AkbInfo.ru
информационный сайт об аккумуляторах
Вконтакте Facebook Twitter Лента RSS

Что представляют собой никель─металлгидридные (Ni─MH) аккумуляторные батареи?

К нам приходили вопросы от читателей с просьбой коротко объяснить устройство никель─металлгидридных аккумуляторных батарей, а также их основные плюсы и минусы. Поэтому сегодня предлагаем вашему вниманию статью, в которой максимально сжато рассказывается об этом типе аккумуляторов. Никель─металлгидридные аккумуляторные батареи начали создавать в 1970 году. Перед этим был получен способ накапливания водорода в никель─водородных аккумуляторах. Никель─водородные батареи применяются лишь в космической отрасли, а никель─металлгидридные получили довольно широкое распространение в сфере бытовой электроники.

 

Основные особенности никель─металлгидридных аккумуляторных батарей

Первые образцы этих аккумуляторных батарей с металлгидридными сплавами работали крайне нестабильно. Разработчикам не удавалось добиться стабильности параметров и необходимой ёмкости аккумулятора. Разработка затянулась до 1980 годов, пока не были получены металлогидридные сплавы нового состава. Результаты были получены Ni─MH аккумуляторы, которые в дальнейшем совершенствовались в сторону увеличения энергетической плотности.

Никель─металлгидридные аккумуляторы


Основным отличием от кадмиевого типа аккумуляторов стало использование в производстве Ni─MH батарей нетоксичных материалов. Кроме того, эти аккумуляторы имели энергетическую плотность на 40 процентов больше, чем у Ni─Cd. Была заложена возможность дальнейшего увеличения энергетической плотности, но при этом могли возникнуть отрицательные побочные эффекты. Вместе с тем никель─металлгидридные аккумуляторные батареи унаследовали от никель─кадмиевых моделей существенный саморазряд.

Для сравнения, никель─кадмиевые аккумуляторы в первые сутки после заряда теряют примерно 10 процентов от ёмкости. Далее потеря ёмкости составляет 10 процентов в месяц. У Ni─MH аккумуляторных батарей этот показатель в полтора раза больше. Для уменьшения саморазряда производители используют легирование металлгидридных материалов для снижения коррозии сплава и улучшения водородных связей. Но это даёт побочный эффект в виде снижения энергетической плотности батареи.

В процессе заряда никель-металлгидридных аккумуляторов на электродах протекают следующие реакции:

  • Ni(OH)2 + OH ⇒ NiOOH + H2O + e (положительный электрод);
  • (M + H2) + e ⇒ MHпогл + OH (отрицательный электрод).


M ─ это металлгидридный сплав, который поглощает водород. MHпогл ─ объём поглощённого водорода. В процессе разряда реакции идут в обратном направлении. В роли сплава, поглощающего водород, могут выступать марганцево─цинковые, никель─железные, лантано─никелевые, марганцево─никелевые составы.

После выхода на рынок никель─металлгидридные аккумуляторные батареи потеснили аккумуляторы Ni─Cd в сфере различных цифровых устройств. Многие развитые страны поддержали процесс внедрения таких аккумуляторов законодательно, запретив на своей территории производство кадмиевых батарей. При этом специалисты в этой области говорят, что энергетическая ёмкость и качество Ni─MH аккумуляторов практически исчерпали свой лимит для совершенствования. Так, что на перспективу рассматриваются литиевые АКБ.

Ni-MH аккумуляторы

Стоимость никель─металлгидридных аккумуляторных батарей практически соответствует Ni─Cd, чего удалось добиться благодаря стимулирующим экономическим мерам и наращиваю объёмов производства.
Вернуться к содержанию
 

Преимущества и недостатки Ni-MH аккумуляторов

Плюсы

  • «Эффект памяти» значительно менее выражен, чем у Ni-Cd аккумуляторных батарей;
  • Не используются вредные компоненты и легко утилизируются;
  • Ёмкость увеличилась на 30 процентов по сравнению с кадмиевыми;
  • Легко переносят хранение и транспортировку.


Минусы

  • Ограниченное значение тока разряда. Их можно разряжать высокими токами, но в этом случае уменьшается срок эксплуатации. Оптимальный режим разряда для никель─металлгидридных аккумуляторных батарей наблюдается при значениях тока 0,2─0,5 от номинальной ёмкости;
  • Несмотря на слабый эффект памяти эти аккумуляторы периодически требуют проведения контрольно тренировочных циклов, чтобы не происходила кристаллизация;
  • Существенное уменьшение ёмкости наблюдается уже после 300 циклов заряда и разряда;
  • Нормальное хранение Ni─MH аккумуляторов обеспечивается в прохладном месте с уровнем заряженности около 40%;
  • Цена никель─металлгидридных аккумуляторов примерно на 20% выше кадмиевых;
  • В процессе зарядки требуется использовать довольно сложный алгоритм для ограничения тепловыделения.

В заключение можно сказать, что все плюсы и минусы никель─металлгидридных аккумуляторных батарей рассматривались в сравнении с Ni─Cd. Это неудивительно, поскольку металлогидридные батареи выпускались в качестве замены кадмиевым. Но они так и не смогли полностью заменить Ni─Cd, хотя и заняли существенное место на рынке.


Если статья оказалась для вас полезной, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.
Вернуться к содержанию

Примите участие в опросе!

А вы используете никель-металлогидридные аккумуляторы?

Результаты голосования

Загрузка ... Загрузка ...


 

Видеоматериалы по теме

Автор статьи
Алексей Прохоров:обратная связь
Оцените статью!
ОтвратительноПлохоТак себеХорошоЗамечательно (голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
Поделиться в социальных сетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *




Вы находитесь: Никель─металлгидридные аккумуляторные батареи
Подписка
Введите Ваш email
 
Поставьте эту галочку, если хотите отписаться от рассылки.
Внимание! Отправляя email для подписки, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Рассылка приходит раз в месяц и содержит последние материалы на сайте, которые могут быть вам интересны. Если Вы хотите отписаться от рассылки, то ведите email и поставьте галочку при отправке формы.
Задать вопрос
Внимание! Отправляя данные, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
В форме ниже вы можете задать вопрос по аккумуляторам. Мы постараемся дать на него развёрнутый ответ. Если набирается много вопросов по какой-то тематике, то по ней публикуется статья. То есть, задавая вопрос, вы предлагаете темы будущих статей для сайта. В сообщении обязательно указывайте электронную почту, на которую можно прислать ответ.
 
Поставьте эту галочку, если Вы человек.
© 2015 - 2017 Информационный сайт об аккумуляторах Akbinfo.ru
Копирование материалов разрешено только при установке активной ссылки на наш сайт!!!