Pin Ni-Cd giống như một “cuộn thạch” bên trong, với các tấm cực dương và cực âm xốp kẹp một bộ phân tách và cuộn lại thành một cục sạc ngon với công suất tối đa. Ở một trong hai đầu của pin Ni-Cd là một điện cực, điểm mà điện đi vào và đi ra. Pin Ni-Cd sử dụng vật liệu hoạt động gọi là Niken hydroxit ở cực dương và cadimi kim loại ở cực âm. Bên trong là dung dịch điện giải kiềm lỏng, thường là kali hydroxit. Cadmium là một nguyên tố có độc tính cao, cần phải được xử lý đúng cách. Trong khi pin Ni-Cd hiện đại có chứa cadmium khá tốt mà không bị rò rỉ.
Các tế bào Ni-Cd có cùng kích cỡ với các loại kiềm AAA đến phụ C và D, cũng như bao gồm tương đương với pin 9 volt. Chúng có thể tạo ra các ampe tương tự và có công suất miliamp giờ (mah) tương đương với các loại pin kiềm khác. Chúng đã được sử dụng khá nhiều trong điện thoại di động gia đình, đồ chơi xe cộ, đèn pin, dụng cụ điện và thiết bị chụp ảnh,…
Pin Ni-Cd có một số điểm khác biệt quan trọng so với các loại pin kiềm điển hình, bao gồm:
- Chúng có thể sạc lại được
- Dòng điện không đổi
- Sạc và xả nhanh
- Có thể hoạt động tốt trong nhiệt độ khắc nghiệt
- Tuổi thọ tốt
Để sạc lại, chỉ cần cắm chúng vào bộ sạc pin trong một chu kỳ sạc và chúng đã sẵn sàng hoạt động. Tuy nhiên, chúng có thể bị hỏng nếu bạn sạc quá mức, vì vậy bạn nên tháo chúng ra khỏi bộ sạc pin sau khi đạt 100%.
Hầu hết pin kiềm có điện áp di động khoảng 2V, trong khi pin Ni-Cd xuất ra 1.2V. Pin Ni-Cd có thể sử dụng 1,2 volt đó từ mỗi tế bào pin ở mức đầy đủ cho đến khi pin cạn kiệt hoàn toàn. Trong khi các loại pin khác sẽ hoạt động chậm chạp ngày càng ít hơn trong quá trình sạc, thì pin Ni-Cd có thể cung cấp điện áp không đổi qua mỗi vòng đời.
Pin Ni-Cd có thể cung cấp sản lượng điện cao như vậy vì chúng có điện trở bên trong rất thấp. Tương tự như chất nhờn tích tụ trong đường ống hạn chế lượng nước có thể thoát ra khỏi vòi của bạn, pin Ni-Cd được chế tạo với ít vật liệu có thể cản trở dòng điện đi ra từ bình hơn các loại pin khác. Các nhà sản xuất pin giải thích sự chênh lệch điện áp 1,2 đến 2 bằng cách bổ sung thêm các tế bào đơn vào bộ pin Ni-Cd. Điều đó có thể làm cho điện áp giống như pin truyền thống, nhưng cho phép pin vẫn tạo ra điện cao liên tục trong suốt quá trình sạc.Thiết kế điện trở bên trong thấp cũng cho phép pin Ni-Cd xả nhiều năng lượng nhanh chóng, cũng như sạc rất nhanh. Vì điện trở thấp nên pin Ni-Cd cũng không dễ bị quá nóng. Điều đó cho phép chúng sử dụng đáng tin cậy trong nhiều môi trường khắc nghiệt với phạm vi nhiệt độ rộng. Pin Ni-Cd có tuổi thọ hàng chục năm. Miễn là chúng không bị phá hủy do sạc quá mức, bạn có thể mong đợi chúng tiếp tục hoạt động trong nhiều năm.
Để giữ cho pin Ni-Cd của bạn ở trạng thái tốt, bạn nên bảo quản pin ở trạng thái đã xả ở nơi khô ráo, thoáng mát. Sau một hoặc hai năm, bạn nên chạy chúng qua một số chu kỳ sạc và xả để sửa chữa lại chúng. Lý do tại sao việc xả hết pin trước khi sạc là hữu ích là để chống lại một hiện tượng được gọi là “hiệu ứng bộ nhớ”. Hiệu ứng bộ nhớ chỉ có ở pin Ni-Cd.
Ngày nay, pin Nickel Metal Hydride (NiMH) có tốc độ sạc tương tự và dung lượng pin cao hơn ở cùng kích thước. Đó là lý do tại sao bây giờ bạn thấy chúng nhiều hơn trong pin dụng cụ điện và thậm chí cả điều khiển từ xa.
Pin Ni-Cd có rất nhiều lợi ích cho chúng. So với hầu hết các loại pin khác, các loại pin này:
- Kéo dài lâu hơn
- Phát ra toàn bộ năng lượng trong suốt thời gian sạc
- Có thể chịu được sự dao động nhiệt độ cao
Ưu và nhược điểm của pin Ni-Cd có thể sạc lại
|
ƯU ĐIỂM
|
NHƯỢC ĐIỂM
|
Tuổi thọ cao
|
Công suất thấp hơn
|
Có thể chịu được sự dao động nhiệt độ
|
Hiệu ứng bộ nhớ
|
Đầu ra điện áp nhất quán
|
Không thân thiện với môi trường
|
Sạc và xả nhanh
|
|
Tuy nhiên, một loại pin sạc mới hơn, Nickel Metal Hydride (NiMH), cung cấp hơn 300% dung lượng của pin Ni-Cd – với cùng kích thước. Vì lý do đó, pin NiMH hiện được sử dụng thường xuyên hơn trong các ứng dụng tiêu hao pin cao, như thiết bị máy ảnh, dụng cụ cầm tay và đồ chơi.
Pin NiMH cũng không có “hiệu ứng bộ nhớ” khó chịu, nghĩa là chúng hoạt động ổn định qua các chu kỳ sạc và xả, bất kể kiểu sạc cục bộ thường được sử dụng.Tuy nhiên, pin NiMH bị hỏng nhanh hơn theo thời gian so với pin Ni-Cd và chúng sẽ già đi nhanh hơn nếu chúng bị phóng điện. Đó là lý do tại sao chúng tôi khuyên bạn nên sạc đầy trước khi cất giữ.
Ưu và nhược điểm của pin NiMH có thể sạc lại
|
ƯU ĐIỂM
|
NHƯỢC ĐIỂM
|
Công suất cao hơn
|
Tuổi thọ ngắn hơn
|
Không có hiệu ứng bộ nhớ
|
Sản lượng giảm dần sau khi sạc
|