Щелочные аккумуляторы — аккумуляторы, в которых в качестве электролита используют раствор щелочи в воде.
Главная особенность щелочных аккумуляторных батарей — способность постепенно отдавать накопленный заряд за достаточно длительный промежуток времени. Это свойство способствует обеспечению бесперебойного питания огромному количеству различных устройств.
Применяются данные аккумуляторы в качестве:
- основных источников электроэнергии на электрокарах и в мобильных устройствах (фотоаппараты, видеокамеры, телефоны, карманные и переносные фонари и т.д.)
- дополнительных источников энергии в трамваях и троллейбусах, тепловозах и электровозах
- источников энергии для питания аварийных устройств, таких как аварийное освещение, охранно-пожарные сигнализации, источники бесперебойного питания персональных компьютеров и т. п.
Наиболее распространены на сегодняшний день никель-кадмиевые, никель-металл-гидридные и литий-ионные щелочные аккумуляторы.
В никель-кадмиевом аккумуляторе анодом является металлический кадмий (в виде порошка), электролитом — гидроксид калия с добавкой гидроксида лития (для увеличения ёмкости на 21−25%), катод — гидрат окиси никеля с добавлением графитового порошка. ЭДС никель-кадмиевого аккумулятора около 1,45 В. В зависимости от конструкции, режима работы (длительные или короткие разряды), и чистоты применяемых материалов, срок службы никель-кадмиевых аккумуляторов, составляет от 100 до 3500 циклов заряд-разряд.
Для того, чтобы получить напряжение (последовательное соединение), силу тока или ёмкость (параллельное соединение) источника большие, чем может дать один элемент, аккумуляторы соединяют в батарею.
Наиболее часто на судах морского и речного флота, применяют никель-кадмиевые аккумуляторные батареи типов 3НКГ-10Д, 10НКГ-10Д, 5НК-55, 5НК-80, 5НК-125
Расшифровка обозначения 3НКГ-10Д, 10НКГ-10Д:
3, 5, 10 — количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее
НК — никель-кадмиевые аккумуляторы
Г — герметичное исполнение
10, 55, 80, 125, — ёмкость аккумуляторной батареи в А·ч
Никель-металл-гидридный аккумулятор — аккумулятор, в котором анодом является водородный металлогидридный электрод (обычно гидрид никель-лантан или никель-литий), электролит — гидроксид калия, катод — оксид никеля
Расшифровка обозначения 3НМГ-13:
3 — количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее
НМ— никель-металл-гидридные аккумуляторы
Г — герметичное исполнение
13 — ёмкость аккумуляторной батареи в А·ч
Ёмкость никель-металл-гидридных аккумуляторов примерно на 30% больше ёмкости никель-кадмиевого аккумулятора того же размера.
В отличие от обычных, одноразовых, элементов питания, никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы держат напряжение «до последнего», а затем, когда энергия аккумулятора будет исчерпана, напряжение быстро снижается. Наиболее благоприятный режим работы для этих аккумуляторов:
- разряд средними токами и заряд в течение 14 часов током, равным 0,1 от ёмкости аккумулятора (для никель-кадмиевого)
- разряд небольшим током, от 0,2 до 0,5 номинальной ёмкости, время заряда — обычно вдвое больше, чем у никель-кадмиевого (для никель-металл-гидридного).
Никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы имеют так называемый эффект памяти, заключающийся в снижении ёмкости, в случае когда зарядка осуществляется при не полностью разряженном аккумуляторе. Также эти типы аккумуляторов обладают заметным саморазрядом (около 10% в месяц!), то есть они постепенно теряют заряд даже не будучи подключенными к нагрузке.
Хранить никель-кадмиевые аккумуляторы нужно в разряженном виде, а никель-металл-гидридные — в заряженном.
