Разница между никель-металлогидридными, никель-кадмиевыми батареями и литиевыми батареями

никель-металлогидридные аккумуляторы

Никель-металлогидридные батареи состоят из ионов водорода и металлического никеля.У них запас хода на 30% больше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов, они легче никель-кадмиевых аккумуляторов и имеют больший срок службы.Они экологически безопасны и не имеют эффекта памяти.Недостатком никель-металлгидридных аккумуляторов является то, что цена никель-кадмиевых аккумуляторов значительно дороже, а эксплуатационные характеристики хуже, чем у литиевых аккумуляторов.

Литий-ионный аккумулятор

Аккумулятор с высокой плотностью энергии, изготовленный излитий-ионные батареи. Литий-ионный аккумулятортакже является своего родаумная батарея, он может взаимодействовать со специальным оригинальным интеллектуальным зарядным устройством для достижения кратчайшего времени зарядки, самого длительного жизненного цикла и наибольшей емкости.Литий-ионный аккумуляторна данный момент лучший аккумулятор.По сравнению с никель-кадмиевыми и никель-водородными батареями того же размера, он имеет самый большой запас хода, самый легкий вес, самый длительный срок службы, самое короткое время зарядки и отсутствие эффекта памяти.

Существует два основных типа аккумуляторов: свинцово-кислотные и щелочные.Используемые в настоящее время никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-Ion) батареи являются щелочными батареями.

Материал положительной пластины аккумулятора NiMH — NiOOH, материал отрицательной пластины — сплав, поглощающий водород.Электролит обычно представляет собой 30% водный раствор KOH с добавлением небольшого количества NiOH.Диафрагма изготовлена ​​из пористого винилонового нетканого материала или нейлонового нетканого материала.NiMH аккумуляторы бывают двух типов: цилиндрические и квадратные.

NiMH аккумуляторы имеют хорошие характеристики низкотемпературного разряда.Даже при температуре окружающей среды -20°С, при использовании для разряда большого тока (при скорости разряда 1С) отводимая электроэнергия может достигать более 85% от номинальной емкости.Однако, когда NiMH аккумуляторы находятся при высокой температуре (выше +40°C), емкость аккумулятора упадет на 5-10%.Потеря емкости, вызванная саморазрядом (чем выше температура, тем больше скорость саморазряда), является обратимой, и максимальную емкость можно восстановить за несколько циклов заряда-разряда.Напряжение холостого хода NiMH-аккумулятора составляет 1,2 В, что соответствует NiCd-аккумулятору.

Процесс зарядки NiCd/NiMH аккумуляторов очень похож и требует зарядки постоянным током.Разница между ними в основном заключается в методе обнаружения прекращения быстрой зарядки для предотвращения перезарядки аккумулятора.Зарядное устройство выполняет заряд батареи постоянным током и в то же время определяет напряжение батареи и другие параметры.Когда напряжение батареи растет медленно и достигает пикового значения, быстрая зарядка никель-металлогидридной батареи прекращается, в то время как для никель-кадмиевой батареи быстрая зарядка прекращается, когда напряжение батареи падает на -△В в первый раз.Во избежание повреждения аккумулятора нельзя запускать быструю зарядку при слишком низкой температуре аккумулятора.При температуре аккумуляторной батареи Tmin ниже 10°C следует переключиться на режим подзарядки.Как только температура батареи достигнет указанного значения, зарядку необходимо немедленно прекратить.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Активный материал на положительной пластине никель-кадмиевого аккумулятора NiCd состоит из порошка оксида никеля и графитового порошка.Графит не участвует в химических реакциях, и его основная функция заключается в повышении проводимости.Активный материал на отрицательной пластине состоит из порошка оксида кадмия и порошка оксида железа.Функция порошка оксида железа состоит в том, чтобы сделать порошок оксида кадмия более диффузионным, предотвратить агломерацию и увеличить емкость электродной пластины.Активные материалы соответственно завернуты в перфорированные стальные полосы, которые после штамповки становятся положительными и отрицательными пластинами батареи.Полярные пластины разделены щелочестойкими эбонитовыми изоляционными стержнями или перфорированными поливинилхлоридными гофрокартонами.Электролит обычно представляет собой раствор гидроксида калия.По сравнению с другими батареями скорость саморазряда никель-кадмиевых батарей (то есть скорость, с которой батарея теряет заряд, когда она не используется) является умеренной.Во время использования NiCd аккумуляторов, если они не полностью разряжены, они будут перезаряжаться, и при следующем разряде они не смогут разрядить всю свою мощность.Например, если батарея разряжена на 80 %, а затем полностью заряжена, батарея может разряжаться только на 80 %.Это так называемый эффект памяти.Конечно, несколько полных циклов разрядки/зарядки вернут NiCd аккумулятор к нормальной работе.Из-за эффекта памяти никель-кадмиевых аккумуляторов, если они не полностью разряжены, каждый аккумулятор перед зарядкой следует разрядить ниже 1 В.