Razlika između nikl-metal hidridnih, nikl-kadmijum baterija i litijumskih baterija

NiMH baterije

Nikl-metal hidridne baterije se sastoje od vodonikovih jona i metalnog nikla.Imaju 30% veću rezervu snage od nikl-kadmijum baterija, lakše su od nikl-kadmijum baterija i imaju duži radni vek.Oni su ekološki prihvatljivi i nemaju efekta pamćenja.Nedostatak nikl-metal hidridnih baterija je što je cijena nikl-kadmijum baterija mnogo skuplja, a performanse su lošije od litijumskih baterija.

Litijum-jonska baterija

Baterija visoke gustine energije napravljena odlitijum-jonske baterije. Litijum-jonska baterijaje takođe vrstapametna baterija, može sarađivati ​​sa posebnim originalnim pametnim punjačem kako bi se postiglo najkraće vrijeme punjenja, najduži životni ciklus i najveći kapacitet.Litijum-jonska baterijatrenutno najbolja baterija.U poređenju sa nikl-kadmijum baterijama i nikl-hidrogen baterijama iste veličine, ima najveću rezervu snage, najmanju težinu, najduži životni vek, najkraće vreme punjenja i nema efekta memorije.

Postoje dvije glavne vrste punjivih baterija: olovno-kiselinske baterije i alkalne baterije.Nikal-kadmijum (NiCd), nikl-metal hidrid (NiMH) i litijum-jonski (Li-Ion) baterije koje se trenutno koriste su alkalne baterije.

Materijal pozitivne ploče NiMH baterije je NiOOH, materijal negativne ploče je legura koja apsorbira vodonik.Elektrolit je obično 30% vodeni rastvor KOH, a dodaje se i mala količina NiOH.Dijafragma je izrađena od poroznog vinilonskog netkanog materijala ili najlonskog netkanog materijala.Postoje dvije vrste NiMH baterija: cilindrične i kvadratne.

NiMH baterije imaju dobre karakteristike pražnjenja pri niskim temperaturama.Čak i na temperaturi okoline od -20°C, upotrebom velike struje (pri brzini pražnjenja od 1C) za pražnjenje, ispuštena električna energija može dostići više od 85% nominalnog kapaciteta.Međutim, kada su NiMH baterije na visokoj temperaturi (iznad +40°C), kapacitet skladištenja će pasti za 5-10%.Gubitak kapaciteta uzrokovan samopražnjenjem (što je viša temperatura, veća je brzina samopražnjenja) je reverzibilan, a maksimalni kapacitet se može vratiti na nekoliko ciklusa punjenja-pražnjenja.Napon otvorenog kola NiMH baterije je 1,2V, što je isto kao i NiCd baterija.

Proces punjenja NiCd/NiMH baterija je vrlo sličan, zahtijeva punjenje konstantnom strujom.Razlika između njih je uglavnom u metodi detekcije prestanka brzog punjenja kako bi se spriječilo prekomjerno punjenje baterije.Punjač vrši punjenje baterije konstantnom strujom, a istovremeno detektuje napon baterije i druge parametre.Kada napon baterije polako raste i dostigne vršnu vrijednost, brzo punjenje NiMH baterije se prekida, dok se za NiCd bateriju brzo punjenje prekida kada napon baterije padne za -△V po prvi put.Kako bi se izbjeglo oštećenje baterije, brzo punjenje se ne može pokrenuti kada je temperatura baterije preniska.Kada je temperatura baterije Tmin niža od 10°C, potrebno je prebaciti na režim punjenja.Kada temperatura baterije dostigne navedenu vrijednost, punjenje se mora odmah prekinuti.

Nikl-kadmijum baterije

Aktivni materijal na pozitivnoj ploči nikl-kadmijum baterije NiCd baterije se sastoji od praha nikl oksida i praha grafita.Grafit ne učestvuje u hemijskim reakcijama, a njegova glavna funkcija je da pojača provodljivost.Aktivni materijal na negativnoj ploči sastoji se od praha kadmij oksida i praha željeznog oksida.Funkcija praha željeznog oksida je da učini da prah kadmij oksida ima veću difuziju, spriječi aglomeraciju i poveća kapacitet ploče elektrode.Aktivni materijali su umotani u perforirane čelične trake, koje nakon presovanja postaju pozitivna i negativna ploča baterije.Polarne ploče su odvojene izolacijskim šipkama od tvrde gume otporne na alkalije ili perforiranim polivinilhloridnim valovitim pločama.Elektrolit je obično rastvor kalijum hidroksida.U poređenju sa drugim baterijama, brzina samopražnjenja NiCd baterija (tj. brzina kojom baterija gubi napunjenost kada se ne koristi) je umerena.Tokom upotrebe NiCd baterija, ako nisu potpuno ispražnjene, one će se puniti, a sljedeći put kada se isprazne neće moći isprazniti svu svoju snagu.Na primjer, ako je 80% baterije ispražnjeno, a zatim potpuno napunjeno, baterija može isprazniti samo 80% baterije.Ovo je takozvani memorijski efekat.Naravno, nekoliko kompletnih ciklusa pražnjenja/punjenja će vratiti NiCd bateriju u normalan rad.Zbog memorijskog efekta NiCd baterija, ako nisu potpuno ispražnjene, svaku bateriju prije punjenja treba isprazniti ispod 1V.