Різниця між нікель-металгідридними, нікель-кадмієвими батареями та літієвими батареями

NiMH батареї

Нікель-метал-гідридні акумулятори складаються з іонів водню та металевого нікелю.Вони мають на 30% більший запас ходу, ніж нікель-кадмієві, легші, ніж нікель-кадмієві, і мають довший термін служби.Вони екологічно чисті і не мають ефекту пам’яті.Недоліком нікель-металгідридних акумуляторів є те, що ціна нікель-кадмієвих акумуляторів значно дорожча, а продуктивність гірша, ніж у літієвих.

Літій-іонний акумулятор

Акумулятор високої щільності енергії, виготовлений злітій-іонні батареї. Літій-іонний акумулятортакож є різновидомрозумна батарея, він може співпрацювати зі спеціальним оригінальним розумним зарядним пристроєм для досягнення найкоротшого часу зарядки, найдовшого життєвого циклу та найбільшої ємності.Літій-іонний акумуляторна даний момент найкращий акумулятор.У порівнянні з нікель-кадмієвими батареями та нікель-водневими акумуляторами такого ж розміру, він має найбільший запас ходу, найменшу вагу, найтриваліший термін служби, найкоротший час зарядки та відсутність ефекту пам’яті.

Існує два основних типи акумуляторних батарей: свинцево-кислотні та лужні.Нікель-кадмієві (NiCd), нікель-метал-гідридні (NiMH) та літій-іонні (Li-Ion) акумулятори, які зараз використовуються, є лужними.

Матеріал позитивної пластини NiMH акумулятора - NiOOH, негативний матеріал пластини - сплав, що поглинає водень.Як правило, електролітом є 30% водний розчин KOH і додається невелика кількість NiOH.Діафрагма виготовляється з пористого вінілонового нетканого матеріалу або нейлонового нетканого полотна.Існує два типи NiMH акумуляторів: циліндричні та квадратні.

NiMH акумулятори мають хороші характеристики низькотемпературного розряду.Навіть при температурі навколишнього середовища -20°C, використовуючи для розряду великий струм (при швидкості розряду 1C), розряджена електроенергія може досягати більше 85% номінальної потужності.Однак, коли NiMH батареї знаходяться при високій температурі (вище +40°C), ємність акумулятора впаде на 5-10%.Втрата ємності, викликана саморозрядом (чим вище температура, тим більша швидкість саморозряду), є оборотною, і максимальну ємність можна відновити за кілька циклів заряд-розряд.Напруга холостого ланцюга NiMH батареї становить 1,2 В, що таке ж, як і NiCd акумулятор.

Процес зарядки NiCd/NiMH акумуляторів дуже схожий, вимагає заряджання постійним струмом.Різниця між ними в основному полягає в методі виявлення припинення швидкої зарядки, щоб запобігти перезарядженню акумулятора.Зарядний пристрій виконує зарядку батареї постійним струмом, при цьому визначає напругу акумулятора та інші параметри.Коли напруга акумулятора повільно зростає і досягає пікового значення, швидка зарядка NiMH батареї припиняється, тоді як для NiCd батареї швидка зарядка припиняється, коли напруга батареї падає на -△V в перший раз.Щоб уникнути пошкодження акумулятора, швидку зарядку не можна запускати, якщо температура акумулятора занадто низька.Коли температура батареї Tmin нижча за 10°C, слід перемкнути режим крапельної зарядки.Як тільки температура батареї досягне зазначеного значення, зарядку необхідно негайно припинити.

Нікель-кадмієві батареї

Активний матеріал на позитивній пластині нікель-кадмієвої батареї NiCd батареї складається з порошку оксиду нікелю та порошку графіту.Графіт не бере участі в хімічних реакціях, і його головна функція полягає в посиленні електропровідності.Активний матеріал на негативній пластині складається з порошку оксиду кадмію та порошку оксиду заліза.Функція порошку оксиду заліза полягає в тому, щоб зробити порошок оксиду кадмію вищою дифузійною здатністю, запобігати агломерації та збільшувати ємність електродної пластини.Активні матеріали відповідно загорнуті в перфоровані сталеві смужки, які після пресування стають позитивною та негативною пластинами батареї.Полярні плити відокремлюються лугостійкими твердими гумовими ізоляційними стрижнями або перфорованим полівінілхлоридним профнастилом.Електролітом зазвичай є розчин гідроксиду калію.У порівнянні з іншими акумуляторами швидкість саморозряду NiCd батарей (тобто швидкість, з якою батарея втрачає заряд, коли не використовується) є помірною.Під час використання нікель-кадмиєвих акумуляторів, якщо вони не повністю розряджені, вони будуть заряджені, а наступного разу вони не зможуть розрядити всю свою потужність.Наприклад, якщо 80% акумулятора розряджено, а потім повністю заряджено, акумулятор може розрядити лише 80% акумулятора.Це так званий ефект пам’яті.Звичайно, кілька повних циклів розрядки/зарядки відновлять нормальну роботу NiCd акумулятора.Через ефект пам’яті NiCd акумуляторів, якщо вони не повністю розряджені, перед заряджанням кожну батарею слід розрядити нижче 1 В.