Никель-кадмиевые герметичные цилиндрические аккумуляторы НКГЦ для радиостанций: электрохимия Ni-Cd, конструкция и кислородный цикл, характеристики НКГЦ-6/8/10, сравнение с Ni-MH и Li-ion, компоновка батарей 6S–10S, методика расчёта ёмкости и режимы заряда.
НКГЦ — никель-кадмиевый герметичный цилиндрический аккумулятор номинальным напряжением 1,2 В. НПП «Источник» выпускает серию с 2024 года: в каталоге модели НКГЦ-6, НКГЦ-8 и НКГЦ-10 ёмкостью 6, 8 и 10 А·ч, по техническому заданию — от 50 мА·ч до 12 А·ч.
Для питания радиостанций система Ni-Cd сохраняет применение по трём причинам: разряд нормирован до −40 °C, герметичная конструкция рассчитана на рекомбинацию кислорода при ограниченном перезаряде, а паспортное внутреннее сопротивление 8–10 мОм на элемент позволяет предварительно оценивать просадку напряжения при импульсе передачи.
Ниже — электрохимия и конструкция элемента, характеристики серии, компоновка батареи под радиостанцию, методика расчёта ёмкости и режимы заряда. Обозначение It — ток, численно равный номинальной ёмкости, делённой на 1 ч (для НКГЦ-10 1 It = 10 А), по ГОСТ Р МЭК 61951-1-2019.
Что радиостанция требует от батареи
Радиостанция — импульсная нагрузка с тремя режимами: передача, приём и дежурный приём. Ток передачи превышает ток дежурного режима на порядок и больше, а доля передачи во времени мала. Для нормирования времени работы производители радиостанций используют цикл 5/5/90: 5 % передача, 5 % приём, 90 % дежурный режим.
Отсюда два независимых требования. Ёмкость определяется средним током за смену. Напряжение под нагрузкой определяется пиковым током передачи и сопротивлением батареи: в конце разряда оно не должно опуститься ниже порога отключения радиостанции.
| Требование радиостанции | Чем определяется | Параметр аккумулятора |
|---|---|---|
| Время работы за смену | Средний ток цикла 5/5/90, температура | Ёмкость при токе разряда и температуре эксплуатации |
| Сохранение связи при передаче в конце разряда | Ток передачи, порог отключения по напряжению | Внутреннее сопротивление, ход разрядной кривой |
| Работа на морозе | Климатическое исполнение изделия | Нижняя граница температуры разряда, рост сопротивления на холоде |
| Заряд в стакане без точного контроля | Конструкция зарядного устройства | Допустимый режим заряда и ограничения по времени или току поддержания |
| Ресурс парка батарей | Число зарядов в сутки, срок эксплуатации | Циклический ресурс, календарный срок службы |
| Носимость | Масса комплекта радиостанции | Удельная энергия, Вт·ч/кг |
Первые четыре строки — сильная сторона системы Ni-Cd. Последняя — её ограничение: по удельной энергии никель-кадмиевый элемент уступает никель-металлгидридному и литий-ионному.
Электрохимическая система Ni-Cd
Активное вещество положительного электрода — оксигидроксид никеля NiOOH, отрицательного — металлический кадмий Cd. Электролит — водный раствор гидроксида калия KOH, как правило с добавкой гидроксида лития LiOH.
Токообразующие реакции (слева направо — разряд, справа налево — заряд):
(+) 2NiOOH + 2H2O + 2e− ⇄ 2Ni(OH)2 + 2OH−
(−) Cd + 2OH− ⇄ Cd(OH)2 + 2e−
Σ 2NiOOH + Cd + 2H2O ⇄ 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
ЭДС системы около 1,30 В при 25 °C. Гидроксид-ион в суммарной реакции не расходуется: он переносит заряд между электродами, а концентрация щёлочи меняется только за счёт воды. Поэтому сопротивление электролита мало зависит от степени заряженности.
Для радиостанции из этого следуют три практических свойства:
- Пологая разрядная кривая. Большую часть разряда напряжение держится в диапазоне 1,20–1,25 В на элемент и резко падает только в конце. Конечное напряжение при нормировании ёмкости — 1,0 В.
- Работа на холоде. Раствор KOH рабочей концентрации замерзает ниже −50 °C, поэтому нижняя граница разряда задаётся кинетикой электродных реакций, а не электролитом.
- Стойкость к глубокому разряду. Нормируемый разряд элемента до 1,0 В допускается по установленной методике. Хранение в разряженном состоянии возможно при соблюдении требований изготовителя, однако глубокий разряд последовательной батареи опасен переполюсовкой отдельных элементов.
Конструкция герметичного цилиндрического аккумулятора
Герметичный цилиндрический элемент работает с электролитом в связанном состоянии: раствор KOH находится только в порах электродов и сепаратора, свободной жидкости в корпусе нет. Поэтому аккумулятор работает в любом положении и не требует доливки.
| Поз. | Элемент | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | Положительный вывод (колпачок) | Контакт «+», закрывает клапан |
| 2 | Предохранительный клапан многократного действия | Сбрасывает давление при нарушении режима заряда и закрывается снова |
| 3 | Крышка | Несёт клапан, соединена с токосъёмом положительного электрода |
| 4 | Уплотнительная прокладка | Изолирует крышку от корпуса, герметизирует завальцовку |
| 5 | Токосъём положительного электрода | Соединяет электрод с крышкой |
| 6 | Положительный (оксидно-никелевый) электрод | Активное вещество NiOOH / Ni(OH)2 |
| 7 | Сепаратор | Разделяет электроды, удерживает электролит, пропускает кислород |
| 8 | Отрицательный (кадмиевый) электрод | Активное вещество Cd / Cd(OH)2 с избыточной ёмкостью |
| 9 | Корпус (стакан) из никелированной стали | Контакт «−», силовая оболочка |
На рисунке показана типовая конструкция герметичного цилиндрического Ni-Cd элемента со спиральным электродным блоком; особенности исполнения конкретных моделей уточняют по конструкторской документации. Большая площадь электродов и короткие токовые пути способствуют снижению внутреннего сопротивления. В каталоге НКГЦ указаны значения для заряженного состояния: 10 мОм у НКГЦ-6 и НКГЦ-8, 8 мОм у НКГЦ-10; метод измерения следует уточнять перед использованием этих величин для расчёта импульсной нагрузки.
Клапан в штатной работе закрыт. Он открывается только при давлении, которое возникает при заряде током выше допустимого, переполюсовке элемента в батарее или заряде на холоде. Каждое срабатывание уносит часть воды электролита, поэтому режимы заряда и разряда задаются так, чтобы клапан не срабатывал.
Кислородный цикл и баланс ёмкостей электродов
Герметичность обеспечивается конструкцией корпуса и уплотнений, а возможность работы без штатного выпуска газа — кислородным циклом и балансом электродов. В типовой герметичной Ni-Cd системе ёмкость отрицательного электрода больше ёмкости положительного, что помогает организовать необходимые резервы по заряду и разряду.
Избыток кадмиевого электрода делится на две части:
- Зарядный резерв — часть Cd(OH)2, которая остаётся невосстановленной, когда положительный электрод уже заряжен. Пока она есть, на отрицательном электроде не начинается выделение водорода.
- Разрядный резерв — металлический кадмий, который остаётся, когда положительный электрод уже разряжен. Он гарантирует, что разряд ограничивает положительный электрод.
После полного заряда положительного электрода ток перезаряда расходуется на выделение кислорода. Кислород через газовые поры сепаратора переходит к отрицательному электроду и окисляет кадмий:
(+) 4OH− → O2 + 2H2O + 4e−
(−) 2Cd + O2 + 2H2O → 2Cd(OH)2
Образовавшийся Cd(OH)2 тем же током снова восстанавливается до кадмия. При допустимом токе перезаряда выделение и рекомбинация кислорода могут уравновешиваться без штатного сброса газа наружу. При этом значительная часть энергии перезаряда выделяется в виде тепла, поэтому скорость рекомбинации и нагрев ограничивают допустимый режим.
Скорость поглощения кислорода ограничена. Режим длительного поддерживающего заряда определяется скоростью рекомбинации кислорода, допустимым нагревом и требованиями к ресурсу. Для элементов серии НКГЦ стандартный заряд по каталогу — 0,1 It в течение 15–16 ч, с окончанием по времени. Его нельзя автоматически приравнивать к неограниченному по длительности поддерживающему заряду: последний допускается только в режиме, установленном изготовителем.
При токе быстрого заряда (0,5 It) выделение кислорода опережает поглощение, давление и температура растут. Поэтому быстрый заряд обязательно прерывается по признаку окончания — об этом в разделе о режимах заряда.
Характеристики серии НКГЦ
Номинальная ёмкость нормируется по методике ГОСТ Р МЭК 61951-1-2019: заряд током 0,1 It в течение 16 ч, разряд током 0,2 It до 1,0 В при 20 ± 5 °C. В этом режиме все три модели отдают номинальную ёмкость не менее чем за 300 мин.
| Параметр | НКГЦ-6 | НКГЦ-8 | НКГЦ-10 |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение, В | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| Номинальная ёмкость, А·ч | 6 | 8 | 10 |
| Время разряда током 0,2 It до 1,0 В, мин: мин. / станд. | 300 / 310 | 300 / 310 | 300 / 310 |
| Диаметр, мм | 32,7 ± 0,3 | 31,7 ± 0,3 | 41,3 ± 0,3 |
| Высота, мм | 59,5 ± 0,5 | 90,0 ± 0,5 | 90,5 ± 0,5 |
| Масса, г | 135 | 225 | 300 |
| Внутреннее сопротивление (заряжен), мОм | 10 | 10 | 8 |
| Стандартный заряд | 600 мА × 16 ч | 800 мА × 16 ч | 1000 мА × 15 ч |
| Быстрый заряд | 3000 мА × 2,4 ч | 4000 мА × 2,4 ч | 2000 мА × 6,5 ч |
| Температура стандартного заряда, °C | −5…+45 | −5…+45 | −5…+45 |
| Температура быстрого заряда, °C | 0…+45 | 0…+45 | 0…+45 |
| Температура разряда, °C | −40…+55 | −40…+55 | −40…+55 |
| Температура хранения, °C | −20…+40 | −20…+40 | −20…+40 |
| Срок службы, лет | 10 | 10 | 10 |
Производные показатели, рассчитанные по номинальным данным таблицы:
| Показатель | НКГЦ-6 | НКГЦ-8 | НКГЦ-10 |
|---|---|---|---|
| Номинальная энергия (расчётная), Вт·ч | 7,2 | 9,6 | 12,0 |
| Удельная энергия массовая, Вт·ч/кг | 53 | 43 | 40 |
| Удельная энергия объёмная, Вт·ч/л | 144 | 135 | 99 |
| Падение напряжения на элементе при токе 1 It, мВ | 60 | 80 | 80 |
Последняя строка — упрощённая оценка I × R для заряженного элемента при 20 °C по паспортному сопротивлению. Метод его измерения в приведённых данных не уточнён, поэтому результат нельзя считать подтверждённой динамической просадкой при передаче. Для окончательного выбора батареи нужны разрядные характеристики при фактических токе, температуре и степени разряда; действительная отдаваемая энергия также зависит от этих условий.
Ni-Cd, Ni-MH и Li-ion в батареях радиостанций
Выбор электрохимической системы для радиостанции — компромисс между удельной энергией и устойчивостью к условиям эксплуатации. Для столбцов Ni-MH и Li-ion приведены типичные значения систем по отраслевым данным, для Ni-Cd — данные серии НКГЦ.
| Параметр | Ni-Cd (НКГЦ) | Ni-MH | Li-ion |
|---|---|---|---|
| Номинальное напряжение элемента, В | 1,2 | 1,2 | 3,6–3,7 |
| Удельная энергия, Вт·ч/кг | 40–53 | 60–100 | 150–250 |
| Нижняя граница разряда | −40 °C | как правило −20 °C | как правило −20 °C |
| Заряд при отрицательной температуре | стандартный — от −5 °C | как правило от 0 °C | для большинства обычных элементов ниже 0 °C заряд не допускается; исключения — по паспорту |
| Длительный перезаряд малым током | только по режиму изготовителя; ток поддержания обычно ниже стандартного | ограничен, рекомендуется ≤ 0,05 It | не допускается |
| Признак окончания быстрого заряда | выраженный −ΔV | слабый −ΔV, используют dT/dt | заряд CC-CV до 4,2 В |
| Контроль и защита батареи | контроль температуры при быстром заряде; защита по проекту | контроль температуры при быстром заряде; защита по проекту | система защиты батареи с контролем последовательных ячеек или групп |
| Хранение в разряженном состоянии | допускается | допускается | глубокий разряд недопустим |
| Ограничения | содержит кадмий, отдельная утилизация; эффект памяти | высокий саморазряд стандартных исполнений | требования к перевозке UN 38.3, пожароопасность при повреждении |
Для радиостанций, которые работают при отрицательных температурах и эксплуатируются в сложных условиях, система Ni-Cd остаётся технически обоснованным решением при согласовании зарядного устройства с требованиями батареи. В простом зарядном стакане особенно важны ограничение времени стандартного заряда и соблюдение допустимого тока поддержания. Там, где на первом месте масса комплекта и климат умеренный, её вытесняют Ni-MH и Li-ion.
Компоновка батареи для радиостанции
Напряжение питания радиостанции набирается последовательным соединением элементов. Распространённые исполнения — 6, 8 и 10 элементов.
| Схема | Номинальное напряжение, В | Конец разряда при 1,0 В/эл., В | Ориентировочный порог отключения, В | Напряжение заряженной батареи без нагрузки, В | Напряжение в конце заряда 0,1 It, В |
|---|---|---|---|---|---|
| 6S | 7,2 | 6,0 | 6,3–6,6 | 8,1–8,4 | 8,7–9,0 |
| 8S | 9,6 | 8,0 | 8,4–8,8 | 10,8–11,2 | 11,6–12,0 |
| 10S | 12,0 | 10,0 | 10,5–11,0 | 13,5–14,0 | 14,5–15,0 |
Диапазоны в двух правых столбцах соответствуют 1,35–1,40 В и 1,45–1,50 В на элемент; точное значение зависит от тока заряда, температуры и времени выдержки. Порог отключения в таблице приведён только как ориентир: его нужно согласовать с характеристиками элементов, разбросом их ёмкости и допустимым напряжением радиостанции. Для схемы 10S следует отдельно проверить допустимость напряжения до 15,0 В во время заряда и невозможность подачи недопустимого напряжения на аппаратуру.
Масса и энергия элементов без учёта корпуса, перемычек и платы:
| Модель | 6S: энергия / масса | 8S: энергия / масса | 10S: энергия / масса |
|---|---|---|---|
| НКГЦ-6 | 43 Вт·ч / 0,81 кг | 58 Вт·ч / 1,08 кг | 72 Вт·ч / 1,35 кг |
| НКГЦ-8 | 58 Вт·ч / 1,35 кг | 77 Вт·ч / 1,80 кг | 96 Вт·ч / 2,25 кг |
| НКГЦ-10 | 72 Вт·ч / 1,80 кг | 96 Вт·ч / 2,40 кг | 120 Вт·ч / 3,00 кг |
Элементы серии рассчитаны на ранцевые и возимые радиостанции, ретрансляторы и резервное питание стационарных станций. Для носимых радиостанций с батареей 0,7–2 А·ч элементы изготавливаются по ТЗ: диапазон серии начинается от 50 мА·ч.
Почему порог отключения выше 1,0 В на элемент
Через последовательную цепь проходит один ток. Элемент с наименьшей ёмкостью разряжается первым, и если батарея продолжает отдавать ток, он переполюсовывается: на его положительном электроде начинается выделение водорода, которое кислородный цикл не компенсирует. Давление растёт, срабатывает клапан, элемент теряет электролит.
Общее напряжение батареи не позволяет надёжно определить состояние каждого элемента. Например, в батарее 10S при общем напряжении около 10,0 В девять элементов могут иметь по 1,18 В, а десятый — уже около −0,6 В. Ориентир 1,05–1,10 В на элемент для порога отключения последовательной батареи требует проверки по характеристикам конкретных элементов и условиям нагрузки. Даже повышенный общий порог снижает риск, но не гарантирует отсутствие переполюсовки при существенном разбросе ёмкости.
Подбор элементов и защита
- Подбор. Элементы одной батареи комплектуются из одной партии с подбором по разрядной ёмкости и напряжению разомкнутой цепи. Чем меньше разброс, тем ниже риск переполюсовки и тем полнее используется ёмкость батареи.
- Термистор NTC на корпусе одного из центральных элементов — сигнал для зарядного устройства: прерывание быстрого заряда по dT/dt и по абсолютной температуре.
- Термопредохранитель или самовосстанавливающийся PTC-предохранитель в силовой цепи — защита от короткого замыкания контактов батареи.
- Диод в цепи зарядных контактов — исключает разряд через открытые контакты батареи, снятой с радиостанции.
- Соединения — точечная сварка никелевой лентой. Сопротивление каждой перемычки добавляется к сопротивлению батареи и учитывается в расчёте падения напряжения.
Расчёт ёмкости батареи
Требуемая ёмкость определяется средним током цикла, длительностью смены и тремя понижающими коэффициентами. Проверка по напряжению выполняется отдельно, по току передачи.
Средний ток цикла:
Iср = kTX · ITX + kRX · IRX + kST · IST
где k — доли времени режимов (для цикла 5/5/90: 0,05; 0,05; 0,90), I — токи потребления радиостанции в режимах передачи, приёма и дежурного приёма.
Требуемая номинальная ёмкость:
Cтреб = Iср · t / (kT · kст · kср)
- t — длительность работы без подзаряда, ч;
- kT — доля номинальной ёмкости, доступная при температуре эксплуатации и данном токе (по разрядным характеристикам модели);
- kст — запас на старение к концу срока службы, обычно 0,8;
- kср — запас на саморазряд между зарядом и выходом в работу.
Проверка по напряжению в конце разряда:
n · Uэл(T) − ITX · (n · Rэл(T) + Rсоед) ≥ Uоткл
Здесь Uэл(T) следует понимать как напряжение элемента без рассматриваемой токовой нагрузки, а Rэл(T) — как динамическое сопротивление для нужных температуры, степени заряженности и длительности импульса. Эти данные должны быть согласованы: если напряжение взято с разрядной кривой уже под током передачи, повторно вычитать учтённое в нём падение I × R нельзя. Паспортное сопротивление без указания метода измерения не заменяет динамическую характеристику; на холоде сопротивление обычно заметно увеличивается.
Пример
Условная ранцевая радиостанция 12 В (батарея 10S). Значения токов и коэффициентов приняты для иллюстрации методики.
| Величина | Значение |
|---|---|
| Ток передачи ITX | 3,0 А |
| Ток приёма IRX | 0,4 А |
| Ток дежурного режима IST | 0,15 А |
| Цикл | 5/5/90 |
| Длительность работы t | 12 ч |
| kT (принято для −30 °C) | 0,7 |
| kст | 0,8 |
| kср | 0,9 |
- Средний ток: 0,05 × 3,0 + 0,05 × 0,4 + 0,90 × 0,15 = 0,305 А.
- Ёмкость, отдаваемая за смену: 0,305 А × 12 ч = 3,66 А·ч.
- Требуемая номинальная ёмкость: 3,66 / (0,7 × 0,8 × 0,9) = 7,26 А·ч.
- Предварительный выбор по расчёту ёмкости: НКГЦ-8 (8 А·ч), батарея 10S — 12 В, расчётная номинальная энергия 96 Вт·ч, масса элементов 2,25 кг. Подбор необходимо подтвердить проверкой напряжения в конце смены и характеристик на морозе.
- Приближённая омическая оценка для заряженной батареи при 20 °C: 3,0 А × (10 × 0,010 Ом + 0,010 Ом на перемычки) = 0,33 В. Она не является подтверждённой просадкой в конце разряда. Для −30 °C расчёт выполняют по динамическим характеристикам выбранной модели и проверяют фактическое напряжение на входе радиостанции.
Средний ток 0,305 А для элемента 8 А·ч — около 0,04 It, а ток передачи — около 0,4 It. При передаче и на холоде поляризация и просадка напряжения могут быть существенными, поэтому соответствие батареи проверяют по разрядным кривым и допустимому напряжению аппаратуры. Принятый коэффициент kT = 0,7 при −30 °C — условное значение для демонстрации расчёта, а не подтверждённая характеристика НКГЦ-8; окончательный выбор требует данных испытаний при заданном токе и температуре.
Режимы заряда и критерии окончания
Ni-Cd элемент заряжается постоянным током. Коэффициент заряда — отношение сообщённого заряда к номинальной ёмкости — в стандартном режиме составляет 1,5–1,6: часть заряда расходуется в кислородном цикле.
| Режим | Ток | Длительность | Сообщённый заряд | Окончание | Температура, °C |
|---|---|---|---|---|---|
| Стандартный (НКГЦ-6, НКГЦ-8) | 0,1 It | 16 ч | 1,6 C | по времени | −5…+45 |
| Стандартный (НКГЦ-10) | 0,1 It | 15 ч | 1,5 C | по времени | −5…+45 |
| Быстрый (НКГЦ-6, НКГЦ-8) | 0,5 It | 2,4 ч | 1,2 C | −ΔV, dT/dt, Tmax, таймер | 0…+45 |
| Быстрый (НКГЦ-10) | 0,2 It | 6,5 ч | 1,3 C | таймер, Tmax | 0…+45 |
Значения длительности для быстрого заряда — верхняя граница, которую ограничивает таймер. Основное прерывание выполняется по признаку окончания.
Признаки окончания быстрого заряда
- −ΔV. После полного заряда положительного электрода энергия перезаряда переходит в тепло, температура элемента растёт, а напряжение проходит максимум и снижается. Для некоторых Ni-Cd элементов при достаточно высоком токе спад может составлять ориентировочно 10–20 мВ на элемент, но его величина зависит от модели, тока и температуры. Порог −ΔV для зарядного устройства задают по испытаниям конкретной батареи; при обнаружении установленного спада заряд прекращается.
- dT/dt. Контроль скорости роста температуры по термистору батареи; величину порога (например, порядка 1 °C/мин) определяют по конструкции и испытаниям батареи. Этот критерий может дополнять −ΔV и уменьшать риск перегрева.
- Tmax. Абсолютный предел температуры батареи — резервный критерий.
- Таймер. Ограничивает сообщённый заряд при отказе остальных признаков.
При токе 0,2 It спад −ΔV выражен слабо и ненадёжен как основной критерий. Поэтому режим 0,2 It × 6,5 ч для НКГЦ-10 ограничивается таймером и температурой.
Заряд в зарядном стакане
После быстрого заряда переход на поддерживающий заряд возможен только в режиме, разрешённом документацией изготовителя. Токи порядка 0,02–0,05 It встречаются в подобных схемах, но не являются универсальным разрешением для любой модели НКГЦ: допустимость постоянного поддержания зависит от температуры, конструкции и требуемого ресурса. Простой зарядный стакан без автоматического определения окончания стандартного заряда должен ограничивать его длительность и обеспечивать установленный ток.
Эксплуатация и хранение
Эффект памяти (депрессия напряжения)
При многократных неглубоких разрядах или длительном непрерывном перезаряде на разрядной кривой появляется вторая, пониженная ступень напряжения — на 50–100 мВ на элемент ниже основной. Причина — изменение фазового состава активных масс: образование γ-NiOOH на положительном электроде и интерметаллида Ni5Cd21 на отрицательном.
Депрессия напряжения может уменьшать доступную до порога отключения ёмкость, даже если полная электрохимическая ёмкость не уменьшилась в той же степени. Однако сходные симптомы возникают и при необратимом старении. В ряде случаев несколько контролируемых циклов заряда и разряда по методике изготовителя частично или полностью устраняют депрессию напряжения, но восстановление не гарантируется. При работе с последовательной батареей нельзя допускать переполюсовки её элементов; тренировку проводят только при наличии технических оснований и подходящего оборудования.
Саморазряд
Саморазряд Ni-Cd элемента определяется в основном разложением NiOOH положительного электрода и растёт с температурой. Батарея, снятая с заряда, перед выходом на смену подзаряжается; запас на саморазряд закладывается в расчёт коэффициентом kср.
Хранение
- Температура хранения элементов НКГЦ — от −20 до +40 °C.
- Хранение в разряженном состоянии возможно в пределах условий, установленных изготовителем. Следует исключить короткое замыкание и чрезмерно глубокий разряд отдельных элементов последовательной батареи.
- После длительного хранения может потребоваться несколько контрольных циклов заряда и разряда по документации изготовителя; восстановление исходной ёмкости не гарантируется для изношенных элементов.
- Батареи хранятся с изолированными контактами, исключающими короткое замыкание.
Срок службы и утилизация
Заявленный изготовителем срок службы элементов серии — 10 лет при соблюдении установленных условий эксплуатации. Фактический ресурс батареи зависит от числа циклов, глубины разряда, температуры и соблюдения режимов заряда; указанный срок не означает гарантированного сохранения номинальной ёмкости в любых условиях. Элементы содержат кадмий: отработавшие батареи передаются на утилизацию в специализированные организации и не смешиваются с бытовыми отходами.
Разработка батареи под техническое задание
НПП «Источник» проектирует и изготавливает аккумуляторы и батареи по техническим требованиям заказчика. Производство расположено в Тихвинском районе Ленинградской области, система менеджмента качества сертифицирована по ISO 9001.
Для проектирования батареи радиостанции нужны следующие исходные данные:
| Исходные данные | Что определяют |
|---|---|
| Номинальное напряжение и допустимый диапазон питания радиостанции | Число элементов, порог отключения |
| Токи передачи, приёма и дежурного режима; цикл работы | Средний ток, требуемая ёмкость |
| Требуемое время работы без подзаряда | Ёмкость, выбор модели элемента |
| Диапазон температур эксплуатации и заряда | Коэффициент kT, проверка по напряжению на холоде |
| Тип зарядного устройства и его критерии окончания заряда | Ток заряда, состав элементов защиты |
| Посадочное место: габариты, контакты, крепление | Компоновка элементов, конструкция корпуса |
| Ограничение по массе | Выбор между моделями и схемами |
| Требования к испытаниям и приёмке | Программа испытаний, документация |
По этим данным выбирается модель элемента или проектируется новый типоразмер в диапазоне 50 мА·ч – 12 А·ч, разрабатывается электрическая схема и конструкция батареи, согласуется программа испытаний.
Характеристики серийных моделей — на странице НКГЦ. Порядок сравнения разрядных характеристик разных батарей разобран в статье «Как сравнивать разрядные характеристики промышленных АКБ». Запрос на расчёт батареи направляйте через контакты или по адресу info@npp-istochnik.ru.
Нормативные документы
- ГОСТ Р МЭК 61951-1-2019 — герметичные никель-кадмиевые аккумуляторы и батареи для портативных применений
- ГОСТ Р МЭК 61951-2-2019 — герметичные никель-металлгидридные аккумуляторы и батареи для портативных применений
Токи радиостанции и коэффициенты в примере расчёта, а также значения для систем Ni-MH и Li-ion являются иллюстративными обобщениями и не относятся к конкретной продукции.



