Никель-металл гидрид, никель-кадмий батареялары мен литий батареяларының айырмашылығы

NiMH батареялары

Никель-металл гидридті аккумуляторлар сутегі иондары мен металдық никельден тұрады.Олардың қуат қоры никель-кадмий батареяларына қарағанда 30% артық, никель-кадмий батареяларына қарағанда жеңіл және қызмет ету мерзімі ұзағырақ.Олар экологиялық таза және есте сақтау әсері жоқ.Никель-металл гидридті аккумуляторлардың кемшілігі - никель-кадмий батареяларының бағасы әлдеқайда қымбат, ал өнімділігі литий батареяларына қарағанда нашар.

Литий-ионды батарея

Энергиялық тығыздығы жоғары аккумулятордан жасалғанлитий-иондық батареялар. Литий-ионды батареяда бір түрі болып табыладыақылды батарея, ол ең қысқа зарядтау уақытына, ең ұзақ өмірлік циклге және ең үлкен сыйымдылыққа қол жеткізу үшін арнайы түпнұсқа смарт зарядтағышпен жұмыс істей алады.Литий-ионды батареяқазіргі уақытта ең жақсы батарея болып табылады.Никель-кадмий батареяларымен және бірдей өлшемдегі никель-сутегі батареяларымен салыстырғанда, ол ең үлкен қуат қоры, ең жеңіл салмағы, ең ұзақ қызмет ету мерзімі, ең қысқа зарядтау уақыты және жад әсері жоқ.

Қайта зарядталатын батареялардың екі негізгі түрі бар: қорғасын-қышқылды аккумуляторлар және сілтілі батареялар.Қазіргі уақытта қолданылатын никель-кадмий (NiCd), никель-металл гидридті (NiMH) және литий-ионды (Li-Ion) батареялардың барлығы сілтілі батареялар болып табылады.

NiMH батареясының оң пластина материалы - NiOOH, теріс пластина материалы - сутегі сіңіретін қорытпа.Электролит әдетте 30% KOH сулы ерітіндісі болып табылады және аз мөлшерде NiOH қосылады.Диафрагма кеуекті винилді матадан немесе нейлоннан жасалған матадан жасалған.NiMH батареяларының екі түрі бар: цилиндрлік және шаршы.

NiMH батареялары төмен температурада жақсы разрядтау сипаттамаларына ие.Қоршаған ортаның температурасы -20°С болса да, разрядтау үшін үлкен токты (разряд жылдамдығы 1С) пайдаланып, разрядталған электр энергиясы номиналды қуаттың 85% -нан астамына жетуі мүмкін.Дегенмен, NiMH батареялары жоғары температурада (+40°C жоғары) болғанда, сақтау сыйымдылығы 5-10%-ға төмендейді.Өздігінен разрядтан туындаған сыйымдылықтың жоғалуы (температура неғұрлым жоғары болса, өздігінен разряд жылдамдығы соғұрлым жоғары болады) қайтымды және максималды сыйымдылықты бірнеше зарядтау-разряд циклдарына қалпына келтіруге болады.NiMH батареясының ашық тізбектегі кернеуі 1,2 В, бұл NiCd батареясымен бірдей.

NiCd/NiMH батареяларын зарядтау процесі өте ұқсас, тұрақты токпен зарядтауды қажет етеді.Олардың арасындағы айырмашылық негізінен батареяның шамадан тыс зарядталуын болдырмау үшін жылдам зарядтауды тоқтату әдісін анықтауда.Зарядтағыш батареяны тұрақты токпен зарядтауды жүзеге асырады, сонымен бірге батарея кернеуін және басқа параметрлерді анықтайды.Батарея кернеуі баяу көтеріліп, ең жоғары мәнге жеткенде, NiMH батареясын жылдам зарядтау тоқтатылады, ал NiCd батареясы үшін батарея кернеуі бірінші рет -△V төмендегенде жылдам зарядтау тоқтатылады.Батареяға зақым келтірмеу үшін батарея температурасы тым төмен болғанда жылдам зарядтауды бастау мүмкін емес.Батарея температурасы Tmin 10°C төмен болғанда, тамшылатып зарядтау режиміне ауысу керек.Батарея температурасы көрсетілген мәнге жеткенде, зарядтауды дереу тоқтату керек.

Никель-кадмий батареялары

Никель-кадмий батареясының оң тақтасындағы белсенді материал NiCd батареясы никель оксиді ұнтағы мен графит ұнтағынан тұрады.Графит химиялық реакцияларға қатыспайды, оның негізгі қызметі өткізгіштікті арттыру болып табылады.Теріс пластинадағы белсенді материал кадмий оксиді ұнтағы мен темір оксиді ұнтағынан тұрады.Темір оксиді ұнтағының функциясы кадмий оксиді ұнтағының жоғары диффузияға ие болуы, агломерацияның алдын алу және электрод пластинасының сыйымдылығын арттыру болып табылады.Белсенді материалдар тиісінше перфорацияланған болат жолақтарға оралған, олар престеуден кейін аккумулятордың оң және теріс тақталарына айналады.Полярлы тақталар сілтіге төзімді қатты резеңке оқшаулағыш өзектермен немесе перфорацияланған поливинилхлоридті гофрленген тақталармен бөлінген.Электролит әдетте калий гидроксиді ерітіндісі болып табылады.Басқа батареялармен салыстырғанда, NiCd батареяларының өздігінен зарядсыздану жылдамдығы (яғни, пайдаланбаған кезде батареяның зарядын жоғалту жылдамдығы) қалыпты.NiCd батареяларын пайдалану кезінде, егер олар толық зарядсызданбаған болса, олар қайта зарядталады, ал келесі рет зарядсызданған кезде олар барлық қуатын шығара алмайды.Мысалы, батареяның 80% заряды таусылып, содан кейін толық зарядталған болса, батарея батареяның тек 80% зарядсыздандыруы мүмкін.Бұл есте сақтау эффектісі деп аталады.Әрине, бірнеше толық зарядсыздандыру/зарядтау циклдары NiCd батареясын қалыпты жұмысына қайтарады.NiCd батареяларының жад әсеріне байланысты, егер олар толығымен зарядсызданбаған болса, зарядтау алдында әрбір батареяны 1 В төмен зарядтау керек.