Нікель-метал-гідридні акумулятори

З огляду на екологічні побоювання щодо нікелевих кадмієвих акумуляторів та їх осередків, технологія нікелю металевих гідридів сьогодні розвивається досить успішно.

Нікелевий металгідрид, NiMH акумулятори та кадмієві мають дуже схожий рівень продуктивності - схожі характеристики напруги та заряду. Як такі, вони практично є прямою заміною, хоча існує декілька відмінностей.

З огляду на значно кращі екологічні характеристики, акумулятори NiMH - це технологія вибором для стандартних доступних змінних батарей: розміри AAA, AA, C, D.

Технологія NiMH акумулятора: основи

Зараз акумулятори та осередки NiMH широко використовуються. Вони мають ряд особливостей, що дозволяють їх використовувати, хоча вони мають деякі недоліки:

• Вплив на навколишнє середовище: технологія акумуляторів NiMH перегнала технологію свого брата NiCd через їх менший вплив на навколишнє середовище. Вживання кадмію викликає особливе занепокоєння, а отже, і використання. В Європейському Союзі, ЄС, законодавство, яке називається Директива про акумулятори, вимагає припинити використання батарейок NiCd для використання портативних споживачів.
  
  Незважаючи на те, що використання токсичного кадмію вилучається з клітин NiMH, видобуток та обробка інших використаних металів становить певну екологічну загрозу. На щастя, коли батареї NiMH добіжать терміну служби, більшу частину нікелю можна відновити відносно легко.
• Питома енергетична щільність: клітини NiMH батареї і мають більш високий рівень питомої енергії, тобто кількість енергії, яка може міститися в межах певного обсягу ваги. Це може бути від 60 до 100 Вт год / кг проти 40 - 60 для NiCd.
• Вихідна напуга. Одним з особливо вдалих параметрів є ті, що смороду забезпечують напругу в електромережі 1,2 вольт, що дуже схоже на напругу NiCd, що робить їх майже прямою заміною.
• Зарядка: Багато зарядних пристроїв NiCd використовували збільшення напруги на клеммі для виявлення кінця заряду. Це збільшення напруги для клітин NiMH поступово , так як вони не люблять перезарядки. Необхідно бути обережними під час заряджання цих елементів та батарей.
• Самостійна розрядка: Недоліком клітини NiMH є те, що вона має високу швидкість саморозряду. Вони можуть втратити до 3% від її заряду через тиждень зберігання, проте це не є критичним, оскільки такі акумулятори не боятися сильного розряду.

Клітинна технологія NiMH

Клітина NiMH має багато подібностей до старої технології NiCd клітин, використовуючи багато подібних складових. Клітина NiMH складається з трьох основних елементів:

• Позитивний електрод:   Позитивний електрод акумулятора NiMH - це гідроксид нікелю, що має тій же склад, що і позитивний електрод у клітині NiCd. Оксид нікелю - гідроксидний електрод обмінюється лише протоном в реакції заряду-розряду, і це призводить до дуже невеликої зміни розмірів, що призводить до високого рівня механічної стійкості, а це, в свою чергу, призводить до більш тривалого терміну експлуатації.
• Електроліт:   Електроліт у клітині NiMH являє собою водний розчин гідроксиду калію KOH, який має дуже високу провідність. Розчин не вступає в реакцію клітин NiMH в значній мірі. Встановлено, що концентрація електроліту залишається майже постійною протягом циклу заряду / розряду. Це важливо, оскільки концентрація електроліту є головним фактором стійкості клітин. Це означає, що продуктивність комірки залишається майже однаковою у всьому діапазоні заряду.
• Негативний електрод:   Активним матеріалом для негативного електрода є власне водень. Однак фізично використовувати водень фізично неможливо, і тому водень зберігається в клітині NiMH як гідрид металу, який також служить негативним електродом. В якості інтересу гідриди металів, які використовуються в клітинах NiMH, зазвичай можуть містити від 1 до 2% водню по масі.

Технологія NiMH, нікель-металгідридних батарей перейняла від NiCds. Хоча вони спочатку розглядалися як проміжне рішення, вони знайшли свою нішу в застосуванні для змінних батарей, таких як стандартні осередки розміру AAA, AA, C і D. Акумулятори для використання в електронному обладнанні для всього, від смартфонів до навушників Bluetooth, ноутбуків та будь-яких електронних пристосувань прийняли літій-іон, технологію Lion та осередки NiMH ніколи не бачать у цих додатках. Як така технологія NiMH практично використовується тільки для змінних батарей і акумуляторів.