Nikel-Kadmiyum Bataryalardaki Ömür Kavramı

Konusu 'Mesleki Makaleler, Yazılar & Teknik Tablolar' forumundadır ve binbaşı tarafından 18 Nisan 2013 başlatılmıştır.


  1. binbaşı

    binbaşı Onursal Üye Onursal Üye

    Katılım:
    1 Eylül 2011
    Mesajlar:
    4.848
    Beğenilen Mesajları:
    5.927
    Ödül Puanları:
    2.508
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Makina Mühendisi/Öğretmenlik
    Bulunduğu Yer:
    BURSA
    Merhaba.

    Şarjlı el matkaplarında daha ucuz ve daha hafif olduğundan yaygın olarak nikel-kadmiyum bataryaları kullanılır.Siz bu bataryayı satın alıp ambalajından çıkarıp ilk şarja bağladığınızda şarj/deşarj döngüsünü de başlatmış olursunuz.Yani fabrikadan şarjsız,ilk orijinal olarak kutusunda geldiğinde,belirli bir sıcaklık ve nem derecesinde rafta beklerken, bu döngü devreye hiç alınmamıştır.Bu nedenle üreticilerin tavsiyesi hiç kullanma imkanınız olmayacaksa,uzun süre de hazırda bekleyecekse, ilk satın aldığınız gibi ambalajında durmasıdır.Yani ne zaman periyodik olarak,düzenli kullanımına karar verirseniz,işte o zaman ilk şarj işlemiyle batarya ömrünü geriye doğru azaltacak saykılın ilk başlangıcını (Ömür-saat başlangıcını) yaparsınız..


    Nikel-kadmiyum bataryalar lityum-iyon bataryalardan farklı olarak hafıza (Memory effect) etkisine sahiptir,yani siz şarjı yüzde 75’de kesip de yarım bırakmışsanız,ni-cd batarya nikel metalinin kendine özgü olan hatırlama yeteneği (Nitinol,=Eski fiziki şekline geri dönen bir nikel bileşimidir) ile,şarjı yarım kalan bu yüzde 75 lik kısmın,üzerinden kaldığı yerden devam ettirir.En büyük dezavantajlarından biri budur.Ömür kavramının uzun olmasında bu nedenle buna çok dikkat etmeliyiz.Yani şarjlı matkap sonuna kadar boşalıp hiç dönmeyecek voltaja ininceye kadar,hiçbir şekilde de tekrar şarja bağlamaktan sakınırız ki ömür (Şarj/deşarj döngüsü uzunluğu) mümkün olduğunca da uzamış olabilsin.

    Ömrü kısaltan başka bir etmen de şarj süresinin gereksiz olarak çok uzun tutulabilmesidir.Ni-cd batarya şarj sonuna yaklaşıncaya kadar makul bir sıcaklıkta seyreder,ancak şarj sonundan itibaren bu makul sıcaklık değeri artık anormal derecelere çıkar.Örneğin tam şarj sonuna yaklaşırken 45 derce olan sıcaklık,şarj tamamlanıp da şarj akımı devam ettiğinde 45 derecelerin üzerine çıkıp pil ömrüne olumsuz bir etki yapmış oluyor.sizin şarjlı matkabınız 5 saatte şarj oluyorsa ve otomatik şarj kesme sistemi de içinde bulunmuyorsa eğer,8-10 saat prize bağlıyken verilen bu şarj akımı batarya ömrünü sıcaklık etmeninin devreye olumsuz olarak girmesiyle ömrünü kısaltabilmektedir.

    Bataryanın hiç kullanılmadan uzun süre bırakılması durumunda da yine bazı riskler mevcuttur.Bataryalar hiçbir şekilde tam şarjsız,yani 0 volt gerilimde hücreleri bulunacak şekliyle uzun sürelerde de bırakılmamalıdır.Şarjlı olarak uzun süre bekletilecek ortamın serin, kuru ve nemsiz olması da,hücre içinde kendiliğinden oluşacak ve içindeki seperatör (Yalıtım sağlayan yalıtkan malzemelerin) kısımlarını delecek şekilde ince,uzun,iletken kadmiyum kristalleri oluşumunun engellenmesini sağlayacaktır.Şarj olayını olumsuz etkileyen,yani içteki bir kısa devreyle, hücreyi deşarj ederek bataryanın şarj tutmasını olumsuz olarak önleyen ince dendrit uzantıları,şarj voltajının katları şeklinde ve kısa süreli darbeler şeklinde uygulanan şok şarj akımlarıyla,eğer dendritler çok derine seperatörleri yırtarak da ulaşamamışsa bertaraf edilebilir.Yani hücre eski şarj tutan haline,ender durumlarda,ciddi olmayan dendrit olayı oluşumlarında kolaylıkla geri döndürülebilir..

    Sıcaklık gerek ni-cd gerekse li-iyon bataryalardaki kimyasal reaksiyonları ömür faktörü açısından olumsuz yönde etkileyebildiğinden,her iki batarya türünün, bu sıcaklık etmeninden ömrünün kısalması şeklinde etkileneceği kesindir.İkinci ömür kısaltan etken hafıza etkisini unutulup rastgele şarj uygulanmasıdır.Üçüncü ömür faktörü ise saklanma,bekletilme koşullarının uygunsuz olmasında,sıcaklık,nem koşullarının,batarya şarjlı veya tam boş,tam şarjsız iken,bataryayı etkileyecek şekilde iç dendrit kristallerinin oluşmasına yol açmasıdır.Dördüncü ömür faktörü şarj süresinin gereğinden fazla olarak aşılmasıdır,şarj işlemi bittikten sonra şarjda unutulmasıdır.Nadir olarak sürekli şarjda kalabilecek şekilde imal edilen ni-cd batarya yapıları da özel olarak bulunmaktadır.Örneğin şarjlı pratik el süpürgelerindeki 3 veya 4’lü ni-cd batarya yapıları gibi..

    2Ni(OH) + Cd + 2H2O à 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 (Batarya içinde net olarak gerçekleşen kimyasal tepkime denklemidir.)

    Kolay gelsin.
     
    Son düzenleme: 18 Nisan 2013
    omertek, orijinal ve canj23 bunu beğendi.
  2. dincer1980

    dincer1980 Üye

    Katılım:
    4 Aralık 2013
    Mesajlar:
    7
    Beğenilen Mesajları:
    3
    Ödül Puanları:
    3
    Peki arkadaslar 20 volt diye satilan lion bir bataryada 5 adet hucre var ve her hucre 3.7 ise 18 kusur volt yapiyor nasil olurda 20 volt yazmislar bilgilendirirseniz sevinirim
     
  3. omertek

    omertek Usta Üye

    Katılım:
    24 Mayıs 2009
    Mesajlar:
    227
    Beğenilen Mesajları:
    150
    Ödül Puanları:
    173
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Teknisyen
    Hücreler 3.7 Volt ancak şarjlı olduklarında yaklaşık 4 Volt ölçersin = 20 Volt
     
  4. dincer1980

    dincer1980 Üye

    Katılım:
    4 Aralık 2013
    Mesajlar:
    7
    Beğenilen Mesajları:
    3
    Ödül Puanları:
    3
    Tesekur ederim saygilar

    LG-D802 cihazımdan Tapatalk kullanılarak gönderildi
     
  5. binbaşı

    binbaşı Onursal Üye Onursal Üye

    Katılım:
    1 Eylül 2011
    Mesajlar:
    4.848
    Beğenilen Mesajları:
    5.927
    Ödül Puanları:
    2.508
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    Makina Mühendisi/Öğretmenlik
    Bulunduğu Yer:
    BURSA

    Merhaba.Çok güzel ve önemli bir soruyu da sormuşsunuz,bir yabancı kaynaklarla açıklamaya çalışayım bu sorunuzu.

    http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery

    Yukarıdaki kaynaktan konuyla ilgili bir alıntı aşağıdadır:

    "Batteries with a lithium iron phosphate cathode and graphite anode have a nominal open-circuit voltage of 3.2 V and a typical charging voltage of 3.6 V. "Lithium nickel manganese cobalt (NMC) oxide cathodes with graphite anodes have a 3.7 V nominal voltage with a 4.2 V max charge"

    3.7 volt değeri grafit anotlu olan li-ion şarj edilebilir piller için nominal bir voltaj değeridir.Oysa max. olarak daha fazla şarj olması halinde,bu değer artarak 4.2 volt dc. ye kadar yükselebilmektedir.Sizin sorduğunuz 20 volt değeri de 3.7 volt dc. ile 4.2 volt dc. arasında (4.2 olduğunda 20 volt dc. yi de geçiyor dikkat ederseniz) yer alabilen ortalama bir değerdir.

    6 gözlü kurşunlu akülerde de şarj yeni kesildiğinde 13.80 volt dc. den 13.20 volt dc. ye değer kısa sürede kendiliğinden iner,bir miktar yük harcandğında 12,60 dc.ye volta iner,sabitlenir,tam şarjlı aküyü biz 12.60 volt dc.olarak da kabul ederiz.Kullanım miktarına göre 12.60-12.00 arasındaki ara değerlerde de akü doluluk yüzdesine göre ara voltaj değerlerinde yine bulunur arabalarda.Otomobil motoru çalışmıyorken akümülatör fazla kullanıldığında da,bu değer 12 volt dc. nin de alt değerlerine yine inecektir.Ama biz ortalama olarak,bu akünün boştaki değeri olarak sıklıkla da 12 volt dc.'dir diyerek hesaplarda hep bu ortalama değeri alır,akünün ticari voltaj değeri olarak da,yine örneğin;12 volt,60 amper,75 amper,90 amper şeklindeki amper değerleriyle tanımlanırken de,hep 12 volt dc.olarak bu ortalama değerini kabul ederiz.

    Li-ion pillerde de sizin sorduğunuz ve 20 volt dc. olarak da yazılmasını merak ettiğiniz bu değer de,yine aynidir.Ortalama olarak (Yani en azla,en çok arasındaki matematik hesapla ortalaması alınan yaklaşık olarak) yazılan bir değeridir.Kolay gelsin.Selamlar.
     
    Yönetici tarafından son düzenleme: 7 Ağustos 2014
  6. kontroldemir

    kontroldemir Üye

    Katılım:
    28 Şubat 2017
    Mesajlar:
    18
    Beğenilen Mesajları:
    1
    Ödül Puanları:
    3
    Cinsiyet:
    Bay
    Meslek:
    işletmeci
    Bulunduğu Yer:
    istanbul
    Nikelin Özellikleri

    Nikel elementi periyodik cetvelde Ni simgesi ile gösterilmektedir. Nikelin atom numarası ise 28’dir. Nikel elementinin atom ağırlığı 8.8 olarak tespit edilmiştir. Katı halde bulunan bir elementtir. Nikel ile ilgili en dikkat çekici özellik ferromanyetiközelliğe sahip olmasıdır. Nikel maddesi, demir elementi ile alaşıma girebilme özelliğine sahiptir. Nikelin, demirle olan alaşımı için bir ön koşul gerekmektedir. Alaşımdan önce nikel maddesinin uygun olan bir ortamda zenginleştirilmesi gerekecektir.

    Bunun dışında nikel maddesi, su ya da hava ile temasa girer ve etkileşirse; oksitlenme özelliği görülür. Bunun yanında nikel, bilinen birçok asit çeşidine ve bazlara karşı fazlasıyla dayanıklıdır. Nikel, ayrıştırılma özelliği olan bir elementtir ve ayrıştırma işlemi iyi yapıldığı zaman yüksek oranlarda hidrojen emme özelliği vardır. Bu işlemin sonucunda ise kataliz olayı gerçekleşmektedir. Çeşitli özellikleri ile ama özellikle de kataliz olabilme özelliği nedeniyle kimya alanında sık sık kullanılan bir maddedir. Nikel hakkında merak ettiğiniz her şeyi öğrenmek için buraya tıklayın.
     

Sayfayı Paylaş