Никель-металл-гидридный аккумулятор
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Никель-металл-гидридный аккумулятор — вторичный химический источник тока в котором анодом является водородный металлогидридный электрод (обычно гидрид никель-лантан или никель литий), электролит — гидроксид калия, катод — оксид никеля.
Содержание |
[править] История изобретения
Исследования в области технологии изготовления NiMH аккумуляторов начались в семидесятые годы и были предприняты как попытка преодоления недостатков никель-кадмиевых аккумуляторов. Однако применяемые в то время металл-гидридные соединения были нестабильны и требуемые характеристики не были достигнуты. В результате разработка NiMH аккумуляторов замедлилась. Новые металл-гидридные соединения, достаточно устойчивые для применения в аккумуляторах, были разработаны в 1980. Начиная с конца восьмидесятых годов, NiMH аккумуляторы постоянно улучшались, главным образом по плотности запасаемой энергии. Их разработчики отмечали, что для NiMH технологии имеется потенциальная возможность достижения еще более высоких плотностей энергии.
[править] Параметры
- Теоретическая энергоемкость:300 Вт*час/кг.
- Удельная энергоемкость(Вт*час/кг): около — 60-72 Вт*час/кг.
- Удельная энергоплотность(Вт*час/дм3): около — 150 Вт*час/дм3.
- ЭДС:1,3 Вольта.
- Рабочая температура:-40 — +55 °C.
Отрывок из книги "Batteries in a Portable World" by Isidor Buchmann (Перевод и техническая редакция Владимира Васильева):
Некоторые отличительные преимущества сегодняшних NiMH аккумуляторов:
- на 30 % большая емкость по сравнению со стандартными NiCd аккумуляторами.
- меньшая склонность к эффекту памяти, чем у NiCd. Периодические циклы восстановления должны выполняться реже. (Смотри примечание в конце статьи).
- меньшая токсичность. NiMH технология считается экологически чистой.
К сожалению, NiMH аккумуляторы имеют недостатки и по некоторым параметрам проигрывают NiCd.
Например:
- Число циклов: число циклов заряда / разряда для NiMH аккумуляторов примерно равно 500. Предпочтителен скорее поверхностный, чем глубокий разряд. Долговечность аккумуляторов непосредственно связана с глубиной разряда.
- Быстрый заряд: NiMH аккумулятор по сравнению с NiCd выделяет значительно большее количество тепла во время заряда и требует более сложного алгоритма для обнаружения момента полного заряда, если не используется контроль по температуре. (Большинство NiMH аккумуляторов оборудовано внутренним температурным датчиком для получения дополнительного критерия обнаружения полного заряда). Кроме того, NiMH аккумулятор не может заряжаться так быстро, как NiCd; время заряда - обычно вдвое больше, чем у NiCd. Тонкоструйный заряд должен быть более контролируемым, чем для NiCd аккумуляторов.
- Ток разряда: рекомендуемый ток разряда для NiMH аккумуляторов значительно меньше, чем для NiCd. Так изготовители рекомендуют ток нагрузки от 0.2C до 0.5C (от одной пятой до половины номинальной емкости). Этот недостаток не критичен, если требуемый ток нагрузки низок. Для применений, требующих высокого тока нагрузки или имеющих импульсную нагрузку, типа GSM цифровых сотовых телефонов, переносных радиостанций и мощных инструментов, рекомендуются NiCd аккумуляторы.
- Саморазряд: И для NiMH, и для NiCd аккумуляторов характерен приемлемо высокий саморазряд. NiCd аккумулятор теряет около 10 % своей емкости в течение первых 24 часов, после чего саморазряд укладывается примерно в 10 % в месяц. Саморазряд NiMH аккумуляторов - в 1.5-2 раза выше, чем у NiCd. Применение гидридных материалов, улучшающих связывание водорода для уменьшения саморазряда, обычно приводит к уменьшению емкости аккумулятора.
- Ёмкость: емкость NiMH аккумуляторов примерно на 30 % больше емкости стандартного (не очень высокой емкости) NiCd аккумулятора того же размера. NiCd элементы очень высокой емкости обеспечивают уровень емкости, близкий к емкости NiMH. (NiCd аккумуляторы очень высокой емкости не могут обеспечивать большой ток нагрузки, как стандартные NiCd аккумуляторы. Они также имеют меньшее количество циклов заряда / разряда, однако большее, чем NiMH аккумуляторы).
- Цена: цена NiMH аккумуляторов приблизительно на 30 % выше, чем NiCd. Однако цена не главная проблема, если пользователю требуется большая емкость и небольшие габариты. Для сравнения, NiCd элементы очень высокой емкости только немного выше по цене стандартных NiCd элементов. По отношению емкость / стоимость, NiCd аккумуляторы очень высокой емкости - более экономичны, чем NiMH.
В отличие от обычных, одноразовых, элементов питания, NiMH-аккумулятор держит напряжение "до последнего", а затем, когда энергия аккумулятора будет исчерпана, напряжение быстро снижается.
Аккумулятор, разряжаемый слабыми токами (например, в пульте дистанционного управления телевизором), быстро теряет ёмкость и выходит из строя.
Хранить NiMH аккумуляторы нужно в слабо заряженном виде.
[править] Области применения
[править] Производители
Лидер производства никель-металл-гидридных аккумуляторов в России, различной емкости является компания "РИГЕЛЬ", Санкт-Петербург.
