (батареи «открытого» типа), которые обычно продаются и используются небольшой группой

профессиональных пользователей – для железных дорог, авиакосмической промышленности, электромобилей и резервного питания. и т.п.Мировой рынок никель-кадмиевых аккумуляторов

продолжает расти, тем не менее, в некоторых регионах (Западная Европа) другие типы аккумуляторов

увеличивают свою долю на рынке. Никель-кадмиевые батареи популярны из-за их хороших характеристик

,

(можно заряжать до 1000 раз и менее чувствительны к неправильному обращению из-за перезарядки) и

, потому что они наименее дорогие из вторичных батарей. Тенденции использования портативных потребительских никель-кадмиевых батарей

показывают, что аккумуляторные электроинструменты составляют все большую часть потребления

, тогда как использование сотовых телефонов на мировом рынке прекратилось.

Никель-кадмиевые батареи не представляют большой опасности при использовании, но представляют опасность на свалках. Выбросы металла от батарей

в воду происходят (96-98%) в результате захоронения и сжигания. Два процента выбросов Cd и Ni

в воду происходят во время производства батарей (Rydh, 2001). Испытаниями на деградацию

(Oda, 1989) было установлено, что Cd из целых батарей не будет выделяться в течение двух-четырех десятилетий на свалку

, подверженную нормальным дождям.Основная проблема заключается в том, что со временем свалки будут заброшены,

могут подвергнуться строительным работам, эрозии в результате наводнения и т. Д., И это сделает их долгосрочным источником выбросов кадмия и других опасных веществ в окружающую среду в размере

. . Выбросы Cd в атмосферу занимают

место в основном (99%) при сжигании и захоронении отходов. При использовании наилучших доступных технологий выброс

Cd в воздух от современных мусоросжигательных заводов обычно составляет около 1% от Cd в отходах (Rydh,

2001). Как известно, неконтролируемое сжигание и захоронение отходов имеет место во многих странах мира. Для никеля

82% выбросов происходит во время сжигания и захоронения, а 15% приходится на добычу сырья

. С экологической точки зрения оптимальная степень переработки никель-кадмиевых батарей

близка к 100%.

В настоящее время переработка металлов, вероятно, рассматривается как экологическая деятельность, но она существовала на протяжении многих

веков как экономическая деятельность.Аккумуляторы, изготовленные из переработанного никеля и кадмия вместо первичных металлов

(PDF) Восстановление тяжелых металлов из отработанных никель-кадмиевых аккумуляторов методом потенциостатического электроосаждения

рулонов аккумуляторных батарей. Сепаратор PE / PP был удален с рулона

. Весь рулон выщелачивали в 250 мл 4-8 M HCl,

H

2

SO

4

, HNO

3

и растворах царской водки при перемешивании в течение

24 ч в течение температурный диапазон 25–90 8С. После кислотного выщелачивания

небольшое количество остатка (которое состояло из

мелких частиц) было удалено двухступенчатой ​​фильтрацией.

Полученный раствор имел зеленый цвет. Было обнаружено, что pH щелока от выщелачивания

меньше единицы. Количественно проанализированы химические составы

Cd, Ni и Co в щелоке от выщелачивания. Все химические вещества, использованные в данной работе

, являются реактивными.

2.2. Анализ химического состава

Концентрация тяжелых металлов в щелоке от выщелачивания

была проанализирована с помощью оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-OES) с использованием системы Perkin-Elmer DV

2000.Исходные растворы металлов

были приготовлены из имеющихся в продаже стандартных растворов

(Perkin-Elmer) с концентрацией 1000 ppm. Для обеспечения повторяемости данных стандартный исходный раствор

, который содержал определенное концентрированное концентрированное

Ni (2 ppm), Cd (1 ppm) и Co (1 ppm), был проанализирован перед каждым анализом

. эксперимент.

2.3. Извлечение металлов Cd и Ni

Подходящее количество щелока от выщелачивания, которое содержало 2000–

5000 ppm Cd, разбавляли бидистиллированной водой и доводили до pH 6–7 с помощью 8 M раствора NaOH

.До корректировки

количество органических комплексных реагентов, например

NH

3

, ацетат натрия и цитрат натрия (Aldrich) были добавлены к вышеуказанному щелоку от выщелачивания. Реагенты органического комплекса

способствуют стабилизации и буферизации щелочного электролита.

Органический реагент прочно связан с металлическими ионами

, чтобы избежать образования осадков гидроксидов металлов

во время регулирования pH. Было обнаружено, что цитратный комплекс

является наиболее эффективным реагентом для стабилизации металлических ионов

.Мольное отношение металлического кадмия к цитратному комплексу

–

варьировалось от 1: 1 до 1: 4.

Восстановление Cd электрохимическим методом

проводили в трехэлектродной электрохимической ячейке емкостью 300 мл

. Рабочий электрод представлял собой плоскую медную пластину

(7 см  10 см) или изготовленный в лаборатории пористый углеродный электрод

(площадь 1 см

2

). Последние электроды были изготовлены путем прессования углеродного порошка

с большой площадью поверхности на подложку из пенопласта

.Насыщенный каломельный электрод (SCE) использовали в качестве электрода сравнения

; все потенциалы указаны относительно

этого электрода. Платиновый экран или экран из титана

использовали в качестве противоэлектрода. В качестве рабочего электрода

для измерения тока и потенциала в смоделированном растворе использовался угольный вращающийся дисковый электрод (ВДЭ) диаметром 5 мм. Смоделированный раствор содержал индивидуальный двойной ион металла

плюс подходящее количество комплекса Cl



и цитратного комплекса

для поддержания постоянной ионной силы.Потенциостат

(Eg & G 273A) использовался для запуска потенциостатического восстановления Cd

путем изменения приложенного потенциала в диапазоне от 1000 до

,

1300 мВ. Температура осаждения варьировалась от

25 до 60 8С. После завершения извлечения Cd к полученному раствору добавляли концентрированный раствор NaOH

и выделяли Ni

в виде порошка частиц Ni (OH)

2

. Сканирующий электронный микроскоп

(Hitach 2600) был использован для исследования морфологии поверхности пористого углеродного электрода

.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Анализ химического состава

В данном исследовании были выбраны отработавшие никель-кадмиевые батареи со средним весом 25 г (размер AA)

. Был проанализирован массовый процент каждого компонента

в отработанной никель-кадмиевой батарее, как

, указанный в таблице 1. Экспериментально было обнаружено, что

массовых процентов положительного электрода, Ni (OH)

2

, и

отрицательного электрода, Cd (OH)

2

, в разряженной батарее были

31.36 и 35,97 мас.% Соответственно. Весовой процент

остальных компонентов (сепаратор, банка, крышка и т. д.) составил

примерно 32,67 мас.%.

3.2. Выщелачивание

Основными выщелачиваемыми компонентами являются активные материалы

батареи и токосъемник на основе никеля.

Тип и сила кислот для выщелачивания сильно влияют на способность

к выщелачиванию. Результаты экспериментов для трех концентраций выщелоченных ионов металла

показаны в таблице 2.

Кислоты с концентрацией 1–2 М демонстрируют гораздо более низкую способность к выщелачиванию

; по сравнению с 4–8 M кислотами и царской водкой.

Кроме того, выщелачивающая способность растворов HCl и царской водки

намного лучше, чем у HNO

3

и H

2

SO

4

.

Экспериментальные результаты показывают, что средние концентрации выщелоченных

Cd, Ni и Co составляют 20–25, 26–29 и 1,5–1,7 гл

1

,

соответственно, из одного отработанного Ni – Cd ячейка.Химический состав основных элементов щелока от выщелачивания

:

41–46 мас. % Cd и 49–55 мас.% Ni; вместе металлы Cd и Ni

составляют 96–97 мас.%. Напротив, Co – это всего лишь второстепенный вид

; его содержание составляет <3 мас.%.

Экспериментальная температура процесса выщелачивания

контролировалась от 25 до 90 ° C. Исследования показывают, что

температура выщелачивания оказывает сильное влияние на время выщелачивания

.В частности, металлы Cd и Ni могут быть почти

Таблица 1

Анализ компонентов Ni – Cd элемента размера AA

Компонент Масса (г) Состав (мас.%)

Положительный (Ni (OH)

2

) 7,3386 31,36

Отрицательный (Cd (OH)

2

) 8,4169 35,97

Сепаратор (PE / PP) 1,2535 5,36

Банка (нержавеющая сталь) 4,6586 19,91

Колпачок 0,9876 4,22

Общий вес 23,4015 100.00

C.-C. Ян / Journal of Power Sources 115 (2003) 352–359 353

Восстановление кадмия Inmetco – Аккумуляторы

Рис. 2. Никель-кадмиевые батареи, собранные для вторичной переработки в Северной Америке

ПРОЦЕСС УТИЛИЗАЦИИ NiCd АККУМУЛЯТОРОВ INMETCO

The International Metals Reclamation Company, Inc. (INMETCO), расположенная в Элвуд-Сити, штат Пенсильвания, начала свою деятельность в 1978 году в качестве переработчика металлов. INMETCO придерживается концепции устойчивого развития, которая требует уравновешивания необходимости экономического роста с надлежащим управлением защитой здоровья человека и окружающей среды.С 1978 года INMETCO принимает активное участие в утилизации различных металлических вторичных материалов, включая никель, хром, железо, молибден, кобальт и кадмий. Большинство вторичных материалов, содержащих эти металлы, утилизируемых в INMETCO, происходят из индустрии нержавеющей стали, но с момента открытия установки для извлечения кадмия в INMETCO в 1995 году значительная часть вторичных материалов также происходит из отработанных батарей, особенно из никель-кадмиевых батарей. В 1991 году Агентство по охране окружающей среды США объявило, что процесс высокотемпературного восстановления металлов (HTMR), используемый INMETCO, был лучшей продемонстрированной доступной технологией (BDAT) для обработки пыли электродуговых печей (код отходов EPA K061), отходов травления (K062), сточных вод. очистные шламы от гальванических операций (F006) и отработанные никель-кадмиевые батареи (D006).

В процессе высокотемпературного восстановления металлов INMETCO восстанавливаются никель, хром, железо, молибден и кобальт из вторичных отходов, указанных выше, и производится переплавленный сплав в литой чушковой форме весом 25-30 фунтов. Переплавленный сплав отправляется большинству производителей нержавеющей стали в Соединенных Штатах, а также некоторым другим международным компаниям для использования в качестве исходного сырья при производстве большего количества нержавеющей стали. Как предприятие, сертифицированное по стандарту ISO 9002, INMETCO, полностью разрешенное предприятие, является единственным предприятием по восстановлению высокотемпературных металлов в Северной Америке, занимающимся рекуперацией никеля, хрома, железа и молибдена как из опасных, так и из неопасных отходов.

В установке по извлечению кадмия INMETCO регенерирует кадмий из отработанных никель-кадмиевых батарей и производит дробь кадмия высокой чистоты, известную как кадмет А или кадмет В. Большая часть переработанного кадмия возвращается в аккумуляторную промышленность для производства новых никель-кадмиевых аккумуляторов. Завод по рекуперации кадмия INMETCO начал свою работу в 1995 году, и с тех пор INMETCO является единственным переработчиком никель-кадмиевых аккумуляторов в Северной Америке.

Процесс восстановления металлов при высоких температурах

В процессе INMETCO HTMR используется стандартное промышленное оборудование по уникальному и запатентованному процессу.В основе процесса INMETCO лежит использование угля или углеродных продуктов для восстановления окисленных металлических отходов до их металлической формы в печи с вращающимся подом. Технология была адаптирована для производства железа прямого восстановления из рудных концентратов, отходов углеродистой стали или комбинации этих материалов.

Процесс восстановления высокотемпературных металлов состоит из четырех основных этапов: (1) подготовка сырья, (2) восстановление, (3) плавка и (4) литье.

Подготовка корма – на этапе приготовления корма твердые и жидкие отходы забираются из контейнеров для хранения и смешиваются с другими добавками для образования гранул для дальнейшей обработки.Кокс или уголь и / или другие вторичные углеродные продукты используются в качестве восстановителя в процессе и добавляются на этом этапе. Шнековый конвейер перемешивает и транспортирует полученную смесь на гранулирующий диск. Здесь вторичные жидкости, содержащие никель и хром, добавляются для образования зеленых гранул. На этапе подготовки питания вентилируемые или промышленные никель-кадмиевые батареи разряжаются. Их электролит используется в качестве реагента на очистных сооружениях. Положительные никелевые пластины измельчают и подают в печь с вращающимся подом, а затем в электродуговую печь для извлечения никеля и железа. Отрицательные кадмиевые пластины обрабатываются в установке для извлечения кадмия.

Восстановление – смешанные исходные материалы переносятся в печь с вращающимся подом, работающую при температуре около 1260 градусов по Фаренгейту. В печи с вращающимся подом часть углерода, добавляемого на стадии смешения, вступает в реакцию с кислородом в отходах, восстанавливая металлосодержащие отходы до их металлической формы. Газ, образующийся в процессе, сбрасывается в систему мокрого скруббера. Затем вода из скруббера обрабатывается на заводе по очистке сточных вод.Эта вода возвращается на завод для повторного использования. Единственные продукты, выбрасываемые в атмосферу, – это, по сути, водяной пар и обычные продукты сгорания.

Плавка – Горячее восстановленное сырье передается из печи с вращающимся подом в электродуговую печь, где происходит третий основной процесс. Электродуговая печь выполняет операцию плавки с получением сплава никеля, хрома и железа. Известь, диоксид кремния, магнезия и оксид алюминия разделяются с образованием ванны шлак / металл. Из ванны периодически выпускают металл и шлак.Шлак собирается и транспортируется в зону охлаждения шлака. Этот неопасный шлак впоследствии может быть использован при строительстве дорог, автостоянок и коммерческих проездов.

Кастинг – Кастинг – последний этап. Расплавленный металл разливают в чушек с помощью двухрядной разливочной машины. Металлические прутки, сформированные в формах, называются «чушками». Свиньи группируются в партии примерно по 20 тонн и отправляются производителям нержавеющей стали для использования в качестве плавящегося сплава для производства нержавеющих сталей.

Установка для извлечения кадмия

Потребительские элементы

NiCd представляют собой небольшие герметичные батареи, которые наиболее знакомы потребителям, представляют собой аккумуляторные блоки питания для аккумуляторных дрелей, сотовых и беспроводных телефонов, видеокамер, бытовых приборов и игрушек с батарейным питанием. Батареи в блоках питания обычно содержатся в пластиковом корпусе, который необходимо снять перед извлечением кадмия. Пластик удаляется в два этапа, включая запатентованный роторный термоокислитель INMETCO.В этом процессе пластик, бумага и влага удаляются без испарения кадмия.

Читать здесь: I

Была ли эта статья полезной?

Восстановление металлов из отработанных никель-металлогидридных аккумуляторов с использованием многофункциональной смолы Diphonix

Абдеррахим О., Диди М.А., Моро Б., Виллемин Д.: Новый сорбент для селективного разделения металлов: полиэтиленимин-метиленфосфоновая кислота. Solvent Extr.Ion Exch. 24 , 943–955 (2006). https://doi.org/10.1080/073662

952519

Артикул CAS Google Scholar

Александратос, С.Д .: Новые ионо-комплексообразующие агенты на полимерной основе: дизайн, получение и сродство к ионам металлов иммобилизованных лигандов. J. Hazard. Матер. 139 , 467–470 (2007). https://doi.org/10.1016/j.jhazmat. 2006.02.042

Артикул CAS PubMed Google Scholar

Александратос, С.Д., Чжу, X .: ATR-FTIR-спектроскопия в качестве зонда связывания иона металла на иммобилизованных лигандах. Матер. Chem. Phys. 218 , 196–203 (2018). https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2018.07.026

Артикул CAS Google Scholar

Alexandratos, SD, Shelley, CA, Horwitz, EP, Chiarizia, R., Gula, MJ, Sui, X .: Бифункциональная ионообменная смола на основе фенилмонофосфоновой / сульфоновой кислоты и способ ее использования, Патент WO2000001458A1 (2000 )

Али Р.М., Хамад, Х.А., Хусейн, М.М., Малаш, Г.Ф .: Возможности использования зеленого адсорбента для удаления тяжелых металлов из водных растворов: кинетика адсорбции, изотерма, термодинамика, механизм и экономический анализ. Ecol. Англ. 91 , 317–332 (2016). https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2016.03.015

Артикул Google Scholar

Арти М., Сараванакумар М.П .: Моделирование изотермы, кинетическое исследование и оптимизация параметров партии для эффективного удаления Acid Blue 45 с использованием отходов кожевенного производства.J. Mol. Liq. 187 , 189–200 (2013). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2013.06.019

Артикул CAS Google Scholar

Бабаивелни К., Ходадоуст А.П., Богдан Д. Адсорбция и удаление мышьяка (V) с использованием кристаллического оксида марганца (II, III): кинетика, равновесие, влияние pH и ионной силы. J. Environ. Sci. Здоровье. А. , 49, , 1462–1473 (2014). https://doi.org/10.1080 / 10934529.2014.937160

Артикул CAS Google Scholar

Бентисс, Ф. , Лебрини, М., Лагрене, М .: Термодинамическая характеристика процессов растворения металлов и адсорбции ингибиторов в мягкой стали / 2,5-бис (н-тиенил) -1,3,4-тиадиазолах / солянокислая система. Коррос. Sci. 47 , 2915–2931 (2005). https://doi.org/10.1016/j.corsci.2005.05.034

Артикул CAS Google Scholar

Бертуол, Д.А., Бернардес А.М., Тенорио Дж.А.С.: Отработанные NiMH аккумуляторы: характеристика и восстановление металлов посредством механической обработки. J. Источники энергии. 160 , 1465–1470 (2006). https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.02.091

Артикул CAS Google Scholar

Бертуол Д.А., Бернардес А.М., Тенорио Дж.А.С.: Отработанные NiMH аккумуляторы: роль селективного осаждения в извлечении ценных металлов.J. Источники энергии 193 , 914–923 (2009)

Статья CAS Google Scholar

Чахмурадян, А. Р., Уолл, Ф .: Редкоземельные элементы: минералы, рудники, магниты (и многое другое). Элементы. 8 , 333–340 (2012). https://doi.org/10.2113/gselements.8.5.333

Артикул CAS Google Scholar

Chiariza, R., Horwitz, E.П., Александраторс, С.Д., Гула, М.Дж .: Смола Diphonix®: обзор ее свойств и применения. Сен. Technol. 32 , 1–35 (1997)

Артикул Google Scholar

Chiarizia, R., Horwitz, E.P., Alexandratos, S.D .: Поглощение ионов металлов новой хелатирующей ионообменной смолой. Часть 4: кинетика. Solvent Extr. Ion Exch 12 , 211–237 (1994)

Артикул CAS Google Scholar

Chiarizia, R., Ферраро, Дж. Р., Хорвиц, Э. П., Д’Арси, К. А.: Поглощение ионов металлов новой хелатирующей ионообменной смолой. VII. Катионы щелочноземельных металлов. Solvent Extr. Ion Exch. 13 , 1063–1082 (1995)

Артикул CAS Google Scholar

Экберг, С., Петраникова, М .: Гл. 7 – Утилизация литиевых батарей. Elsevier Inc., Амстердам (2015)

Google Scholar

Гула, М.Дж., Драйзингер, Д.Б .: Контроль ионного обмена железа в потоке медного электролита с использованием смолы Eichrom Diphonix. В: Ежегодное собрание МСБ, Феникс, 11–14 марта: (1996)

Гаджиев С.Н., Кертман С.В., Лейкин Ю.А., Амелин А.Н.: Термохимическое исследование процессов ионного обмена. V. Сорбция ионов меди комплексообразующими смолами. Термохим. Acta 139 , 327–332 (1989)

Статья Google Scholar

Хорвиц, Э.П., Кьяриция, Р., Даймонд, Х., Гатрон, Р. К., Александратос, С. Д., Трохимчук, А. К., Крик, Д. В.: Поглощение ионов металлов новой хелатирующей ионообменной смолой: Часть 1: Кислотные зависимости ионов актинидов . Solvent Extr. Ion Exch. 11 , 943–966 (1993)

Артикул CAS Google Scholar

Хорвиц, Э.П., Кьяриция, Р., Александратос, Д.С., Гула, М .: Последние достижения в химии и применениях дифониксных смол.ACS Symp. Сер. 716, 206–218: (1997a). https://doi.org/10.1021/bk-1999-0716.ch014

Хорвиц, Э.П., Кьяриция, Р., Дитц, М.Л .: DIPEX: новый экстракционный хроматографический материал для разделения и концентрирования актиноидов из водного раствора. Реагировать. Funct. Polym. 33 , 25–36 (1997b). https://doi.org/10.1016/S1381-5148(97)00013-8 б.

Артикул CAS Google Scholar

İnan, S., Тел, Х., Серт, С., Четинкая, Б., Сенгюль, С., Озкан, Б., Алташ, Й .: Исследования экстракции и разделения редкоземельных элементов с использованием смолы Amberlite XAD-7, пропитанной Cyanex 272. Гидрометаллургия. 181 , 156–163 (2018). https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2018.09.005

Артикул CAS Google Scholar

Innocenzi, V., Ippolito, N.M., De Michelis, I., Prisciandaro, M., Medici, F., Vegliò, F.: Обзор процессов и лабораторных методов обращения с отработанными никель-металлгидридными аккумуляторными батареями. J. Источники энергии. 362 , 202–218 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.07.034

Артикул CAS Google Scholar

Issaadi, S., Douadi, T., Zouaoui, A., Chafaa, S., Khan, M.A., Bouet, G .: Новые тиофеновые симметричные соединения на основе Шиффа в качестве ингибитора коррозии мягкой стали в кислой среде.Коррос. Sci. 53 , 1484–1488 (2011). https://doi.org/10.1016/j.corsci.2011.01.022

Артикул CAS Google Scholar

Джа, М. К., Кумари, А., Панда, Р., Кумар, Дж. Р., Ю, К., Ли, Дж. Й .: Обзор гидрометаллургического восстановления редкоземельных металлов. Гидрометаллургия 165 , 2–26 (2016)

Статья CAS Google Scholar

Халил Т.Э., Эль-Диссуки А., Ризк С.: Равновесные и кинетические исследования адсорбции Pb ²⁺ , Cd ²⁺ , Cu ²⁺ и Ni ²⁺ из водного раствора смолой 2 , 2 ‘- (этилендитио) диэтанол иммобилизованный амберлит XAD-16 (EDTDE-AXAD-16) с хлорсульфоновой кислотой. J. Mol. Liq. 219 , 533–546 (2016). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.03.063

Артикул CAS Google Scholar

Халил Т.Э., Эльбадави, Х.А., Эль-Диссуки, А .: Синтез, характеристика и физико-химические исследования новой хелатирующей смолы 1,8- (3,6-дитиаоктил) -4-поливинилбензолсульфоната (dpvbs) и его металлополимера Cu (II), Комплексы Ni (II), Co (II) и Fe (III). J. Mol. Struct. 1154 , 100–113 (2018). https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2017.10.033

Артикул CAS Google Scholar

Kiruba, U.P., Kumar, P.С., Прабхакаран, С., Адитья, В.: Характеристики термодинамических, изотермических, кинетических, механических и расчетных уравнений для анализа адсорбции в системе с модифицированной поверхностью ионов Cd (II) Eucalyptus seed . J. Taiwan Inst. Chem. Англ. 45 , 2957–2968 (2014)

Артикул CAS Google Scholar

Колодинска Д., Фила Д. Сорбция лантаноидов и тяжелых металлов альгинатами как эффективные сорбционные материалы.Десалин. Водное лечение. 131 , 238–251 (2018). https://doi.org/10.5004/dwt.2018.23020

Артикул CAS Google Scholar

Kołodyńska, D .: Смола Diphonix ^® при сорбции ионов тяжелых металлов в присутствии биоразлагаемых комплексообразователей нового поколения. Chem. Англ. J. 159 , 27–36 (2010). https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.02.017

Артикул CAS Google Scholar

Коницки, В., Aleksandrzak, M., Mijowska, E .: Равновесные, кинетические и термодинамические исследования адсорбции катионных красителей из водных растворов с использованием оксида графена. Chem. Англ. Res. Des. 123 , 35–49 (2017). https://doi.org/10.1016/j.cherd.2017.03.036

Артикул CAS Google Scholar

Кво-Сюн, Ю.: Исследования никель / металлогидридных батарей, 2016 г. Батареи 2 , 31 (2016). https: // doi.org / 10.3390 / батареи2040031

Артикул Google Scholar

Кво-Сюн, Ю., Оучи, Т., Ней, Дж., Могх, Д.: Важность добавок редкоземельных элементов в сплавах на основе Zr на основе гидрида металла AB ₂ . Аккумуляторы 2 , 25 (2016). https://doi.org/10.3390/batteries2030025

Артикул CAS Google Scholar

Лазарь, Л., Бандрабур, Б., Татару-Фармуш, Р., Дробот, М., Булгариу, Л., Гутт, Г.: FTIR-анализ ионообменных смол с применением. Environ. Англ. Manag. J. 13 , 2145–2152 (2014)

Статья CAS Google Scholar

Ли, М.С., Никол, М.Дж .: Удаление железа из растворов сульфата кобальта ионным обменом со смолой Diphonix и усиление элюирования железа титаном (III). Гидрометаллургия. 86 , 6–12 (2007).https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2006.10.002

Артикул CAS Google Scholar

Лукас, Дж., Лукас, П., Ле Мерсье, Т., Роллат, А., Давенпорт, В .: Глава 10 – Редкие земли в аккумуляторных батареях. Редкие земли (2015). https://doi. org/10.1016/B978-0-444-62735-3.00010-3

Артикул Google Scholar

Марчиняк, М., Goscianska, J., Франковски, М., Pietrzak, R .: Оптимальный синтез окисленных мезопористых углеродов для адсорбции ионов тяжелых металлов. J. Mol. Liq. 276 , 630–637 (2018). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2018.12.042

Артикул CAS Google Scholar

Максвелл, И.И., Бернард, С.Л., Нельсон, М.А., Юманс, М.Р .: Л.Д .: Новый метод устранения спектральных помех для анализа бериллия с использованием атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.Таланта. 76 , 432–440 (2008). https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.03.032

Артикул CAS PubMed Google Scholar

МакКевитт Б., Драйзингер Д .: Сравнение различных ионообменных смол для удаления ионов трехвалентного железа из растворов электролитов для получения меди. Часть II: электролиты, содержащие сурьму и висмут. Гидрометаллургия 98 , 122–127 (2009)

Статья CAS Google Scholar

Мешрам, П., Пандей, Б.Д., Манкханд, Т.Р .: Выщелачивание цветных металлов из отработанных никель-металлгидридных аккумуляторов с акцентом на кинетику и характеристики. Гидрометаллургия. 158 , 172–179 (2015). https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2015.10.028

Артикул CAS Google Scholar

Мешрам П., Пандей Б.Д., Манханд Т.Р .: Оптимизация процесса и кинетика выщелачивания редкоземельных металлов из отработанных никель-металлгидридных батарей.Управление отходами 51 , 196–203 (2016)

Статья CAS PubMed Google Scholar

Мешрам, П., Сомани, Х., Дхар, Б., Радж, Т., Девечи, Х .: Двухступенчатый процесс выщелачивания для селективного извлечения металлов из отработанных никель-металлгидридных батарей. J. Clean. Prod. 157 , 322–332 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.04.144

Артикул CAS Google Scholar

Мюллер Т., Фридрих, Б .: Разработка процесса переработки никель-металлогидридных батарей. J. Источники энергии 158 , 1498–1509 (2006)

Статья CAS Google Scholar

Нэш, К.Л., Рикерт, П.Г., Мунтин, Дж. В., Александратос, С.Д .: Поглощение ионов металлов новой хелатирующей ионообменной смолой. Часть 3: константы протонирования с помощью потенциометрического титрования и твердотельной спектроскопии ЯМР ³¹ P. Solvent Extr.Ion Exch. 12 , 192–204 (1994)

Артикул Google Scholar

Некрасова Н.А., Гелис В.М., Милютин В.В., Буданцева Н.А., Козлитин Е.А., Логунов М.В., Пристинский Ю.Е. Сорбция Th, U и Am на фосфорсодержащих ионообменных материалах. Радиохимия 52 , 71–75 (2010)

Статья CAS Google Scholar

Филлипс, Д.Х., Гу, Б., Уотсон, Д. Б., Пармеле, К. С .: Удаление урана из загрязненных грунтовых вод с помощью синтетических смол. Water Res. 42 , 260–268 (2008). https://doi.org/10.1016/j.watres.2007.07.010

Артикул CAS PubMed Google Scholar

Пьетрелли, Л., Белломо, Б., Фонтана, Д., Монтереали, М.Р .: Восстановление редкоземельных элементов из отработанных никель-металлгидридных аккумуляторов. Гидрометаллургия. 66 , 135–139 (2002).https://doi.org/10.1016/S0304-386X(02)00107-X

Артикул CAS Google Scholar

Пьетрелли, Л., Белломо, Б., Фонтана, Д., Монтереали, М .: Определение характеристик и выщелачивание отработавших никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов для извлечения металлов. Waste Manag. 25 , 221–226 (2005). https://doi.org/10.1016/j.wasman.2004.12.013

Артикул CAS PubMed Google Scholar

Регуял, Ф., Сарма, А.К., Гао, В .: Синтез магнитного биоугля из сосновых опилок путем окислительного гидролиза FeCl ₂ для удаления сульфаметоксазола из водного раствора. J. Hazard. Матер. 321 , 868–878 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2016.10.006

Артикул CAS PubMed Google Scholar

Родригес, L.E.O.C., Мансур, М.Б .: Гидрометаллургическое отделение редкоземельных элементов, кобальта и никеля из отработанных никель-металлогидридных батарей.J. Источники энергии 195 , 3735–3741 (2010)

Статья CAS Google Scholar

Сантос, В.Э.О., Целанте, В.Г., Лелис, М.Ф.Ф., Фрейтас, М. Б.Дж.Г .: Химическая и электрохимическая переработка никеля, кобальта, цинка и марганца с положительных электродов отработанных Ni-MH аккумуляторов мобильных телефонов. J. Источники энергии. 218 , 435–444 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.07.024

Артикул CAS Google Scholar

Шоу, Д.Р., Драйзингер, Д. Б., Ланкастер, Т., Ричмонд, Г. Д., Томлинсон, М .: Коммерциализация системы контроля железа FENIX для очистки электролитов для электролитического извлечения меди. J. Met. 56 , 38–41 (2004). https://doi.org/10.1007/s11837-004-0090-x

CAS Статья Google Scholar

Шэнцян, З., Сюян, Х., Дахуй, В .: Обзор комплексного извлечения ценных металлов из отработанных электродных материалов никель-водородных аккумуляторов.Редкий Met. Матер. Англ. 44 , 73–78 (2015). https://doi. org/10.1016/S1875-5372(15)30015-1

Артикул Google Scholar

Шилина А.С., Бахтин В.Д., Бурухин С.Б., Асхадуллин С.Р .: Сорбция катионов тяжелых металлов и радионуклидов из водных сред новым синтетическим цеолитоподобным сорбентом. Nucl. Energy Technol. 0 , 1–6 (2017). https://doi.org/10.1016/j.nucet.2017.10,001

Артикул Google Scholar

Singare, P.U .: Исследования термического разложения некоторых сильнокислотных катионообменных смол. Откройте J. Phys. Chem. 1 , 45–54 (2011)

Статья CAS Google Scholar

Skowroński, J.M., Rozmanowski, T., Osińska, M .: Повторное использование никеля, извлеченного из отработанных Ni-Cd батарей, для изготовления слоистых электродов C / Ni и C / Ni / Pd для источников энергии.Процесс Saf. Environ. Prot. 93 , 139–146 (2015). https://doi.org/10.1016/j.psep.2014.02.007

Артикул CAS Google Scholar

Смолик, М., Якобик-Колон, А., Порански, М .: Разделение циркония и гафния с помощью хелатирующей ионообменной смолы Diphonix ^® . Гидрометаллургия. 95 , 350–353 (2009). https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2008.05.010

Артикул CAS Google Scholar

Тарабай, Дж., Карами, Н .: Никель-металлогидридная батарея: структура, химическая реакция и схемная модель. В: 3-я Международная конференция по технологическим достижениям в электротехнике, электронике и вычислительной технике, TAEECE 2015. стр. 22–26 (2015)

Ту, Ю.Дж., Джонстон, Коннектикут: Быстрое восстановление редкоземельных элементов в промышленных сточных водах с помощью CuFe ₂ O ₄ синтезирован из медного шлама. J. Редкие земли. 36 , 513–520 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jre.2017.11.009

Артикул CAS Google Scholar

Виегас, Р.М.К., Кампинас, М., Коста, Х., Роза, М.Дж .: Как можно сравнить модели HSDM и Бойда для оценки коэффициентов внутричастичной диффузии в процессах адсорбции. Адсорбция 20 , 737–746 (2014)

Артикул CAS Google Scholar

Ван, Дж., Чен, М., Чен, Х., Луо, Т., Сюй, З .: Исследование выщелачивания отработанных литий-ионных аккумуляторов. Процедуры Environ. Sci. 16 , 443–450 (2012). https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.10.061

Артикул CAS Google Scholar

Сюэ С.С., Харви Дж., Гула М.Дж., Хорвиц Е.П .: Контроль содержания железа в потоках медного электролита с помощью новой смолы на основе монофосфоновой / сульфоновой кислоты. Шахтер. Металл. Процесс. 18 , 133–137 (2001)

CAS Google Scholar

Янтаси, W., Фрикселл, Г.Э., Аддлеман, Р.С., Вичек, Р.Дж., Кунсирипайбун, В., Паттамакомсан, К., Сукваротват, В., Сюй, Дж., Раймонд, К.Н.: Селективное удаление лантаноидов из природных вод, кислых водотоков и диализата. J. Hazard. Матер. 168 , 1233–1238 (2009)

Артикул CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Янг, К.-Х .: Исследования никель / металлогидридных батарей, 2016 г. Батареи 2 (4), 31 (2016).https://doi.org/10.3390/batteries2040031

Артикул Google Scholar

Yuanfeng, W., Lei, Z., Jianwei, M., Shiwang, L., Jun, H., Yuru, Y., Lehe, M .: Кинетические и термодинамические исследования адсорбции сульфорафана на макропористой смоле. J. Chromatogr. B. 1028 , 231–236 (2016)

Статья CAS Google Scholar

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Закон об аккумуляторах требует зарядки | Отходы360

В настоящее время в девяти штатах и ​​15 странах действуют законы, регулирующие сбор и утилизацию определенных типов батарей.

Но, согласно недавно опубликованному отчету, законы не позволили отрасли достичь государственных целей по утилизации аккумуляторов.

В отчете Raymond Communication Inc., Колледж-Парк, штат Мэриленд, речь идет о законах об утилизации батарей, когда компании возвращают свои коммерческие количества никель-кадмиевых (никель-кадмиевых) батарей на предприятия по утилизации.

Несколько стран и один штат, Миннесота, требуют восстановления 90 процентов никель-кадмиевых аккумуляторных батарей, но ни одна юрисдикция по закону не смогла восстановить более 60 процентов, говорится в отчете.

По словам Мишель Рэймонд, издателя отчета, законы о взыскании часто обходятся дорого, и их сложно обеспечить.

Ее исследование показало, что производители в США платят около 7,5 миллионов долларов в год за сбор и утилизацию батарей из опасных материалов, но им удается собрать и восстановить только 2500 тонн никель-кадмиевых батарей. Это около 3000 долларов за тонну.

Уровень извлечения в 1998 году был неизменным, частично из-за того, что количество аккумуляторов, попадающих в поток отходов, увеличилось примерно на 2 миллиона фунтов, согласно отчету.Кроме того, по словам Раймонда, никель-кадмиевые батареи заменяются другими материалами без каких-либо требований к возврату.

«Химия аккумуляторов так сильно меняется, что я вижу день, когда ni-cd выйдут из употребления», – говорит она. «Какой смысл во всех законах о возврате, в которых вы не можете вернуть 90 процентов [батарей]?»

В 1995 году Конгресс принял Правило об универсальных отходах, чтобы уменьшить количество опасных материалов, включая несколько типов батарей, попадающих в поток твердых бытовых отходов.

В ответ на растущую обеспокоенность по поводу окружающей среды Конгресс принял в 1996 г. Закон об управлении ртутьсодержащими и перезаряжаемыми батареями, чтобы упростить сбор, переработку и утилизацию никель-кадмиевых и других аккумуляторных батарей, а также поэтапно отказаться от содержания ртути в батареях.

В отчете, в котором исследуются законы о батареях в США и 24 странах, также указывается, что в этой стране:

* Корпорация по переработке аккумуляторных батарей (RBRC), Гейнсвилл, Флорида., сообщила о 22-процентном уровне утилизации ник-компакт-дисков в 1997 году, по сравнению с 12 процентами в 1996 году. В соответствии с универсальным правилом об отходах в первый год сбор ник-компакт-дисков был разрешен по всей стране.

* Потребителям сложно решить, какие батареи утилизировать или сдать обратно.

“Battery Laws Worldwide” стоит 297 долларов, или 247 долларов для подписчиков информационных бюллетеней Raymond Communications. Для заказа свяжитесь с Мишель Рэймонд, Raymond Communications Inc. , 5111 Berwyn Rd. Ste. 115, Колледж-Парк, Мэриленд 20740.Телефон: (301) 345-4237. Факс: (301) 345-4768. Электронная почта для заказа: [email protected] Веб-сайт: www.raymond.com

Извлечение металлов из отработанной никель-кадмиевой (Ni-Cd) батареи процессом выщелачивания-электролизинга

Randhawa, NS и Yelne, Payal M и Gharami, Kalpataru and Sau, DC и Kumar, Manoj (2014) Извлечение металлов из отработанный никель-кадмиевый (Ni-Cd) аккумулятор методом выщелачивания-электролитического извлечения. В: 18-е межд.Конф. по цветным металлам. 2014 г., 11-12 июля 2014 г., Нагпур (Индия).

PDF – принятая версия Только для пользователей NML. Другие могут использовать -> 338Kb

Abstract

Растущий спрос на никель-кадмиевые (Ni-Cd) батареи в железнодорожных локомотивах, шахтах, бронетранспортерах, авиационных двигателях и т. Д. Требует увеличения производства из традиционных ресурсов никеля и кадмия. Добыча и обработка металлов, таких как кадмий и никель, всегда сопровождались их опасным воздействием на окружающую среду.Кроме того, никель-кадмиевые батареи с истекшим сроком службы также рассматриваются как угроза для окружающей среды из-за содержания в них тяжелых металлов, которые могут загрязнить окружающую атмосферу в случае ненадлежащей утилизации. Чтобы облегчить проблемы, связанные с отработанными батареями, а также минимизировать нагрузку на окружающую среду при производстве вышеуказанных металлов из руд, отработанные никель-кадмиевые батареи были обработаны с использованием соответствующих технологий для восстановления ценных металлов и их вторичной переработки. В связи с этим в данной статье был исследован и представлен процесс, основанный на сернокислотном выщелачивании отработанного порошка Ni-Cd аккумуляторных батарей с последующим электролитическим выделением.Варьировали несколько параметров, а именно концентрацию кислоты, время, температуру, окислитель, плотность пульпы и т.