Mitmesugust

NiMH nikkelmetalli hüdriidakude tehnoloogia

NiMH nikkelmetalli hüdriidakude tehnoloogia


Pidades silmas nikkel-kaadmiumakude ja -elementidega seotud keskkonnaalaseid hirme, on nikkelmetallhüdriidi tehnoloogia üle võtnud.

Nikkelmetalli hüdriid, NiMH patareid ja elemendid on väga sarnase jõudlusega - sarnased pinge ja laetuse omadused. Iseenesest on need praktiliselt otsene asendaja, ehkki on vähe erinevusi, mida võib ette kujutada.

Pidades silmas palju paremaid keskkonnaalaseid andmeid, on NiMH-patareid saadavalolevate standardsete vahetatavate patareide jaoks valitud tehnoloogia: AAA, AA, C, D suurused.

NiMH akutehnoloogia: põhitõed

NiMH patareisid ja elemente kasutatakse nüüd laialdaselt. Neil on mitmeid esiletõstetud omadusi, mis on võimaldanud neid kasutada, kuigi neil on mõningaid puudusi:

  • Keskkonnamõju: NiMH akutehnoloogia on oma väiksema keskkonnamõju tõttu edestanud tema NiCd venna tehnoloogiat. Eriti murettekitav on kaadmiumi kasutamine ja seetõttu ka kasutamine. Euroopa Liidus, ELis on patareidirektiiviks nimetatud õigusaktides nõutud NiCd-patareide kasutamise lõpetamist tarbijate kaasaskantavaks kasutamiseks.

    Kui NiMH-rakkudest eemaldatakse toksilise kaadmiumi kasutamine, siis teiste kasutatud metallide kaevandamine ja töötlemine kujutab endast teatavaid keskkonnaohte. Õnneks saab NiMH patareide eluea lõppedes suurema osa niklist suhteliselt hõlpsasti taastada.

  • Spetsiifiline energiatihedus: NiMH-rakkudel ja patareidel on kõrgem spetsiifiline energia, see tähendab energia hulk, mida teatud kaalu maht mahutab. NiCd puhul võib see olla vahemikus 60–100 W h / kg, 40–60.
  • Väljundpinge: Üks eriti õnnelik parameeter on see, et nad tagavad raku pinge 1,2 volti, mis on väga sarnane NiCd-le, muutes need peaaegu otseseks asenduseks.
  • Laadimine: Paljud NiCd akulaadijad kasutasid laadimise lõpu tuvastamiseks klemmipinge kasvu. See NiMH-rakkude pingetõus on väga väike ja NiMH-rakud on ülelaadimisest eemal. Nende elementide ja akude laadimisel tuleb olla ettevaatlik.
  • Isetühjenemine: NiMH-elemendi puuduseks on see, et sellel on kõrge isetühjenemise määr. Nad võivad kaotada kuni 3% selle laadimisnädalast.

NiMH elemendi tehnoloogia

NiMH rakul on palju sarnasusi vanema NiCd rakutehnoloogiaga, kasutades paljusid sarnaseid koostisosi. NiMH element koosneb kolmest põhielemendist:

  • Positiivne elektrood: NiMH aku positiivne elektrood on nikkelhüdroksiid, millel on sama koostis kui NiCd elemendi positiivsel elektroodil. Nikkeloksiid-hüdroksiidelektrood vahetab prootoni ainult laeng-tühjendusreaktsioonis ja selle tulemuseks on väga väike suuruse muutus, mille tulemuseks on kõrge mehaaniline stabiilsus ja see omakorda pikendab tsükli eluiga.
  • Elektrolüüt: NiMH-elemendis olev elektrolüüt on kaaliumhüdroksiidi vesilahus KOH, millel on väga kõrge juhtivus. Lahus ei sisene NiMH raku reaktsioonis olulisel määral. On leitud, et elektrolüüdi kontsentratsioon püsib laadimise / tühjendamise tsükli jooksul peaaegu konstantsena. See on oluline, kuna elektrolüüdi kontsentratsioon on rakkude takistuse peamine tegur. See tähendab, et elemendi jõudlus jääb kogu laadimisvahemikus peaaegu samaks.
  • Negatiivne elektrood: Negatiivse elektroodi aktiivne materjal on tegelikult vesinik. Kuid vesinikku ei ole füüsiliselt võimalik otse kasutada ja seetõttu hoitakse vesinik NiMH-rakus metallhüdriidina, mis toimib ka negatiivse elektroodina. Huvipakkuvaks võib NiMH-rakkudes kasutatavad metallhüdriidid sisaldada vesiniku massi järgi vahemikus 1 kuni 2%.

NiMD, nikkelmetallhüdriidi akutehnoloogia on NiCds-ilt üle võtnud. Ehkki neid kavandati algselt ajutise lahendusena, on nad leidnud oma niši vahetatavate patareide jaoks, nagu tavalised AAA, AA, C ja D suurusega elemendid. Elektroonikaseadmetes kasutamiseks mõeldud akud, alates nutitelefonidest kuni Bluetooth-kõrvaklappide, sülearvutite ja igasuguste elektrooniliste vidinateni, on kasutanud liitiumioon-, Lion-tehnoloogiat ja NiMH-rakke. Niisugust NiMH tehnoloogiat kasutatakse praktiliselt ainult vahetatavate elementide ja patareide jaoks.


Vaata videot: DIY: Ni-Cd To Lithium Battery Conversion By Using 18650 Cells (September 2021).