Никель-металл гидрид, никель-кадмий батареялары жана литий батареяларынын ортосундагы айырма

NiMH батарейкалар

Никель-металл гидриддик батареялар суутек иондорунан жана металлдык никельден турат.Алар никель-кадмий батарейкаларына караганда 30% көбүрөөк энергия запасына ээ, никель-кадмий батарейкаларына караганда жеңил жана узак кызмат мөөнөтү.Алар экологиялык жактан таза жана эс тутумга эч кандай таасири жок.Никель-металл гидриддик батарейкалардын кемчилиги никель-кадмий батарейкаларынын баасы алда канча кымбат жана литий батарейкаларына караганда иштеши начар.

Литий-иондук батарейка

жасалган жогорку энергиялуу батареялитий-иондук батарейкалар. Литий-иондук батарейкада бир түрү болуп саналатакылдуу батарея, ал эң кыска кубаттоо убактысына, эң узун өмүр циклине жана эң чоң кубаттуулукка жетүү үчүн атайын оригиналдуу акылдуу заряддагыч менен кызматташа алат.Литий-иондук батарейкаазыркы учурда эң мыкты батарея.Ошол эле өлчөмдөгү никель-кадмий батарейкаларына жана никель-водород батарейкаларына салыштырмалуу эң чоң кубаттуулук запасы, эң жеңил салмагы, эң узак иштөө мөөнөтү, эң кыска заряддоо убактысы жана эс тутум эффектиси жок.

Заряддалуучу батареялардын эки негизги түрү бар: коргошун-кислота батареялары жана щелочтуу батареялар.Учурда колдонулуп жаткан никель-кадмий (NiCd), никель-металл гидрид (NiMH) жана литий-иондук (Li-Ion) батарейкалардын бардыгы щелочтуу батарейкалар болуп саналат.

NiMH батарейкасынын оң плитасынын материалы NiOOH, терс плитанын материалы суутек сиңирүүчү эритме болуп саналат.Электролит, адатта, 30% KOH суу эритмеси болуп саналат, жана NiOH бир аз өлчөмдө кошулат.Диафрагма тешиктүү винилден токулган кездемеден же нейлондон токулган кездемеден жасалган.NiMH батареяларынын эки түрү бар: цилиндр жана квадрат.

NiMH батарейкалары жакшы төмөн температурадагы разряддык мүнөздөмөлөргө ээ.Атүгүл -20°С айлана-чөйрөнүн температурасында, разряд үчүн чоң токту (1С разрядында) колдонуу менен, разряддалган электр энергиясы номиналдык кубаттуулуктун 85% дан ашыгына жетиши мүмкүн.Бирок, NiMH батареялары жогорку температурада (+40°Сден жогору) болгондо, сактоо сыйымдуулугу 5-10% га төмөндөйт.Өзүн-өзү разряддан улам кубаттуулукту жоготуу (температура канчалык жогору болсо, өзүн-өзү разряддын ылдамдыгы ошончолук чоң болот) кайра кайтарылат жана максималдуу кубаттуулукту бир нече заряд-разряд циклдерине чейин калыбына келтирүүгө болот.NiMH батареясынын ачык чынжырлуу чыңалышы 1,2V, бул NiCd батарейкасы менен бирдей.

NiCd/NiMH батарейкаларынын заряддоо процесси абдан окшош жана туруктуу токтун зарядын талап кылат.Экөөнүн ортосундагы айырма, негизинен, батарейканын ашыкча кубатталышын алдын алуу үчүн тез кубаттоону токтотууну аныктоо методунда.Заряддоочу түзмөг аккумуляторду туруктуу заряддоону жүзөгө ашырат жана ошол эле учурда батареянын чыңалуусун жана башка параметрлерин аныктайт.Батареянын чыңалуусу жай көтөрүлүп, эң жогорку чекке жеткенде, NiMH батарейканын тез кубаттоосу токтотулат, ал эми NiCd батареясы үчүн тез кубаттоо батареянын чыңалуусу биринчи жолу -△V ге төмөндөгөндө токтотулат.Батареяга зыян келтирбөө үчүн, батареянын температурасы өтө төмөн болгондо тез заряддоону баштоого болбойт.Батареянын температурасы Tmin 10°C төмөн болгондо, тамчы кубаттоо режимине өтүү керек.Батареянын температурасы белгиленген мааниге жеткенде, кубаттоо дароо токтотулушу керек.

Никель-кадмий батареялары

Никель-кадмий батареясынын NiCd батареясынын оң пластинкасындагы активдүү материал никель кычкылынын порошокунан жана графит порошокунан турат.Графит химиялык реакцияларга катышпайт, анын негизги милдети - өткөргүчтүктү жогорулатуу.Терс пластинадагы активдүү материал кадмий кычкылынын порошокунан жана темир кычкылынын порошокунан турат.Темир кычкылы порошоктун милдети кадмий кычкылы порошоктун жогорку диффузияга ээ болушу, агломерациянын алдын алуу жана электрод плитасынын кубаттуулугун жогорулатуу болуп саналат.Активдүү материалдар тиешелүүлүгүнө жараша перфорацияланган болот тилкелерге оролгон, алар басылгандан кийин аккумулятордун оң жана терс пластинкаларына айланат.Полярдык плиталар щелочко чыдамдуу катуу резина изоляция таякчалары же тешиктүү поливинилхлориддүү гофрленген такталар менен бөлүнөт.Электролит, адатта, калий гидроксиди эритмеси болуп саналат.Башка батарейкалар менен салыштырганда, NiCd батарейкаларынын өзүн-өзү зарядсыздандыруу ылдамдыгы (башкача айтканда, батареянын колдонулбаганда зарядын жоготуу ылдамдыгы) орточо.NiCd батарейкаларын колдонуу учурунда, алар толук кубатталбай калса, кайра заряддалат, ал эми кийинки жолу зарядсызданганда бүт күчүн бошото албайт.Мисалы, батарейканын 80% кубаты түгөнүп, анан толук заряддалып калса, батарейка 80% гана кубаттай алат.Бул эс тутум эффектиси деп аталат.Албетте, бир нече толук разряд/заряддоо циклдары NiCd батарейканын нормалдуу иштешине кайтарат.NiCd батарейкаларынын эс-тутум эффектисине байланыштуу, эгерде алар толугу менен заряды бүтпөсө, ар бир батарейканы заряддоодон мурун 1Вдан төмөн кубаттоо керек.