Особенности Ni-Mh аккумуляторов: устройство, технология, характеристики
Аккумуляторы на основе никель-металлгидрида представляют собой батареи, состоящие из никелевого катода и металлгидридного анода. Такие батареи менее емкие, чем литий-ионные, но бюджетней. Помимо этого имеют ряд других плюсов.
Что означает Ni-Mh на аккумуляторе?
Ni-Mh на аккумуляторе означает "никель-металлгидрид", это тип химического состава аккумулятора, используемого для хранения и выдачи электрической энергии в различных устройствах.
Никель-металлгидридные батареи отличаются от других видов ёмкостью, способом зарядки, сроком службы, количеством зарядно-разрядных циклов. Область применения таких элементов довольно разнообразная: шуруповёрты, роботы-пылесосы, ноутбуки и пр. На странице 1AK.BY вы сможете отфильтровать NiMh аккумуляторы по брендам, характеристикам, назначению и выбрать тот, который отвечает всем запросам.
Параметры Ni-Mh аккумуляторов
Ёмкость: выражается в миллиампер-часах (мАч) и показывает, сколько энергии может храниться в устройстве. В данном случае ёмкость составляет от 500 до 10000 мАч.
Напряжение: стандартное 1,2 В.
Циклы заряд-разряд: как правило, они дольше живут, нежели никель-кадмиевые. Производители дают 500-1000 циклов.
Эффект памяти: в отличие от Ni-Cad, аккумуляторы типа Ni Mh избавлены от этого недостатка и могут заряжаться в любой момент, удобный для пользователя.
Устойчивость к перезарядке: более безопасны по сравнению с Ni-Cad.
Устойчивость к высоким температурам: подходят для работы в экстремальных условиях.
Где используют
Металлгидридные элементы питания применяются во многих приборах, где требуются энергоёмкие устройства с высокой производительностью.
Автомобильная промышленность: в гибридных и электрических машинах для хранения энергии.
Безопасность и охрана: используется в системах безопасности и охраны для резервного питания.
Медицина: в медицинском оборудовании и инструментах, таких как стерилизаторы, микроскопы и электронные тонометры.
Энергетика и электроэнергетика: для хранения энергии от возобновляемых источников, таких как солнечные и ветровые установки.
Информационные технологии: ноутбуки, мобильные телефоны и др.
Военная и космическая промышленность: для питания радиоэлектронной аппаратуры, навигационных приборов и др. систем.
Преимущества
Ёмкость: по сравнению с предшественниками, никель-кадмиевыми, NiMh имеют больший запас энергии в таких же физических объёмах.
Время зарядки: примерно за 2-4 часа восстанавливает свой ресурс.
Особенности зарядки: металлгидридные накопители избавлены от эффекта памяти, то есть не теряют ёмкость при частичном заряде или разряде.
Рабочие температуры: сохраняют функциональность при t° C от -20 до +60.
Срок службы: работают на порядок дольше, чем кадмиевые. Эксплуатационный период составляет от 1 до 5 лет.
Цена: в сравнении с литий-ионными обходятся дешевле.
Влияние на среду: в сравнении с Ni-Cad более экологически чистые, они не содержат токсичных металлов, что делает более безопасными для окружающей среды при утилизации.
Устройство и принцип работы никель-металлгидридных аккумуляторов
NiMh состоят из следующих основных компонентов:
электроды: катод (состоит из никеля и кобальта) и анод (из металлгидрида);
электролит: является смесью калийного гидроксида и воды;
сепаратор: разделяет катод и анод, что не касались друг друга и не коротили цепь;
корпус: оболочка призвана защищать внутренние элементы от повреждений.
Принцип работы основан на химических реакциях, которые происходят при зарядке и разрядке. Во время зарядки аккумулятора электроды подключаются к внешнему источнику тока через зарядное устройство. При этом избыточный электронный заряд накладывается на катод, состоящий из окисленного никеля и кобальта, и приводит к образованию металлических ионов. Они перемещаются через электролит к аноду, состоящему из металлгидридной смеси. Здесь ионы металла гидрида H- вступают в реакцию с ионами водорода H+ и становятся молекулами гидрида металла Mh. В результате этих реакций происходит формирование заряженного состояния в аккумуляторе.
Во время разрядки происходит обратная реакция, т.е. химическая энергия уступает электрической энергии. Электроды подключаются к внешнему потребителю тока, и начинается движение ионов на оба направления между электродами через электролит. Одни ионы перемещаются от катода к аноду, другие - в противоположном направлении. Происходит опустошение электрона на катоде, и металлгидридный анод восстанавливает свое прежнее состояние.
Правила эксплуатации аккумуляторных батарей
Никель-металлгидридные аккумуляторы - одни из наиболее распространенных. Они широко используются в различных портативных устройствах: телефоны, ноутбуки, игровые консоли, фотоаппараты и др. Придерживаться правил использования стоит для того, чтобы максимально продлить срок их службы и обеспечить наибольшую производительность.
Не допускайте перегрева. Это может привести к повреждению элемента.
Не разряжайте полностью: заряжайте аккумуляторы как только заряд снижается до 20-30% ёмкости. Полная разрядка уменьшает срок службы батареи.
Храните в прохладном и сухом месте. Соблюдайте температуру от 10 до 25° C, избегайте длительного нахождения АКБ в жаре или при высокой влажности.
Соблюдайте правильный ток зарядки и не заряжайте слишком быстро, чтобы не повредить источник питания.
Используйте специализированное зарядное: не подключайте зарядник, который не предназначен для этого типа батарей. Это сокращает срок их работы.
Не подвергайте батареи механическим повреждениям. Это повреждает корпус и ведет к утечке химических веществ.
Не допускайте короткого замыкания.
Избегайте пребывания при минусовой температуре, особенно в разряженном состоянии.
Не пытайтесь самостоятельно разобрать или утилизировать NiMh: отдайте на переработку в специальном пункте приема.
Заключение
Подводя итоги, NiMh аккумуляторы по характеристикам являются многофункциональными и широко используемыми во многих сферах. Они имеют высокий коэффициент мощности, более высокую энергоёмкость, более низкую цену.
