A diferenza entre baterías de níquel-metal hidruro, baterías de níquel-cadmio e baterías de litio

Baterías NiMH

As baterías de níquel-hidruro metálico están compostas por ións de hidróxeno e níquel metálico.Teñen un 30 % máis de reserva de enerxía que as baterías de níquel-cadmio, máis lixeiras que as baterías de níquel-cadmio e teñen unha vida útil máis longa.Son respectuosos co medio ambiente e non teñen efecto memoria.A desvantaxe das baterías de níquel-hidruro metálico é que o prezo das baterías de níquel-cadmio é moito máis caro e o rendemento é peor que o das baterías de litio.

Batería de ión de litio

Unha batería de alta densidade enerxética feita debaterías de iones de litio. Batería de iones de litiotamén é unha especie debatería intelixente, pode cooperar cun cargador intelixente orixinal especial para lograr o menor tempo de carga, o ciclo de vida máis longo e a maior capacidade.Batería de iones de litioé actualmente a mellor batería.En comparación coas baterías de níquel-cadmio e as baterías de níquel-hidróxeno do mesmo tamaño, ten a maior reserva de enerxía, o peso máis lixeiro, a vida útil máis longa, o menor tempo de carga e ningún efecto memoria.

Hai dous tipos principais de pilas recargables: pilas de chumbo-ácido e pilas alcalinas.As baterías de níquel-cadmio (NiCd), níquel-metal hidruro (NiMH) e de ión-litio (Li-Ion) actualmente en uso son todas baterías alcalinas.

O material da placa positiva da batería de NiMH é NiOOH, o material da placa negativa é unha aliaxe que absorbe hidróxeno.O electrólito adoita ser unha solución acuosa de KOH ao 30% e engádese unha pequena cantidade de NiOH.O diafragma está feito de tecido non tecido de vinilo poroso ou tecido non tecido de nailon.Hai dous tipos de baterías de NiMH: cilíndricas e cadradas.

As baterías de NiMH teñen boas características de descarga a baixa temperatura.Mesmo a unha temperatura ambiente de -20 °C, usando unha gran corrente (a unha taxa de descarga de 1C) para descargar, a electricidade descargada pode alcanzar máis do 85% da capacidade nominal.Non obstante, cando as baterías de NiMH están a unha temperatura elevada (superior a +40 °C), a capacidade de almacenamento caerá nun 5-10%.A perda de capacidade causada pola autodescarga (canto maior sexa a temperatura, maior será a taxa de autodescarga) é reversible e a capacidade máxima pódese restablecer a uns poucos ciclos de carga-descarga.A tensión de circuíto aberto da batería NiMH é de 1,2 V, que é o mesmo que a batería NiCd.

O proceso de carga das baterías de NiCd/NiMH é moi similar, polo que require unha carga de corrente constante.A diferenza entre os dous está principalmente no método de detección de terminación de carga rápida para evitar que a batería se sobrecargue.O cargador realiza unha carga de corrente constante na batería e, ao mesmo tempo, detecta a tensión da batería e outros parámetros.Cando a tensión da batería aumenta lentamente e alcanza un valor máximo, a carga rápida da batería de NiMH finaliza, mentres que para a batería de NiCd, a carga rápida termina cando a tensión da batería baixa en -△V por primeira vez.Para evitar danos á batería, non se pode iniciar a carga rápida cando a temperatura da batería é demasiado baixa.Cando a temperatura da batería Tmin é inferior a 10 °C, débese cambiar ao modo de carga lenta.Unha vez que a temperatura da batería alcance o valor especificado, a carga debe deterse inmediatamente.

Baterías de níquel-cadmio

O material activo da placa positiva da batería de níquel-cadmio da batería de NiCd está composto por óxido de níquel en po e po de grafito.O grafito non participa nas reaccións químicas e a súa función principal é mellorar a condutividade.O material activo da placa negativa está composto por po de óxido de cadmio e po de óxido de ferro.A función do po de óxido de ferro é facer que o po de óxido de cadmio teña unha maior difusibilidade, evitar a aglomeración e aumentar a capacidade da placa do electrodo.Os materiais activos están envoltos respectivamente en tiras de aceiro perforadas, que se converten nas placas positivas e negativas da batería despois de ser prensadas.As placas polares están separadas por varillas illantes de caucho duro resistentes aos álcalis ou placas onduladas perforadas de cloruro de polivinilo.O electrólito adoita ser unha solución de hidróxido de potasio.En comparación con outras baterías, a taxa de autodescarga das baterías de NiCd (é dicir, a velocidade á que a batería perde carga cando non está en uso) é moderada.Durante o uso de baterías de NiCd, se non están totalmente descargadas, recargaranse, e a próxima vez que se descarguen, non poderán descargar toda a súa enerxía.Por exemplo, se o 80% da batería está descargada e despois cargada completamente, a batería só pode descargar o 80% da batería.Este é o chamado efecto memoria.Por suposto, varios ciclos completos de descarga/carga restaurarán a batería de NiCd ao seu funcionamento normal.Debido ao efecto memoria das baterías de NiCd, se non están completamente descargadas, cada batería debe descargarse por debaixo de 1 V antes de cargala.