Różnica między bateriami niklowo-metalowo-wodorkowymi, niklowo-kadmowymi a bateriami litowymi

Akumulatory NiMH

Akumulatory niklowo-metalowo-wodorkowe składają się z jonów wodorowych i metalicznego niklu.Mają o 30% większą rezerwę mocy niż akumulatory niklowo-kadmowe, lżejsze niż akumulatory niklowo-kadmowe i mają dłuższą żywotność.Są przyjazne dla środowiska i nie mają efektu pamięci.Wadą akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych jest to, że cena akumulatorów niklowo-kadmowych jest znacznie droższa, a wydajność jest gorsza niż akumulatorów litowych.

Bateria litowo-jonowa

Bateria o dużej gęstości energii wykonana zbaterie litowo-jonowe. Bateria litowo-jonowajest też rodzajeminteligentna bateria, może współpracować ze specjalną oryginalną inteligentną ładowarką, aby osiągnąć najkrótszy czas ładowania, najdłuższy cykl życia i największą pojemność.Bateria litowo-jonowato obecnie najlepsza bateria.W porównaniu z akumulatorami niklowo-kadmowymi i akumulatorami niklowo-wodorowymi tej samej wielkości ma największą rezerwę mocy, najlżejszą wagę, najdłuższą żywotność, najkrótszy czas ładowania i brak efektu pamięci.

Istnieją dwa główne typy akumulatorów: baterie ołowiowo-kwasowe i baterie alkaliczne.Stosowane obecnie baterie niklowo-kadmowe (NiCd), niklowo-metalowo-wodorkowe (NiMH) i litowo-jonowe (Li-Ion) to baterie alkaliczne.

Materiał płyty dodatniej akumulatora NiMH to NiOOH, materiał płyty ujemnej to stop pochłaniający wodór.Elektrolit stanowi zwykle 30% roztwór wodny KOH i dodaje się niewielką ilość NiOH.Membrana wykonana jest z porowatej włókniny winylowej lub włókniny nylonowej.Istnieją dwa rodzaje akumulatorów NiMH: cylindryczne i kwadratowe.

Akumulatory NiMH mają dobre właściwości rozładowywania w niskich temperaturach.Nawet w temperaturze otoczenia -20°C, przy użyciu dużego prądu (przy szybkości rozładowania 1C) do rozładowania, rozładowana energia elektryczna może osiągnąć ponad 85% pojemności nominalnej.Jednak, gdy akumulatory NiMH są w wysokiej temperaturze (powyżej +40°C), pojemność spadnie o 5-10%.Utrata pojemności spowodowana samorozładowaniem (im wyższa temperatura, tym większa szybkość samorozładowania) jest odwracalna, a maksymalna pojemność może zostać przywrócona w kilku cyklach ładowania-rozładowania.Napięcie w obwodzie otwartym akumulatora NiMH wynosi 1,2 V, co odpowiada napięciu akumulatora NiCd.

Proces ładowania akumulatorów NiCd/NiMH jest bardzo podobny i wymaga ładowania stałym prądem.Różnica między nimi polega głównie na metodzie wykrywania szybkiego zakończenia ładowania, aby zapobiec przeładowaniu akumulatora.Ładowarka ładuje akumulator prądem stałym, jednocześnie wykrywając napięcie akumulatora i inne parametry.Gdy napięcie akumulatora powoli rośnie i osiąga wartość szczytową, szybkie ładowanie akumulatora NiMH zostaje zakończone, natomiast w przypadku akumulatora NiCd szybkie ładowanie zostaje zakończone, gdy napięcie akumulatora spadnie po raz pierwszy o -△V.Aby uniknąć uszkodzenia akumulatora, szybkie ładowanie nie może zostać rozpoczęte, gdy temperatura akumulatora jest zbyt niska.Gdy temperatura akumulatora Tmin jest niższa niż 10°C, należy przełączyć tryb ładowania podtrzymującego.Gdy temperatura akumulatora osiągnie określoną wartość, ładowanie należy natychmiast przerwać.

Akumulatory niklowo-kadmowe

Aktywny materiał na dodatniej płycie akumulatora niklowo-kadmowego Akumulator NiCd składa się z proszku tlenku niklu i proszku grafitowego.Grafit nie uczestniczy w reakcjach chemicznych, a jego główną funkcją jest wzmacnianie przewodnictwa.Aktywny materiał na płycie ujemnej składa się ze sproszkowanego tlenku kadmu i sproszkowanego tlenku żelaza.Zadaniem proszku tlenku żelaza jest sprawienie, aby proszek tlenku kadmu miał wyższą dyfuzyjność, zapobiegał aglomeracji i zwiększał pojemność płytki elektrody.Aktywne materiały są odpowiednio owijane w perforowane stalowe paski, które po uformowaniu w prasie stają się dodatnią i ujemną płytą akumulatora.Płyty biegunowe są oddzielone prętami izolacyjnymi z twardej gumy odpornymi na działanie zasad lub perforowanymi płytami falistymi z polichlorku winylu.Elektrolitem jest zwykle roztwór wodorotlenku potasu.W porównaniu z innymi akumulatorami szybkość samorozładowania akumulatorów NiCd (to znaczy szybkość, z jaką akumulator traci ładunek, gdy nie jest używana) jest umiarkowana.Podczas użytkowania akumulatorów NiCd, jeśli nie są one całkowicie rozładowane, zostaną ponownie naładowane, a przy następnym rozładowaniu nie będą w stanie rozładować całej swojej mocy.Na przykład, jeśli 80% baterii jest rozładowane, a następnie całkowicie naładowane, bateria może rozładować tylko 80% baterii.To jest tak zwany efekt pamięci.Oczywiście kilka pełnych cykli rozładowania/ładowania przywróci akumulator NiCd do normalnej pracy.Ze względu na efekt pamięci akumulatorów NiCd, jeśli nie są one całkowicie rozładowane, każdy akumulator przed ładowaniem należy rozładować poniżej 1V.