Сделай Сам (Огонек) 1998-03, страница 81

В большинстве случаев миниатюрные источники питания представляют собой герметичные никель-кадмиевые (Ni-Cd) аккумуляторы. Раньше мы были знакомы, в основном, с так называемыми дисковыми (или «пуговичными») аккумуляторами отечественного производства (Д-0,02 Д О,8 и сборками 7Д-01 и 10Д-0,25). Подобные аккумуляторы малой емкости и небольших габаритов использовали в слуховых аппаратах, а достаточно мощные Д-0,2Д; Д-0,26Д и Д-0,55С служили источниками питания для микрокалькуляторов.

Теперь наш рынок насыщен всевозможными импортными элементами питания — как батарейками, так и аккумуляторами. Заметим, что габаритные размеры тех и других источников тока одинаковы. А отличить аккумулятор от батарейки можно по имеющейся на нем надписи «Rechargeable Ni-Cd Battery» (перезаряжаемая никель-кадмиевая батарея). Иногда на аккумуляторе оставляют просто «Rechargeable». И еще аккумуляторы отличаются более высокой ценой по сравнению с батарейками.

Основным рабочим веществом никель-кадмиевых аккумуляторов являются гидратные формы никеля и кадмия, а содержащийся в них электролит — раствор щелочи — в химических процессах образования тока участия не принимает, а служит лишь переносчиком положительных и отрицательных ионов, а также кислорода с электрода на электрод.

Напряжение одного элемента никель-кадмиевого аккумулятора равно 1,2 В (нормальное напряжение), хотя непосредственно после зарядки оно составляет 1,4 В и затем постепенно снижается по мере разрядки.

Для обычных типов никель-кадмиевых аккумуляторов нормальным током разрядки считается ток 10-часового разряда (который равен емкости аккумулятора в А-ч, поделенной на 10). При таком токе нагрузки напряжение на аккумуляторе плавно уменьшаются от 1,4 В до 1,2 В и только на 11 -м ч разрядки начинает резко падать.

Если увеличить ток нагрузки и производить разрядку током часового разряда, то есть током, численно равным емкости аккумулятора в А-ч, то примерно через

30 минут напряжение снизится до 1,2 В, а еще через 40...45 минут начнет интенсивно падать. Практически полная разрядка (падение напряжения ниже 1 В) при таком токе разряда происходит менее чем за 1 ч.

Никель-кадмиевые аккумуляторы выдерживают без всякого вреда для себя весьма большие нагрузки тока. Например, аккумуляторы типа D способны на короткое время обеспечить ток 50 А, в связи с чем они широко используются в специальной аппаратуре (например, в переносных медицинских дефибрилляторах). Однако способность никель-кадмиевых аккумуляторов создавать и выдерживать большие токи нагрузки, что является их непосредственным достоинством, может привести в случае короткого замыкания к серьезным повреждениям устройства, подключенного к этому аккумулятору (вплоть до выгорания целых участков схемы). Поэтому никель-кадмиевые аккумуляторы подключают к аппаратуре через предохранители, ограничивающие ток короткого замыкания.

Никель-кадмиевые аккумуляторы выдерживают большое число циклов «раз-ряд-заряд». Вспомним, первые дисковые аккумуляторы выдерживали около 100 циклов, и это считалось неплохим результатом. Современные никель-кадмиевые аккумуляторы позволяют перезаряжать ихЮОО раз и более.

Критерий годности аккумулятора — это его способность заряжаться до первоначальной емкости. Аккумулятор, емкость которого составляет менее 80% от первоначальной, считается непригодным. Правда, как мы увидим далее, это снижение емкости может оказаться кажущимся.

В таблице приведены фирменные (так называемые номинальные) емкости импортных аккумуляторов, хотя их реальная емкость обычно ниже приведенных значений. Так, емкость аккумуляторов типа С всего 1... 1,2 А-ч, а типа D — только 2 А-ч. Справедливости ради отметим, что емкость аккумулятора определяется теми или иными фирмами-производителями по разным методикам, что и приводит к некоторым разночтениям. Одни фирмы, и это считается стандартным методом, определяют емкость, подбирая ток, при котором падение напряжения на выходах аккумулятора составляет 1 В за