Просмотр кода страницы Никель-цинковый аккумулятор

ъ[[Файл:Akku NiZn AAA AA by NicoJenner.jpg|мини|Никель-цинковые аккумуляторы формфакторов [[Элемент AA|АА]] и [[Элемент AAA|ААА]], 1,6 В]]
'''Никель-цинковый аккумулятор''' — это [[химические источники тока|химический источник тока]], в котором [[анод]]ом является [[цинк]], электролитом — [[гидроксид калия]] с добавкой [[Гидроксид лития|гидроксида лития]], а [[катод]]ом — оксид [[никель|никеля]]. Часто сокращается аббревиатурой '''NiZn'''.

Достоинства: большое напряжение (1,6 В; наибольшее из [[щелочной аккумулятор|щелочных аккумуляторов]]) и [[энергоёмкость]] (на 30% выше, чем у [[Никель-металл-гидридный аккумулятор|NiMh]]), в отличие от [[Никель-кадмиевый аккумулятор|никель-кадмиевых]] аккумуляторов, не содержит ядовитого и канцерогенного [[Кадмий|кадмия]], пожаробезопасны (не выделяют [[Гремучий газ|гремучего газа]] при зарядке и разрядке, не содержат [[Самовозгорание|самовоспламеняющихся]] на [[Воздух|воздухе]] веществ, в отличие, например, от [[Литий-ионный аккумулятор|литий-ионных]] аккумуляторов, практически не нагреваются при зарядке), как и все щелочные аккумуляторы.

Недостатки: 1) небольшой ресурс (250—370 циклов заряд-разряд); 2) [[Эффект памяти аккумулятора|эффект памяти]].

== История изобретения ==
В 1901 году [[Томас Эдисон]] получил патент США на перезаряжаемую никель-цинковую батарею.<ref name="PGen">"Building A Better Battery", Kerry A. Dolan, Forbes.com, ''[[Forbes]]'', 11 May 2009, accessed 2011-02-12,  [https://www.forbes.com/forbes/2009/0511/044-energy-clean-tech-building-better-battery.html Forbes-44] {{Wayback|url=https://www.forbes.com/forbes/2009/0511/044-energy-clean-tech-building-better-battery.html |date=20171116184614 }}.</ref> Его изобретение усовершенствовал ирландский химик Джеймс Драмм (1897—1974) и установил на четыре [[Автомотриса|автомотрисы]] собственной конструкции, которые обслуживали линию [[Дублин]]-[[Брей (Ирландия)|Брей]] с 1932 по 1948 год. Хотя эксперимент оказался удачным, но автомотрисы были сняты с линии, когда аккумуляторы выработали ресурс.

Ранние модели никель-цинковых аккумуляторов могли выдержать только очень ограниченное количество циклов заряда. В 1960-х никель-цинковые аккумуляторы рассматривали в качестве альтернативы [[Серебряно-цинковый аккумулятор|серебряно-цинковым]] для использования в военных целях, а в 1970-х — снова заинтересовались применением в электромобилях.

Компания Evercel Inc. разработала и запатентовала ряд улучшений для никель-цинковых аккумуляторов, но в 2004 году свернула работы в этой области.

== Параметры ==
* Удельная энергоёмкость([[Киловатт-час|Вт·ч]]/[[кг]]): около 60 Вт·ч/кг.
* Удельная энергоплотность: около 255 Вт·ч/[[дециметр|дм]]³.
* ЭДС: 1,78 [[Вольт|В]].
* Рабочая температура: −30…+40 [[Градус Цельсия|°C]].
* Номинальное напряжение - 1.6 В (минимальное - 1.3 В, максимальное - 1.8 В).

== Электрохимия ==
<math>2Ni(OH)_2 (s) + Zn(OH)_2 (s) \leftrightarrows 2Ni(OH)_3 (s) + Zn(s)</math>

== Применение ==
NiZn-аккумуляторы отдают 80 % от указанной энергии. Возможно, это связано с режимом работы зарядного устройства. Для достижения максимального числа циклов рекомендуется заряжать эти аккумуляторы на 80-90 %.<!-- цинки терпеть не могут дозарядки, их надо зарядить до упора (1.8в), а потом ждать, пока опять напряжение не упадет до 1.6 вольта, иначе выделяющийся водород — нет, не взорвется — просто ускорит кончину аккумулятора.-->
<!-- Использовать NiZn-аккумуляторы лучше всего в устройствах с импульсными преобразователями, причем со стабилизацией выходного напряжения. Тогда NiZn выгодно отличается от NiMH. Если использовать NiZn аккумулятор на [[Активное сопротивление|активную нагрузку]], то можно получить обратный эффект, т.е. он будет разряжаться быстрей, чем NiMH эквивалентной емкости, потому как при большем напряжении питания и ток потребления больше. 
Аккумуляторы Ni-Zn 2500 mWh (BPI) и Ni-MH 1900 mAh (eneloop) имеют практически одинаковую энергоемкость.
На сегодняшний день NiZn аккумуляторы формата АА способны отдать до 2800 mWh энергии. Фактически столько же энергии может отдать NiMH аккумуляторы емкостью 2300 mAh (2300mAh*1,2V=2760mWh). И это не является потолком для NiMH. Так что не о какой увеличенной энергоемкости NiZn говорить не приходиться. Увы.
Теперь посчитаем, какой ток может выдавать NiZn 2800 mWh в течение часа. Всего на всего 2800mWh/1,6V = 1750 mAh, в то время как NiMH той же энергоемкости может обеспечить 2300 mAh. Т.е. получается, что, например, в фонарях с ограничивающим резистором или с линейным стабилизатором тока использование NiZn для продления времени автономной работы весьма призрачно.
2500 mWh = 1400-1500 mAh
|с форума KAZUS.RU| -->
Выгодны для использования в [[Цифровой фотоаппарат|цифровых фотоаппаратах]] (на NiMh фотоаппарат отключается при не до конца разряженных батарейках — фотоаппарат рассчитан на щелочные батарейки с напряжением 1,5 В, а NiZn имеет высокое напряжение и в конце разряда.)

Для зарядки NiZn аккумуляторов используется специальное зарядное устройство с напряжением зарядки до 1,88 В, в отличие от [[Никель-кадмиевый аккумулятор|NiCd]] и [[Никель-металлогидридный аккумулятор|NiMH]], которые заряжаются до напряжения 1,4-1,6 В. То есть, при использовании автоматического зарядного устройства рассчитанного только для зарядки NiCd и NiMH аккумуляторов, NiZn аккумуляторы не будут заряжаться до полной ёмкости и вследствие наличия эффекта памяти, их ёмкость быстро снизится и аккумуляторы придут в негодность.

== См. также ==
* [[Электрический аккумулятор]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{Книга|автор=Коровин Н. В., Скундин А. М.|заглавие=Химические источники тока: Справочник|ответственный=|издание=|место=|издательство=МЭИ|год=2003|страницы=740|страниц=|isbn=5-7046-0899-X}}

== Ссылки ==
* [http://habrahabr.ru/post/89264/ Обзор]
* [http://powergenix.com/?q=nizn-charge-procedure PowerGenix Nickel-Zinc Charge Procedure]

{{Гальванические элементы}}
{{Томас Эдисон}}
{{Нет сносок|дата=2011-05-14}}

[[Категория:Электрические аккумуляторы]]
[[Категория:Цинк]]
[[Категория:Никель]]
[[Категория:Изобретения Томаса Эдисона]]