PAPEL #25 TÉCNICO
 
                           UNDERSTANDING BATERIAS
 
 
                                      Por
                                 Lee Merriman
 
 
                             os Revisores Técnicos
                                 J.F. Douglas
                                 James H. Hahn
                             LESTER H. Smith, Jr.
 
 
                                 Published Por
 
                                     VITA
                       1600 Bulevar de Wilson, Apartamento 500,
                         Arlington, Virgínia 22209 E.U.A.
                     TEL: 703/276-1800. Fac-símile: 703/243-1865
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                        Understanding Baterias
                          ISBN: 0-86619-225-5
              [C]1985, Voluntários em Ajuda Técnica,
 
                                   PREFACE
 
Este papel é um de uma série publicada por Voluntários dentro Técnico
Ajuda para prover uma introdução a estado-de-o-arte específica
tecnologias de interesse para pessoas em países em desenvolvimento.
É pretendida que os documentos são usados como diretrizes para ajudar
pessoas escolhem tecnologias que são satisfatório às situações deles/delas.
Não é pretendida que eles provêem construção ou implementação
são urgidas para as Pessoas de details.  que contatem VITA ou uma organização semelhante
para informação adicional e ajuda técnica se eles
achado que uma tecnologia particular parece satisfazer as necessidades deles/delas.
 
Foram escritos os documentos na série, foram revisados, e foram ilustrados
quase completamente por VITA Volunteer os peritos técnicos em um puramente
basis.  voluntário Uns 500 voluntários eram envolvidos na produção
dos primeiros 100 títulos emitidos, enquanto contribuindo aproximadamente
5,000 horas do time.  deles/delas o pessoal de VITA incluiu Maria Giannuzzi
como editor, Suzanne Brooks que controla typesetting e plano, e
Margaret Crouch como gerente de projeto.
 
O autor deste papel, VITA Horace McCracken Voluntário, é o
presidente do McCracken Companhia Solar em Alturas, Califórnia.
O co-autor, VITA Joel Gordes Voluntário, é atualmente o solar
projete o analista para o Estado da Hipoteca Solar de Connecticut
Subsídio Program.  Os revisores também são o VITA volunteers.  Daniel
Dunham fez consultando em fontes solares e alternativas de
energia para VITA e AID.  Ele viveu e trabalhou em Índia, Paquistão,
e Morocco.  que Sr. Dunham também preparou para uma estado-de-o-arte
inspecione em silêncios solares para AJUDA.   Jacques Le Normand é Assistente
Diretor no Instituto de Pesquisa de Cinta, Quebec, Canadá,
que pesquisa em energia renovável.   Ele supervisionou trabalho
com coletores solares e escreveu vários publiations em
solar e energia de vento, e conservação.   DARRELL G. Phippen é um
o engenheiro mecânico e especialista de desenvolvimento com que trabalham
Comida para o Faminto em Scottsdale, Arizona.
 
VITA é uma organização privada, sem lucro que apóia as pessoas
trabalhando em problemas técnicos em países em desenvolvimento.   ofertas de VITA
informação e ajuda apontaram a ajudar os indivíduos e
grupos para selecionar e tecnologias de instrumento destinam o deles/delas
situations.  VITA mantém um Serviço de Investigação internacional, um
centro de documentação especializado, e uma lista computadorizada de
voluntário os consultores técnicos; administra projetos de campo a longo prazo;
e publica uma variedade de manuais técnicos e documentos.
 
                           UNDERSTANDING BATERIAS
 
                        Por VITA Lee Merriman Voluntário
 
 
INTRODUÇÃO DE I. 
 
Baterias foram em uso por muitos anos, mas hoje há um
maior demanda para poder de bateria que já antes de.   que Isto renovou
interesse não só foi provocado por desenvolvimentos novos mas
também pela diversidade de usos para baterias em civil, industrial,
e aplicações militares.
 
Este papel provê uma compreensão básica de baterias e rastros
o desenvolvimento deles/delas dos cedo 1800s para a Pesquisa de day.  presente
e desenvolvimento continua em um esforço para resolver o inerente
isto é, fraqueza de baterias como empacotar mais energia
em um pacote menor.
 
Uma cela elétrica ou bateria é um dispositivo que transforma o
energia química conteve diretamente dentro de seus materiais ativos
em energia elétrica por meio de uma reação de electrochemical.
Este tipo de reação envolve a transferência de elétrons de um
material para outra por uma solução administrando.   Historically,
baterias fizeram um papel importante nos dias cedo de elétrico
desenvolvimento ambos nos Estados Unidos e na Europa.
 
Em 1800 nomeado um cientista italiano Volta descobriu isso por
dois condutores dissimilares imergindo em uma solução química um
electromotive forçam (EMF) ou voltagem era estabelecida entre o
dois conductors.  Figure 1 ilustra uma cela de Voltaic simples.

ub1x1.gif (393x393)


 
São chamados os condutores sólidos da cela elétrodo e o
líquido administrando o eletrólito.   que UMA cela consiste em dois elétrodo
e um electrolyte.  UMA bateria consiste em um ou mais
cells.  A voltagem da cela depende no material do
elétrodo e o eletrólito.   A produção atual elétrica e
o poder da cela é dependente nas dimensões de prato e
o peso do material de elétrodo.
 
Há dois tipos gerais de baterias em uso hoje: o primário
tipo ou " cela " seca e o armazenamento secundário battery.  UM
bateria primária produz uma corrente por ação de descarga quando um
dos elétrodo da cela é decomposta durante uso.   Este tipo
de cela não podem ser restabelecidas usar novamente recarregando e o
cela inteira deve ser descartada quando não for nenhum active.  Secondary mais longo
por outro lado, celas são quimicamente reversíveis e lata
seja carregada e descarregou durante muitos ciclos de operação antes
sendo substituída.
 
Na cela de voltagem simples mostrada em Figura 2, quando dois dissimilar

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metais, zinco e cobre, estão suspensos em um eletrólito de
dilua ácido sulfúrico, um potencial de approxiamtely 1.10 volts
exista entre os elétrodo.   que O elétrodo de zinco será
negativo e o elétrodo de cobre será positivo.   Quando o
troque no circuito de carga externo está fechado, um testamento atual,
flua pela carga (energia-absorvendo dispositivo) e bateria em
acordo para a Lei de Ohm. (*) Como a corrente de carga continua fluindo,
hidrogênio como bolhas se aparecerá e cobrirá o cobre chapeou, e
o prato de zinco dissolverá gradualmente.   A desvantagem principal
com esta cela é que o gás borbulha aumento o interno
resistência da cela, fazendo produção atual diminuir.
 
----------------------
(*) A corrente direta que flui em um circuito elétrico é diretamente
proporcional à voltagem aplicada ao circuito.   A constante
de proporcionalidade R, chamou a resistência elétrica, é determinado
pela equação V = RI no qual " V " é a voltagem aplicada e
Eu " sou a corrente.
 
II. VARIAÇÕES DE TECNOLOGIA
 
BATERIAS PRIMÁRIAS
 
Vários tipos diferentes de primário-tipo molharam foram desenvolvidas celas
e usado nos Estados Unidos. Celebridade de  Most entre estes seja o
cela de gravidade, a cela de óxido de cáustico-cobre, o ar-depolarized
cela, e a cela de Lelanche.   Cada cela teve seu próprio operando
características, e capacidades atuais variaram de menos que um
ampère (ampère) para a cela de Lelanche para vários cem ampères para
a cela de óxido de cáustico-cobre.   que A agência postal britânica desenvolveu
uma cela molhada conhecida como a cela do Daniel que ofereceu vários
características operacionais excelentes.
 
Havia duas dificuldades principais com a cela de primário-tipo
construção, deterioração por ação local e polarização de cela.
Ação local é uma ação química interna inerente para
baterias; a vida da cela é diminuída gradualmente até mesmo
entretanto nenhuma carga é conectada a seus términos.   que ação Local é
definida como a descarga de material ativo de qualquer um prato devido
para um pouco de impureza no eletrólito ou material de prato.   Isto
ação causa a formação de celas dadas curto circuito que causam
o metal para deteriorar.
 
Polarização de cela é causada por bolhas de hidrogênio que são depositadas
no cátodo quando fluxos atuais pela cela.   que Isto abaixa
a voltagem terminal e aumentos a resistência interna do
battery.  métodos Vários por neutralizar este efeito polarizando
era usado, ou por substância química ou construção mecânica que
conduzida ao desenvolvimento do ar-depolarized cela.
 
No ar-depolarized cela, o elétrodo foi feita de um altamente
forma absorvente de carbono e estava suspenso sobre o eletrólito
level.  desde que o elétrodo de carbono não foi imergida no eletrólito
solução, polarização da cela foi prevenida.   Em
operação, oxigênio que cerca a superfície porosa do carbono,
elétrodo combina com o hidrogênio evoluiu à superfície de
o elétrodo de carbono e eletrólito.   que ventilação Bom foi requerido
manter uma provisão de ar satisfatória para operação.   O
Edison carbono cela e a bateria de Carbonaire eram representativas
do ar-depolarized tipo.   Wet que celas de primário-tipo têm em grande parte
substituída pela bateria de armazenamento de secundário-tipo.
 
O dia " moderno cela seca " que foi desenvolvida por Georges
Lelanche em 1868, é uma modificação do Lelanche velho molhou cela.
A diferença é isso só água suficiente é somada o
eletrólito para umedecer um forro absorvente.   A cela seca moderna
é o amplamente usado de todas as baterias primárias hoje principalmente
por causa do baixo custo deles/delas, desempenho seguro, e difundido
availability.  que são feitas baterias de cela Secas em avaliações de 1.5, 3,
6, 7.5, 9, 22.5, 45, 67, e 90 volts.
 
O tipo mais comum de construção para uma cela seca é mostrado dentro
Figure 3.

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A cela em Figura 3 usos uma vara de carbono para o ânodo ou positivo
terminal e um recipiente de zinco externo (caso) para o negativo
terminal.  O caso de zinco tem um forro interno de papel absorvente
material que é saturado com o eletrólito.   O espaço
entre os elétrodo está cheio com uma mistura de coca-cola esmagada,
dioxide de manganês, e grafita. Manganês de   é somado como um depolarizer.
O eletrólito é salammonic e cloreto de zinco.   O
topo do caso é lacrado com uma combinação marcando e o zinco
recipiente é incluso em um recipiente de papel.   A voltagem de um novo
cela seca é 1.4 a 1.6 volts.
 
Baterias de cela secas entram em três classes gerais: (1) lanterna
baterias normalmente 1-1/4 polegada em diâmetro e 2-1/2 polegadas
alto com uma capacidade atual de cerca de 3 ampère-horas; (2) tamanho grande
celas, mais geralmente chamado o Número 6 cela seca, aproximadamente,
2-1/2 polegadas em diâmetro e 6 polegadas alto com um
avaliação atual de cerca de 30 ampère-horas; e (3) o " industrial "
e voltagem alta digita que poderia ser uma cela ou uma combinação
de celas, usado em serviço industrial com capacidades atuais de
50 ampère-horas ou greater.  A capacidade de ampère-hora é a taxa de
descarregue uma bateria pode manter para um determinado período de tempo,
normalmente oito hours.  por exemplo, uma 30 ampère-hora taxou bateria
normalmente possa prover aproximadamente 3-1/2 ampères durante oito horas.   Como ordinariamente
porém, celas secas usadas provêem menos que a avaliação deles/delas.
A vida de prateleira está limitada por ação local e por isso
alguns fabricantes estampam uma data de serviço na coberta exterior de
cada cell.  ação Local causa deterioração eventual do
bateria, e depois de aproximadamente um ou dois armazenamento de anos, a bateria
se torna useless.  desde que o elétrodo de zinco forma parte do exterior
parede, sua destruição gradual debilita a estrutura de cela, e como
o gás de hidrogênio desenvolvido constrói pressão interna, pode
rompa e derrame seus conteúdos corrosivos.   por isto, equipamento
nunca deveria ser armazenada com celas secas em cima de períodos longos de
time.  celas Secas não requerem nenhuma manutenção e quando eles nenhum mais longo
opere está descartado e substituída.
 
Um mais recente tipo de cela seca desenvolvido é o Ruben ou Mercúrio
cela (Figura 4) .  pelo que Esta cela foi desenvolvida durante Segunda Guerra Mundial

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Ruben Laboratories e P.R. Companhia de Mallory por operar pequeno
equipamento eletrônico que requer poder atual alto.   que Esta cela é
feita em duas formas: o " ânodo " de rolo e o " botão digitam. "   O
ânodo é amalgamado zinco e o cátodo é um óxido mercurial
material de depolarized misturou com grafita.   O eletrólito é um
solução de hydroxide de potássio (KOH) contendo zincate de potássio.
Estas celas são longe superiores ao Lelanche cela devendo seco
para o tamanho compacto deles/delas, característica de voltagem plana, e muito tempo
estante life.  A voltagem de nenhum-carga destas celas é 1.34 volts.
 
Foram feitos vários desenvolvimentos avançados em baterias pequenas,
ambos primário e celas de secundário-tipo que incluem o
magnésio, alcalino, prata-zinco, e lithium. Mesa de   1 listas o

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características e aplicações destas celas.
 
BATERIAS DE ARMAZENAMENTO SECUNDÁRIAS
 
Desde 1965, houve interesse renovado usando armazenamento
baterias em poder systems.  que Isto é porque consumo de poder moderno
envolve demandas de carga muito desiguais e carga de cume crescente
demands.  Quando um sistema tem que entregar mais poder (aumento em carga
demanda), o provedor pode conhecer a demanda por qualquer um trocando um
gerador adicional sobre o sistema ou trocando um carregou
banco de bateria sobre o line.  O posterior requer um muito menor
investimento.
 
O revivificação de baterias como poder unidades de sistema têm principalmente
começada com sistemas independentes pequenos como vento - ou água-dirigida
generators.  Em tais sistemas, baterias de armazenamento executam
dois functions.  First importante, durante períodos de baixa demanda de carga,
a bateria de sistema pode armazenar muito da energia gerada,
que seria perdida caso contrário ao sistema.   Second, energia,
armazenada durante o período de fora-cume está disponível durante tempos de
carga de cume demand.  A importância do posterior pode ser ilustrada
com o exemplo quantitativo seguinte: Suponha o
capacidade da bateria tem uma taxa de poder de descarga igual para meio
da capacidade de poder de gerador ([P.sub.B] = 0.5 [P.sub.G]) .  Isto significa isso
debaixo de condições normais, durante períodos de demanda de carga alta, o
combinação de gerador-bateria pode durante várias horas sirva uma carga
de até 1.5 vezes isso que o gerador só poderia servir.
 
Outra razão para o interesse aumentado em armazenamento secundário
baterias são a necessidade por poder de auxilio por alguns do mais novo
technology.  por exemplo, mais mais dos computadores modernos envolva alguma forma
de " armazenamento volátil " de informação, é isso, a informação é
perdeu se poder é removed.  para vigiar contra esta possibilidade, muitos,
sistemas de computador usam " uninterruptible " dão poder a sistemas, baseado em
baterias de armazenamento, prover corrente elétrica ao computador,
equipamento quando poder comercial está perdido.
 
A bateria de armazenamento, construída com celas molhadas secundárias, é
semelhante em ação para uma cela primária, exclua as ações químicas
envolvida é praticamente completamente reversível.   Once que a cela é
descarregada, atual de uma fonte externa, atravessou o
cela na direção oposta, restabelecerá substancialmente o
bateria para seu original carregou condição.
 
Há três tipos de baterias de armazenamento atualmente disponível:
(1) o tipo de conduzir-ácido; (2) o níquel-ferro ou bateria alcalina
(Cela de Edison); e (3) o níquel-cádmio ou álcali-tipo (Nicad).
 
Baterias de conduzir-ácido
 
A bateria de conduzir-ácido é o amplamente tipo usado de bateria
hoje por causa de seu baixo custo, confiança, desempenho bom,
características, e aplicação larga.   que Esta bateria é fabricada
em muitos tamanhos e capacidades que variam de 1 ampère-hora até
várias mil ampère-horas que taxam. (*)
 
A cela de armazenamento usa reactive esfregam dianteira para o negativo
elétrodo (Pb), conduza dioxide para o elétrodo positivo (Pb0),
e dilui ácido sulfúrico para o eletrólito.   O elétrodo
materiais têm pouca força estrutural e devem ser apoiados
em pratos ou grids.  A grade do prato de bateria tem duas funções:
primeiro, apóia o material de prato ativo; e segundo,
serve como um condutor conectar o prato terminal para tudo
partes do material ativo.
 
Conduza pratos de bateria de armazenamento são divididos em dois tipos, o
Plante (formou) e o Faure (colou), como mostrada em Figura 5.  Dentro

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o Plante-tipo de construção que o material ativo é eletricamente
formada de pura dianteira por um processo de electrochemical do
dianteira metálica da grade apoiando.   No Faure-tipo o
material ativo é aplicado à grade apoiando na forma de
um follwed de pasta por uma colocação, secando, e formando operação.
 
Figure 5 espetáculos o Plante (UM) e Faure (B) conduza cela plates.  O
são soldadas assembléias de cela junto para formar positivo e negativo
grupos que são intercalados folhas em branco para fazer as pazes junto o completo
bateria que são colocadas Separador de cell.  entre os elétrodo,
e o elemento completo é colocado em um recipiente e sealed.  O
uso de pratos grandes com limites de espaçamento íntimos a resistência interna
da bateria para um baixo nível.   Figure 6 espetáculos um cortante

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visão da cela de armazenamento de dianteira.
 
Durante descarga é convertido o material de bateria de ambos os pratos
em dianteira sulfate.  A quantia de sulfate de dianteira formou pratos de onthe
e a quantia de ácido perdeu do eletrólito é dentro exato
proporcione à taxa de descarga.   Os objetos pegados de ação inversos
lugar quando a cela é carregada. Cela de   que reações químicas são
representada pela equação seguinte; porém, isto é um
forma simplificada como a ação atual é complicada muito mais.
 
-----------------------
(*) Bateria ampère-hora taxar normalmente é baseado em uma descarga de 8-hora
taxa.
 
Ao prato positivo:
 
  PB[O.SUB.2] + HS[O.SUB.4][SUP. -] + [3H.SUP.+] + [2E.SUP. -] (*)-----> PB[SO.SUB.4] + 2[H.SUB.2]O
 
Ao prato negativo:
 
Pb + HS[O.sub.4][sup. -]-----> Pb[SO.sub.4] + [H.sup.+] + [2e.sup. -]
 
 
A reação de cela combinada para descarga e custo é expressado
pela equação seguinte:
 
                      descarregam
                   ------------->
Pb[O.sub.2] + Pb + 2[H.sub.2] S[O.sub.4] <= == == = 2Pb[SO.sub.4] + 2[H.sub.2]O + energia elétrica
                   sulfúrico
plate   de plate        pratos de                                   ácidos
                    <-------------
                       carregam
 
Em descarga o ácido separa do eletrólito e formas um
combinação química com os pratos, mudando isto para conduzir sulfate.
Como continua descarga, ácido adicional é tirado do
eletrólito até que atual deixará de fluir.   A água, formou
pela perda de ácido para os pratos, abaixa o permanecendo específico
gravidade (* *) do eletrólito.   em comum prática, descarga é
sempre parada antes dos pratos tenha sulfated completamente, porque
uma vez completamente sulfated, condição de bateria não pode ser convertida
atrás para material ativo em custo.   Em custo a ação inversa
objetos pegados colocam: o ácido nos pratos de sulfated é dirigido atrás em
o eletrólito, e o S[O.sub.4] combina com hidrogênio na água
formar ácido sulfúrico adicional ([H.sub.2][SO.sub.4]).
 
Eletrólito para celas de conduzir-ácido é diluir acid.  sulfúrico Para um
bateria completamente carregada para a que a gravidade específica varia de 1.200
1.30 e quando descarregou 1.150 (pura água mede 1.00) .  O
gravidade específica está medida por um hidrômetro de seringa-tipo como
mostrada em Figura 7, e valores são temperatura corrigida.

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------------------------
(*) O símbolo e - representa elétrons.
 
(* *) Gravidade específica está definida como a relação de peso de um determinado
volume de uma substância para um volume igual de pura água.
A voltagem de uma cela de dianteira é aproximadamente 2.10 volts a nenhuma carga
mas é mais alto ao ser carregada.   voltagem Normal em custo é
2.15 volts e como a cela chega custo cheio este valor
rapidamente aumentos para entre 2.5 e 2.6 volts.   Este intervalo posterior
de custo é conhecido como o " período " de gassing. Gassing do
eletrólito a qualquer hora durante carregar deveria ser evitada como o
taxa de custo também é high.  Como uma cela alcança seu final completamente
condição carregada, uma corrente alta não é aconselhável como este excesso
corrente decompõe a água no eletrólito que é dirigida
fora na forma de gás.
 
A bateria de conduzir-ácido tem várias desvantagens:   (1) celas são
temperatura sensível e perde poder em temperaturas frias; (2)
pratos de cela tendem a afivelar e torcer em corrente contínua, alta
conserte, e (3) cuidado especial deve ser observado quando uma bateria for
não usada para períodos longos, caso contrário as celas vão sulfate.
 
Baterias de níquel-ferro
 
O níquel-ferro ou bateria alcalina foram desenvolvidas para superar o
desvantagens inerentes da cela de conduzir-prato.   é um radical
partida disto em construção e operação.   No
Estados Unidos esta bateria é conhecida como a " cela de Edison, " nomeou
depois de seu inventor Thomas UM. Edison.   Figure 8 espetáculos a construção

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de um cell.  típico O prato positivo consiste em aço
tubos que contêm hidrato de níquel e níquel somaram em substituto
layers.  O prato negativo é formado de caixas de aço planas ou
bolsos que estão picotado e acumulado com grânulos de óxido férreos.
Grades de folha-aço apóiam estes tubos e bolsos que são
fugida para formar cela positiva e negativa Cela de groups.  junto
términos e o recipiente de aço são níquel chapeado.   Todos os separador
e são feitas partes isolantes de borracha.   A cela usa um
eletrólito de 21 solução de por cento de potassa cáustica que contém um
quantia pequena de hidrato de lithium.
 
A química desta cela é bastante complicada, e a substância química
reação que acontece dentro da cela é completamente diferente de
o da dianteira cell.  que O eletrólito somente age como um administrando
médio e não entra em combinação com qualquer do
material de prato ativo durante operação.   Sua gravidade específica
restos praticamente constante durante o ciclo completo de custo
e discharge.  Condition de custo de bateria ou descarga é determinado
por um voltmeter que lê e não pela gravidade específica de
o electrolyte.  que A reação de cela de bateria alcalina é:
 
                                   descarregam
                             ------------------>   
[Fe.sub.2] + 2NiOOH + KOH + 2[H.sub.2]O-------> [Fe.sub.2][(OH) .sub.2] + 2Ni[(OH) .sub.2] + KOH + elétrico
                                        <------ 
                               <----------------- energia de                                                             
                                    CHARGE
 
A voltagem de cada cela é aproximadamente 1.50 volts em aberto
circuito, mas é mais alto em custo e abaixa debaixo de condições de carga.
Estas baterias são determinadas um ampère-hora capacidade taxando fundou
na taxa deles/delas de descarga até a voltagem final de 1.00 por
cell.  Algumas avaliações atuais são baseadas em uma 5-1/2-hora contínuo
taxa de descarga, enquanto outros são baseados em uma taxa de 3-1/2-hora.
 
Ao contrário a bateria de conduzir-cela, não há nenhuma voltagem mínima abaixo
o qual este tipo de cela não pode ser descarregado.   na realidade, esta cela
pode ser descarregada zerar volts, dada curto circuito a seus términos,
e partiu nesta condição para um período indefinido.   Isto
é o método pelo qual uma bateria alcalina é posta em armazenamento.
 
Também, esta cela pode ser cobrada demais acidentalmente, carregou dentro o
direção errada, e momentaneamente deu curto circuito sem dano.
Baterias alcalinas não estão feridas gelando e um eletrólito
com uma gravidade específica de 1.200 às 15.5[degrees]C (60[degrees]F) gela sólido
às -66[degrees]C (-87[degrees]F).   que O eletrólito desta cela deteriora gradualmente
durante uso e deve ser mudada eventualmente.
 
As vantagens principais da cela de níquel-ferro são: (1) é
extremamente luz e forte devido a sua construção de aço; (2)
oferece uma vida indefinidamente longa; e (3) supera o
problema de sulfating de cela da bateria de conduzir-ácido.   O chefe
desvantagem é seu alto primeiro custo e resistência interna alta.
 
Baterias de níquel-cádmio
 
Níquel-cádmio ou baterias de Nicad, uma adição relativamente nova para
celas de armazenamento, foi desenvolvida na Europa.   que Estas baterias consistem
de intercalou folhas em branco assembléias de positivo e pratos negativos montadas
em um recipiente de aço lacrado.   O material ativo positivo, níquel,
hydroxide, e o material ativo negativo, óxido de cádmio, é
encaixada em bolsos de aço idênticos, finamente perfurados.   Os pratos
é composta de filas destes bolsos que são encrespados e
formada em aço frames.  assembléias de prato Positivas e negativas
é trancada junto a barras de ônibus de aço pesadas.   Plate que grupos são
intercalada folhas em branco e separou através de varas de plástico magras.   A cela elétrico
términos e caso são níquel chapeado.   O eletrólito é um
solução de potassa cáustica especialmente purificada (hydroxide de potássio)
dissolvida em água destilada.   Figure 9 espetáculos uma visão cortante

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da bateria de Nicad.
 
A reação de cela simplificada é:
 
                                    carregam
                               <-------------------  
Cd + 2NIOOH + KOH + 2[H.sub.2]O------> Cd[(OH) .sub.2] + 2Ni[(OH) .sub.2] + KOH + elétrico
                                <------energia de                                          
                              -------------------->    
                               descarregam
 
Durante custo ou descarga da cela, há praticamente não
mude na gravidade específica do eletrólito.   Like o
Cela de Edison, a função exclusiva do eletrólito é agir como um
condutor para a transferência de íones de hidrogênio de um elétrodo para
o other.  A voltagem que taxa de cada cela é 1.20 volts em aberto
circuito; quando conectado a uma carga externa, permanece esta voltagem
razoavelmente constante até aproximadamente 90 por cento de seu avaliado
capacity.  A ampère-hora que taxa das celas de Nicad é baseada em um
voltagem de descarga final de 1.10 volts por cela.   Edison Distinto
celas, baterias de Nicad serão danificadas em cima de-descarregando repetido
debaixo da cela mínima deles/delas taxando de 1.10 volts.   baterias de Nicad
tenha uma temperatura gama operacional de -51[degrees]C (-60[degrees]F) para 93[degrees]C
(200[degrees]F).
 
Baterias de Nicad são vibração e choque resistente devido ao deles/delas
acere construção; segure bem o custo deles/delas durante longo inativo
períodos; mantenha uma fonte de voltagem constante durante descarga; e
não é estragado por cobre demais.   no que Estas baterias podem ser montadas
qualquer posição em discharge.  Como a cela de Edison, a bateria de Nicad
tem um alto primeiro custo como comparada com a bateria de conduzir-ácido;
porém, este custo alto é compensado pela vida mais longa deles/delas
span.  UMA comparação de conduzir-ácido, alcalino, e baterias de Nicad são
apresentada em Mesa 2.
 
              Mesa 2. Comparação de Conduzir-ácido, Níquel-ferro,
                       e Baterias de Níquel-cádmio
 
                            Operating                    Cela Vida
               Typical    Temperatura Energia de         Custo de         /
                Cell        Gama Densidade de                   Discharge   Custo
TYPE           VOLTAGE     ([DEGREES]C)     (WH (*) /KG)      (CYCLES)   ($/WH (*))
 
Conduzir-Acid        2.0       20 a 30            37           1200-1500    .08
Níquel-Iron      1.2       2.2 a 46           29
Níquel-Cadmium   1.25      (-51) para 93         33
 
(* )Watt-horas
 
Procedimentos de Manutenção gerais para Baterias de Armazenamento
 
Própria manutenção é essencial para serviço sem-defeitos continuado
de armazenamento batteries.  Enquanto a construção de cela é diferente
para os vários tipos, manutenção é semelhante para todos os tipos
e consiste nos procedimentos gerais seguintes:
 
     1.   Keep celas limpam e secam;
 
     2.   Check nível de eletrólito regularmente;
 
     3.   Keep baterias carregaram a toda hora; e
 
     4.   Keep impurezas de todos os tipos fora de celas como vão eles
         têm um efeito prejudicial e eventualmente ruína them.  Never
         usam qualquer ferramenta ou utensílios (hidrômetros, funis, etc.)
         que foi usado para consertar outros eletrólito diferente
         disso requerida para aquela bateria específica,
         especialmente ferramentas usaram para baterias de conduzir-ácido.
 
     5.   Refer para as recomendações de fabricantes e mantém um
         escrito registro de manutenção.
 
O eletrólito da cela de conduzir-ácido nunca requer substituição
com exceção de perda devido a derramamentos acidentais.   However, no Edison,
e celas de Nicad há um deterioração gradual do eletrólito deles/delas,
que deve ser substituída eventualmente em cima da vida do
bateria.
 
                     BIBLIOGRAPHY/SUGGESTED READING LISTA
 
BAUMEISTER, T., ED. O Manual de Padrão de Mark para Engenheiros Mecânicos.
     7ª Edição. Nova Iorque, Nova Iorque,: Livro de McGraw-colina
Companhia de     , 1967.
 
CARR, C.C. O Eletricista americano de arte Manual. 8ª Edição.
     Nova Iorque, Nova Iorque,: Companhia de Livro de McGraw-colina, 1961.
 
Fink e Batey.  Manual Standard para Engenheiros Elétricos. 11º
Edição de     . Nova Iorque, Nova Iorque,: Companhia de Livro de McGraw-colina, 1978.
 
Hubert, Charles I.  Preventative Manutenção de Equipamento Elétrico.
     Nova Iorque, Nova Iorque,: Companhia de Livro de McGraw-colina, 1969.
 
Knowlton, A.E., Manual Standard para Engenheiros Elétricos. 8º
Edição de     . Nova Iorque, Nova Iorque,: Companhia de Livro de McGraw-colina, 1949.
 
Enciclopédia de McGraw-colina de Ciência e Tecnologia. 5ª Edição.
     Nova Iorque, Nova Iorque,: Companhia de Livro de McGraw-colina, 1982.
 
Timbre e Princípios de Bush.  de Engenharia Elétrica. 3ª Edição.
     Nova Iorque, Nova Iorque,: Wiley e Filhos, Inc., 1946.
 
Lobo, Stanley.  Guide para Medida Eletrônica e Laboratório,
     Practices. Precipícios de Englewood, Nova Jersey,: Corredor de Prentice,
     Inc., 1977.
 
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