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Ein NiCd-Akku (Nickel-Cadmium) speichert elektrische Energie in Form einer Sekundärzelle. Diese Art von Akku ist in zwei großen Kategorien erhältlich: Standard- und Low-Self-Discharge (LSD)-NiCd-Akkus. Jeder Typ weist verschiedene Eigenschaften auf, die für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind.
Standardakkus sind die herkömmliche Art, die es schon seit einigen Jahren gibt. Sie haben eine gute Lagerfähigkeit und halten ihre Ladung auch bei längerer Lagerung. Akkus verlieren etwa 0-1 % ihrer Ladung pro Jahr. Allerdings neigen sie dazu, an Leistung zu verlieren, wenn sie im Regal oder in einem Ladegerät liegen. Dieser Nachteil macht sie ungeeignet für Notfallausrüstung oder alles, was sofortige Leistung benötigt. Standard-NiCd-Akkus neigen auch dazu, einen Memory-Effekt zu entwickeln, nachdem sie wiederholt teilweise entladen wurden. Dies führt im Laufe der Zeit zu einer geringeren Kapazität und Leistung.
Low-Self-Discharge-NiCd-Akkus wurden erfunden, um das Problem des Leistungsverlustes von Standardakkus während der Lagerung oder beim Laden zu lösen. Diese Akkus behalten jedes Jahr 30-40 % ihrer Ladung, anstatt etwas zu verlieren. Dies macht sie zu einer besseren Option für Notfallausrüstung oder alles, was sofortige Leistung benötigt. Im Gegensatz zu ihren Gegenstücken entwickeln LSD-Akkus keine Memory-Effekte, sodass ihre Kapazität und Leistung bei teilweiser Entladung nicht nachlassen. Sie sind jedoch teurer als Standardakkus.
Eine weitere Art, die ein spezielles Material zur Energiespeicherung verwendet, ist der NiCd-Hybridakku. Dieser Akku verwendet eine wasserstoffabsorbierende Legierung für seine negative Elektrode. Dadurch hat er eine höhere Kapazität, längere Lebensdauer und geringere Selbstentladerate als Standard-NiCd-Akkus. Diese Hybride erzeugen auch weniger Wärme während des Ladens. All diese Merkmale machen sie zu einer effizienteren Stromquelle in Elektrofahrzeugen.
Fachleute klassifizieren Akkus nach Größe und Anwendung. Daher finden Käufer Haushaltsakkus, die allgemein als Verbraucherakkus bezeichnet werden. Industrieakkus werden oft von professionellen Akkuhändlern gehandhabt, da sie für große Leistungsanforderungen eingesetzt werden.
Die beiden Größen von NiCd-Akkus sind AA (Doppel-A) und AAA (Dreifach-A). Sie werden in Alltagsgeräten wie Fernbedienungen, tragbaren CD-Playern und Videospielsteuerungen verwendet. Industrieakkus gibt es in den Größen C, D und 9 Volt. Sie versorgen tragbare Werkzeuge, Radios, medizinische Geräte und Elektrowerkzeuge mit Strom.
Haltbarkeit:
NiCd-Akkus sind auf Langlebigkeit ausgelegt. Sie können viele Lade- und Entladezyklen durchlaufen, bevor sie verschleißen. Diese Akkus können über 1.000 Zyklen bewältigen, was sie zu einer zuverlässigen Option für die Stromversorgung macht.
Robuste Konstruktion:
Die Akkus haben eine robuste Bauweise, die es ihnen ermöglicht, Stöße und Stürze zu verkraften, ohne beschädigt zu werden. Ihre Fähigkeit, raue Behandlungen zu überstehen, macht NiCd-Akkus ideal für tragbare Geräte wie Elektrowerkzeuge, die während des Gebrauchs möglicherweise herumgeschleudert werden. Auch bei rauer Behandlung werden die Leistung und Lebensdauer des Akkus nicht beeinträchtigt.
Widerstand gegen Tiefentladung:
NiCd-Akkus können auf niedrige Ladezustände sinken, ohne beschädigt zu werden. Andere Akkus können dauerhaft beschädigt werden, wenn sie zu stark entladen werden, aber NiCd-Zellen bleiben in Ordnung. Diese Robustheit gegenüber Tiefentladungen ermöglicht es Benutzern, ihre Leistung in vielen Situationen voll auszuschöpfen. Es bedeutet auch, dass Sicherungssysteme in kritischen Situationen, in denen hohe Entladungen erforderlich sind, nicht versagen.
Gute Temperaturtoleranz:
Nickel-Cadmium-Akkus funktionieren auch bei sehr heißen oder kalten Temperaturen gut. Manche Akkus hören bei extremen Temperaturen im Freien auf zu funktionieren, aber NiCd-Akkus arbeiten weiter. Daher sind sie eine zuverlässige Stromquelle für Geräte, die an sehr heißen oder sehr kalten Orten eingesetzt werden.
Vielseitigkeit:
Aufgrund ihrer Robustheit, guten Temperaturtoleranz, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Tiefentladungen werden NiCd-Akkus in vielen kritischen Geräten wie Notbeleuchtung, medizinischen Geräten und militärischen Anwendungen eingesetzt, in denen Zuverlässigkeit oberste Priorität hat.
Anwendungen von Nickel-Cadmium-Akkus umfassen:
Luft- und Raumfahrt
NiCd-Akkus werden zur Stromversorgung von Satelliten, Raumfahrzeugen und Trägerraketen eingesetzt. Sie liefern zuverlässige Energie für Fahrzeugsysteme, Instrumente/Nutzlast und Satellitenhaltung/Steuerung/Antrieb während orbitaler Missionen.
Verteidigung
Die Akkus werden zur Stromversorgung von tragbaren Geräten, Feuerleitsystemen, Navigationshilfen, Drohnen und unbemannten Fahrzeugen eingesetzt. Sie werden auch in vielen Militärflugzeugen und Bodenfahrzeugen zum Starten von Motoren und zur Bereitstellung von Notstrom/Reserveleistung eingesetzt.
Telekommunikation
NiCd-Akkus werden in Telekommunikationsbasisstationen und Zentralen eingesetzt. Sie liefern Notstrom für Telefongesellschaften in abgelegenen Gebieten und bei Stromausfällen. Die Akkus sind ideal, weil sie in rauen Umgebungen betrieben werden können und große Lasten in kurzer Zeit bewältigen können.
Medizinische Geräte
NiCd-Akkus werden in vielen tragbaren medizinischen Geräten eingesetzt, darunter Infusionspumpen, chirurgische Instrumente, tragbare Röntgenapparate und Notfallausrüstung. Sie liefern zuverlässige Energie für mobile und Notfallgeräte.
Consumer Electronics
Die Akkus wurden früher häufig zur Stromversorgung von Handheld-Geräten wie schnurlosen Telefonen, Elektrowerkzeugen und Kameras eingesetzt, bevor sie durch Lithium-Ionen-Akkus ersetzt wurden. Nickel-Cadmium-Akkus sind erschwinglich und haben eine gute hohe Entladerate.
Notbeleuchtung
NiCd-Akkus werden in Fluchtwegzeichen und Notlichtern eingesetzt. Sie liefern zuverlässige Stromversorgung für kritische Beleuchtungssysteme im Falle eines Stromausfalls oder eines Brandes. Die Akkus können nach dem Entladen wieder aufgeladen werden.
Elektrofahrzeuge
NiCd-Akkus wurden in frühen Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen eingesetzt. Sie eignen sich zur Minimierung der Spannungsabnahme bei plötzlicher Beschleunigung oder beim Bergauffahren. Die Akkus halten auch unter extremen Bedingungen die Leistung aufrecht.
Industrielle Ausrüstung
NiCd-Akkus werden in verschiedenen Werkzeugen, Handheld-Geräten und industriellen Systemen eingesetzt. Sie versorgen betriebskritische Geräte in Bereichen ohne Netzstrom mit Strom. Die Akkus haben eine gute Entladerate und können schnell aufgeladen werden.
Photovoltaikanlagen
Diese Akkus speichern die von Solarzellen erzeugte Energie. Sie liefern kritischen Notstrom bei Stromausfällen und speichern Strom für die Nutzung in der Nacht.
Akku-Größe und Kapazitätsbedarf:
Der erste Schritt besteht darin, den Umfang der Kapazität zu beurteilen, die die Geräte benötigen. Achten Sie auf die Art der Anwendungen, die die Akkus nutzen werden. Untersuchen Sie den Platz, der im Inneren der Geräte für den Akku-Pack zur Verfügung steht. Die korrekte Beurteilung von Größe und Kapazität hilft Ihnen, sich für das richtige Akku-Modell zu entscheiden. Dies hilft bei der Bestimmung, welche Funktionen das richtige Akku-Modell haben sollte.
Tiefentladung:
Nachdem Sie die richtige Größe und Kapazität ausgewählt haben, sollten Sie überlegen, wie stark die Akkus entladen werden. NiCd-Akkus sind für unterschiedliche Entladetiefen ausgelegt. Die Auswahl des richtigen Akkus verbessert die Akku-Leistung. So stellen Sie sicher, dass der richtige Akku für die Anwendung ausgewählt wird.
Ladestil:
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Neben der Kenntnis des Entladestils sollten Sie sich auch ansehen, wie die Akkus geladen werden. Verschiedene Cadmium-Nickel-Akkutypen benötigen spezielle Lademethoden. Manche Akkus müssen mit konstantem Strom geladen werden, während andere mit Impulsladung geladen werden müssen. Wählen Sie ein Akku-Modell, das mit der gewählten Lademethode übereinstimmt. Die Abstimmung des Akkus auf die richtige Lademethode verbessert die Akku-Leistung.
Temperaturtoleranz:
Beurteilen Sie den Temperaturbereich, in dem die Akkus betrieben werden. Manche Akkus funktionieren auch unter extremen Bedingungen gut. Die Wahl eines Akkus, der den Betriebsbedingungen standhält, ist sehr wichtig. So stellen Sie sicher, dass der richtige Akku für die Umgebung ausgewählt wird.
Qualitäts- und Sicherheitsstandards:
Stellen Sie sicher, dass der Hersteller die richtigen Qualitäts- und Sicherheitsstandards erfüllt. Achten Sie genau auf die Zertifizierungen und Bewertungen. Dies wird Ihnen helfen, das richtige Vertrauen in den Lieferanten und die Leistung des Akkus zu gewinnen.
Verfügbarer Platz:
Berücksichtigen Sie den verfügbaren Platz für Akku-Packs innerhalb der Geräte. Größe und Form des Akkus haben großen Einfluss auf die Anpassung an das Design. Die Beurteilung des Platzes stellt sicher, dass kompatible Akkus ausgewählt werden.
Akku-Klemme-Konfiguration:
Überprüfen Sie den Verbindungsstil des Geräts. Akkus können in Reihe oder parallel geschaltet werden. Die Konfiguration beeinflusst die Platzierung der Klemmen. Dies wirkt sich auch auf den Auswahlstil des Akkus aus.
Kosten und Budget:
Legen Sie ein Budget für den Akku-Kauf fest. Vergleichen Sie verschiedene Lieferanten und den Wert, den sie bieten. Wählen Sie einen Lieferanten, der in Bezug auf Qualität und Kosten den besten Wert bietet.
Lieferant und Hersteller bewerten:
Recherchieren Sie gründlich den Akku-Lieferanten und seinen Ruf auf dem Markt. Bewerten Sie seinen Kundendienst. Die Wahl eines zuverlässigen Lieferanten kann den Unternehmenswert steigern.
F1: Wie funktioniert der NiCd-Akku?
A1: Der Nickel-Cadmium-Akku wird geladen, indem Nickel- und Cadmiumionen in die porösen Elektroden gezwungen werden. Während der Entladung erzeugen chemische Reaktionen zwischen Nickel und Cadmium Strom. NiCd-Akkus sind hervorragend für hohe Entladung und Temperaturen geeignet und sind wiederaufladbar.
F2: Was sind die Vor- und Nachteile von NiCd-Akkus?
A2: Zu den Vorteilen der wiederaufladbaren NiCd-Akkus gehört, dass sie erschwinglich sind, eine große Lade- und Entladekapazität haben und einfach zu laden sind. Sie haben aber auch einige Nachteile, wie z. B. Umweltbelastung, Selbstentladung und Memory-Effekt.
F3: Wo werden NiCd-Akkus eingesetzt?
A3: Die Akkus werden an vielen Stellen eingesetzt, z. B. in tragbaren Elektrowerkzeugen, Notstromversorgungen, medizinischen Geräten sowie in Mobil- und schnurlosen Telefonen. Auch Spielzeug, Laptops, Elektrorasierer und wiederaufladbare Haushaltskerzen nutzen sie.
F4: Haben NiCd-Akkus eine Lagerfähigkeit?
A4: Ja, Akkus haben eine Lagerfähigkeit oder eine Lagerzeit. Sie sollten bei Raumtemperatur und mit niedriger Ladung gelagert werden, bevor sie verwendet werden. Andernfalls kann es zu einer Bildung von Sulfatkristallen kommen, die die Fähigkeit des Akkus, Ladung zu speichern, verringern.
F5: Gibt es Alternativen zu NiCd-Akkus?
A5: Ja, Lithium-Ionen-Akkus sind eine Alternative, da sie umweltfreundlicher sind, eine geringe Selbstentladung haben und keinen Memory-Effekt aufweisen. Sie eignen sich auch besser für Geräte, die häufig geladen werden müssen und eine hohe Speicherkapazität haben.
