Nickel-Cadmium-Akkumulator

Eigenschaften
Nickel-Cadmium-Akkumulator
Saft Nickel-Cadmium - Akku für PSA Fahrzeuge bei Museum Autovision , Altlußheim , Deutschland .
Energie / Gewicht	40 bis 60 Wh / kg
Energie / Volumen	50 bis 150 Wh / l
Lade-Entlade-Effizienz	70 bis 90 %
Selbstentladung	10% bis 20% / Monat
Lebensdauer	24 bis 36 Monate
Anzahl der Ladezyklen	1500 Zyklen
Nennspannung pro Zelle	1,2 V.

Ein Nickel-Cadmium- oder Ni-Cd- Akkumulator ist ein wiederaufladbarer elektrischer Akkumulator , der Nickelhydroxid und Cadmium als Elektroden verwendet .

Hinweis: Der Name NiCad ist üblich, aber falsch, da ein chemisches Element mit maximal ein oder zwei Buchstaben abgekürzt wird, aber in der allgemeinen öffentlichen Bezeichnung dieser Akkumulatoren weit verbreitet ist.

Verbraucherspeicher

In Bezug auf Verbraucherspeicher ( im Fachjargon der Europäischen Richtlinie 2006/66 / EG, die Batterien und Akkus in der EU regelt, fälschlicherweise als wiederaufladbare Batterien bezeichnet und als tragbare Akkus bezeichnet) ist die Ni-Cd-Technologie heutzutage relativ veraltet Performance. Darüber hinaus ist diese tragbare Batterietechnologie in der Europäischen Union gemäß der Richtlinie 2006/66 / EG verboten. Diese Produkte werden durch NiMH-Batterien ersetzt , die selbst im Wettbewerb mit Li-Ionen-Batterien stehen .

Industrielle Akkumulatoren

Bei industriellen Akkumulatoren (die daher nicht von Haushalten verwendet werden) ist die Situation etwas anders, da diese Akkumulatoren gegenüber anderen verfügbaren Technologien erhebliche Vorteile behalten. Sie sind in der Tat von großer elektrischer Zuverlässigkeit (Überlastfestigkeit) und mechanischer (Schlagfestigkeit) und tolerieren einen weiten Temperaturbereich (von –50 ° C bis 70 ° C ). Darüber hinaus genießen sie natürlich eine lange Lebensdauer (üblicherweise 12 bis 15 Jahre und bis zu 20 Jahre). Aus diesen Gründen werden sie in der Regel für Sicherheitsanwendungen ausgewählt, bei denen sie zum Schutz von Personen und Sachwerten in anspruchsvollen Einsatzgebieten beitragen. Die Hauptanwendungsbereiche sind Flugsicherheit (fast alle Verkehrsflugzeuge sind mit Ni-Cd-Pufferbatterien ausgestattet), Schienensicherheit (dies gilt auch für Hochgeschwindigkeitszüge) und schwer zugängliche Netzzuverlässigkeit (Telekommunikation, Daten und Energie) ). Ab 1994 spezialisierte sich die BMZ-Gruppe (aus der Saft- Gruppe ) in Europa auf die kundenspezifische Entwicklung von Nickel-Cadmium-Akkupacks, um sie an viele Arten von Anforderungen anzupassen.

Das Vorhandensein toxischer , ökotoxischer und gefährlicher Substanzen (6% Cd) in diesen Produkten macht es jedoch unbedingt erforderlich, dass der Inhaber gebrauchte industrielle NiCd-Batterien einer zugelassenen Behandlungsstelle anvertraut, um deren Recycling gemäß den geltenden Rechtsvorschriften sicherzustellen . Die Hersteller dieser Akkumulatoren müssen bei der Wahl des Recyclers beraten werden.

Im industriellen Bereich steht diese Technologie manchmal im Wettbewerb mit der Blei / Säure-Technologie (gleiche Einschränkungen für das verwendete Produkt aufgrund des Vorhandenseins toxischer, ökotoxischer und gefährlicher Substanzen: Säure und 60% Pb ) und der Ni-MH-Technologie (ziemlich unentwickelt). . Andere Technologien entwickeln sich für sehr spezialisierte Märkte ( z. B. Militär, Medizin, intermittierende erneuerbare Energien usw.).

Vorteile von NiCd

Schnelles und einfaches Aufladen, auch nach längerer Lagerung, besonders bei Kälte.
Lange Lebensdauer in Anzahl der Lade- und Entladezyklen.
Erhält die Leistung bei niedrigen Temperaturen und altert bei hohen Temperaturen nicht vorzeitig.
Sehr geringer Innenwiderstand.
Einfache Aufbewahrung, unabhängig vom Ladezustand.

Schwächen von NiCd

Geringe Energiedichte.
Ziemlich schnelle Selbstentladung (20% / Monat).
Empfindlichkeit gegenüber Memory-Effekt .
Enthält gefährliche Substanzen (6% Cd), was bedeutet, dass sie am Ende ihrer Lebensdauer für das Recycling gesammelt werden müssen.
Höhere Anschaffungskosten als Standardtechnologie.

Praktisch

Wenn wir über das vollständige Entladen einer Batterie sprechen, bedeutet dies offensichtlich, dass 1 V / Zelle nicht unterschritten werden darf. Dies ist die Mindestspannung, unter die das Element niemals unter Strafe einer teilweisen oder sogar vollständigen Zerstörung fallen darf. Die Entladung erfolgt in drei Phasen:

Erstens ein schneller Spannungsabfall auf den Wert von 1,2 V / Zelle.
Dann ein langer Bereich, in dem die Spannung bei diesem Wert stabil bleibt.
Und schließlich ein schneller Spannungsabfall. Hier ist es unbedingt erforderlich, die Entladung vor der Zerstörung zu stoppen.
Die Länge dieser Phasen hängt vom gelieferten Strom ab. Für eine optimale Entladung müssen die Angaben des Herstellers entsprechend der Technologie und den Eigenschaften des Druckspeichers eingehalten werden. Je nach Technologie können die Akkumulatoren bei gleicher Kapazität mehr oder weniger Strom liefern.

Gesetzgebung

Ein sehr strenger Rahmen für das Inverkehrbringen dieser Technologie auf dem europäischen Markt wurde durch die im OJEU am6. September 2006. Dieser Rahmen wurde durch die Umsetzung dieser Richtlinie in jede nationale Gesetzgebung der 28 Mitgliedstaaten der Europäischen Union umgesetzt. Diese Umsetzung erfolgte innerhalb von 24 Monaten nach dem Datum der Veröffentlichung dieser Richtlinie.

Diese Richtlinie sieht unter anderem das Verbot der Verwendung von Cadmium in tragbaren Akkumulatoren vor, mit Ausnahme von Akkumulatoren für Notfall- und Alarmsysteme sowie für medizinische Geräte und Elektrowerkzeuge. Die Ausnahmeregelung für schnurlose Elektrowerkzeuge endet am31. Dezember 2016.

Ni-Cd-Akkus für den industriellen oder professionellen Gebrauch sind von diesem Verbot nicht betroffen. Tatsächlich haben ihre Hersteller effiziente Systeme für die Sammlung und das Recycling am Ende der Lebensdauer eingerichtet, um zu verhindern, dass sie auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen landen.

Anmerkungen und Referenzen

Richtlinie 2006/66 / CE… in Bezug auf Batterien und Akkus… Aufhebung der Richtlinie 91/157 / CEE [PDF] auf der Website /eur-lex.europa.eu.