Rozdiel medzi nikel-metal hydridovými, nikel-kadmiovými batériami a lítiovými batériami

NiMH batérie

Nikel-metal hydridové batérie sú zložené z vodíkových iónov a kovového niklu.Majú o 30 % väčšiu rezervu energie ako nikel-kadmiové batérie, sú ľahšie ako nikel-kadmiové batérie a majú dlhšiu životnosť.Sú šetrné k životnému prostrediu a nemajú pamäťový efekt.Nevýhodou nikel-metal hydridových batérií je, že cena nikel-kadmiových batérií je oveľa drahšia a výkon je horší ako u lítiových batérií.

Lítium-iónová batéria

Batéria s vysokou energetickou hustotou vyrobená zlítium-iónové batérie. Lítium-iónová batériaje tiež druhinteligentná batéria, môže spolupracovať so špeciálnou originálnou inteligentnou nabíjačkou, aby sa dosiahol najkratší čas nabíjania, najdlhší životný cyklus a najväčšia kapacita.Lítium-iónová batériaje momentálne najlepšia batéria.V porovnaní s nikel-kadmiovými batériami a nikel-vodíkovými batériami rovnakej veľkosti má najväčšiu rezervu chodu, najnižšiu hmotnosť, najdlhšiu životnosť, najkratší čas nabíjania a nemá pamäťový efekt.

Existujú dva hlavné typy dobíjacích batérií: olovené batérie a alkalické batérie.V súčasnosti používané nikel-kadmiové (NiCd), nikel-metal hydridové (NiMH) a lítium-iónové (Li-Ion) batérie sú všetky alkalické batérie.

Materiál kladnej dosky NiMH batérie je NiOOH, materiál zápornej dosky zliatina absorbujúca vodík.Elektrolytom je zvyčajne 30% vodný roztok KOH a pridá sa malé množstvo NiOH.Membrána je vyrobená z poréznej vinylónovej netkanej textílie alebo nylonovej netkanej textílie.Existujú dva typy NiMH batérií: cylindrické a štvorcové.

Batérie NiMH majú dobré charakteristiky vybíjania pri nízkych teplotách.Dokonca aj pri teplote okolia -20°C, použitím veľkého prúdu (pri rýchlosti vybíjania 1C) na vybitie môže vybitá elektrina dosiahnuť viac ako 85% nominálnej kapacity.Keď sú však NiMH batérie pri vysokej teplote (nad +40°C), kapacita úložiska klesne o 5-10%.Strata kapacity spôsobená samovybíjaním (čím vyššia teplota, tým väčšia rýchlosť samovybíjania) je reverzibilná a maximálna kapacita môže byť obnovená po niekoľkých cykloch nabíjania a vybíjania.Napätie naprázdno NiMH batérie je 1,2 V, čo je rovnaké ako u NiCd batérie.

Proces nabíjania batérií NiCd/NiMH je veľmi podobný, vyžaduje nabíjanie konštantným prúdom.Rozdiel medzi nimi je najmä v metóde detekcie ukončenia rýchleho nabíjania, aby sa zabránilo prebitiu batérie.Nabíjačka vykonáva nabíjanie batérie konštantným prúdom a zároveň zisťuje napätie batérie a ďalšie parametre.Keď napätie batérie pomaly stúpa a dosiahne špičkovú hodnotu, rýchle nabíjanie NiMH batérie sa ukončí, kým pri NiCd batérii sa rýchle nabíjanie ukončí, keď napätie batérie prvýkrát klesne o -△V.Aby sa predišlo poškodeniu batérie, nie je možné spustiť rýchle nabíjanie, keď je teplota batérie príliš nízka.Keď je teplota batérie Tmin nižšia ako 10°C, mal by sa prepnúť režim udržiavacieho nabíjania.Keď teplota batérie dosiahne špecifikovanú hodnotu, nabíjanie sa musí okamžite zastaviť.

Nikel-kadmiové batérie

Aktívny materiál na kladnej doske nikel-kadmiovej batérie NiCd batérie je zložený z prášku oxidu nikelnatého a práškového grafitu.Grafit sa nezúčastňuje chemických reakcií a jeho hlavnou funkciou je zvýšiť vodivosť.Aktívny materiál na negatívnej platni sa skladá z prášku oxidu kademnatého a prášku oxidu železa.Funkciou prášku oxidu železitého je zabezpečiť, aby prášok oxidu kademnatého mal vyššiu difuzibilitu, zabrániť aglomerácii a zvýšiť kapacitu elektródovej dosky.Aktívne materiály sú jednotlivo zabalené do perforovaných oceľových pásov, ktoré sa po lisovaní stanú kladnými a zápornými doskami batérie.Polárne dosky sú oddelené izolačnými tyčami z tvrdej gumy odolnej voči zásadám alebo perforovanými polyvinylchloridovými vlnitými doskami.Elektrolytom je zvyčajne roztok hydroxidu draselného.V porovnaní s inými batériami je miera samovybíjania NiCd batérií (t. j. rýchlosť, ktorou sa batéria vybíja, keď sa nepoužíva) mierna.Počas používania NiCd batérií, ak nie sú úplne vybité, dôjde k ich opätovnému nabitiu a pri ďalšom vybití už nebudú môcť vybiť všetku svoju energiu.Ak je napríklad 80 % batérie vybitých a potom úplne nabitých, batéria môže vybiť iba 80 % batérie.Ide o takzvaný pamäťový efekt.Samozrejme, niekoľko cyklov úplného vybitia/nabitia obnoví normálnu prevádzku NiCd batérie.Kvôli pamäťovému efektu NiCd batérií, ak nie sú úplne vybité, každá batéria by mala byť pred nabíjaním vybitá pod 1V.