Effetto memoria (batterie)
L'effetto memoria è un fenomeno, più evidente in NiCd Nelle batterie, una batteria che viene ricaricata ripetutamente dopo una scarica parziale "ricorda" questo livello di capacità parziale. Nei successivi tentativi di scarica completa, la tensione della batteria cala bruscamente in quel punto "ricordato", rendendo inutilizzabile la capacità rimanente. Ciò è causato da cambiamenti nella struttura cristallina degli elettrodi, in particolare dalla crescita di grandi cristalli di cadmio.
The term ‘memory effect’ originated from aerospace applications in the 1960s, where satellites with NiCd batteries would undergo very precise and repeatable charge/discharge cycles dictated by their orbits. This consistent, shallow cycling led to a noticeable and predictable voltage drop at the point where the discharge typically ended, rendering the rest of the battery’s capacity inaccessible for systems requiring a specific voltage threshold.
La causa fisica alla base del fenomeno nelle celle NiCd è legata alla ricristallizzazione dell'elettrodo negativo di cadmio. Durante ripetute scariche superficiali, i piccoli cristalli di cadmio tendono a crescere fino a formare cristalli più grandi, più difficili da dissolvere elettrochimicamente. Questo cambiamento morfologico altera il profilo di tensione di scarica. Sebbene il termine venga spesso usato impropriamente per descrivere una semplice depressione di tensione nelle batterie NiMH o una perdita di capacità nelle batterie agli ioni di litio (dovuta a diversi meccanismi di degradazione), il vero effetto memoria è specifico di questo cambiamento cristallino. La soluzione consisteva nell'implementare cicli periodici di scarica profonda (ricondizionamento) per disgregare i cristalli più grandi e ripristinare la piena capacità della batteria. L'inconveniente di questa manutenzione, unitamente alla tossicità del cadmio, ha stimolato la ricerca di tecnologie alternative come le batterie NiMH e agli ioni di litio, che non presentano questo specifico effetto.
UNESCO Nomenclature: 2204
- Elettrochimica
Interruzione
Incrementale
Precursori
- invenzione della batteria al nichel-cadmio (NiCd)
- utilizzo di batterie in applicazioni con cicli di carica molto regolari (ad esempio, satelliti)
- progressi nella scienza dei materiali e nella cristallografia per osservare i cambiamenti degli elettrodi
Applicazioni
- sviluppo di caricabatterie "intelligenti" con funzioni di ricondizionamento/scarica
- considerazioni progettuali per i satelliti alimentati a batteria negli anni '60
- cambiamento nei consigli dei consumatori verso dispositivi che si scaricano completamente periodicamente
- forza trainante per l'adozione delle chimiche nimh e li-ion, che sono meno influenzate
Idee e potenziali innovazioni
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Argomenti correlati: effetto memoria, NiCd, nichel-cadmio, depressione di tensione, condizionamento della batteria, ricristallizzazione, memoria ciclica, degrado della batteria, NiMh, elettrochimica.