Akumulator służy do zasilania urządzeń elektrycznych, takich jak telefony komórkowe, samochody elektryczne, latarki itp., za pośrednictwem połączeń zewnętrznych. Składa się z ogniwa elektrochemicznego. Kiedy bateria zasila urządzenia elektryczne, ma katodę i anodę. Wcześniej termin „bateria” miał składać się z wielu ogniw, ale teraz jest zwykle określany jako składający się z jednego ogniwa. Istnieją dwa rodzaje baterii pierwotnych i wtórnych. Baterie pierwotne są jednorazowe, natomiast baterie wtórne można ponownie naładować. Zarówno akumulatory NiMH, jak i NiCd można ładować.
NiMH vs NiCd
Różnica między NiMH i NiCd polega na tym, że elektroda ujemna stosowana w NiMH jest stopem pochłaniającym wodór. Podczas gdy elektrodą ujemną używaną w NiCd jest kadm. NiMH oznacza akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy, a NiCd oznacza akumulator niklowo-kadmowy. Szybkość rozładowywania NiMH jest wyższa. Podczas gdy szybkość rozładowywania NiCd jest niższa. Akumulatory NiCd są bardziej toksyczne niż akumulatory NiMH. Uwalnia do środowiska chemikalia, takie jak ołów, rtęć, kadm.
Akumulator NiMH lub niklowo-metalowo-wodorkowy jest akumulatorem wtórnym, co oznacza, że można go ładować. Reakcja chemiczna NiMH w elektrodzie dodatniej jest bardzo podobna jak w NiCD, czyli wodorotlenku niklu (NiOOH). Elektroda ujemna stosowana w NiMH jest stopem pochłaniającym wodór. Ma większą pojemność i wyższą gęstość energii. Ale to mniej niż baterie litowo-jonowe. NiMH jest odporny na wybuchy i wycieki i jest używany jako zamiennik baterii niealkalicznych i jednorazowych o tym samym kształcie.
NiCd oznacza baterię niklowo-kadmową. Skrót używany dla baterii niklowo-kadmowych pochodzi od niklu i kadmu, a zatem staje się NiCd. Można go ładować lepiej przy użyciu kadmu jako elektrody ujemnej i wodorotlenku niklu jako elektrody dodatniej. Akumulator NiCd ma rozładowanie około 1,2 V i zmniejsza się pod koniec rozładowania. Siła elektromotoryczna oferowana przez akumulator NiCd wynosi 1,3 wolta. Ta bateria jest dostępna w różnych rozmiarach i pojemnościach, od dużych wentylowanych ogniw po suche ogniwa węglowo-cynkowe.
Tabela porównawcza między NiMH i NiCd
| Parametry porównania | NiMH | NiCd |
| Pojemność | Wysoki | Niski |
| Szybkość rozładowywania | Wyższy | Niżej |
| Koszt | Kosztowny | Niedrogi |
| Toksyczność | Mniej | Jeszcze |
| Efekt | Przyjazny dla środowiska | Nieprzyjazny dla środowiska? |
| Ładowanie | Odporny na nadmierne rozładowanie i przeładowanie. | Prosty i szybki |
| Elektroda ujemna | Stop pochłaniający wodór | Kadm |
Co to jest NiMH?
Akumulatory NiMH zostały wynalezione w roku 1967, kiedy rozpoczęto prace i badania w Centrum Badawczym Battelle-Geneva. Akumulatory NiMH oparto na spiekaniu elektrod NiOOH oraz stopów Ti2Ni+TiNi+x. Rozwój akumulatorów NiMH, jakie znamy obecnie, był sponsorowany przez dwie firmy Volkswagen AG i Daimler-Benz. Po opracowaniu wymaganej i specyficznej energii, patenty zostały zgłoszone w różnych krajach europejskich, w tym w Szwajcarii, Japonii i Stanach Zjednoczonych. Patent został następnie przeniesiony do Daimler-Benz.
Akumulatory NiMH stały się sławne, a zainteresowanie nimi wzbudziło się w latach 70., kiedy były używane w satelitach. Różne firmy, takie jak Philips, CNRS, Ovonic Battery Co., próbowały uzyskać lekki akumulator NiMH, aby mógł przechowywać wodór, a także improwizowały skład stopów Ti-Ni. W 2008 roku wyprodukowano ponad 2 miliony samochodów składających się z akumulatorów NiMH. Akumulatory NiMH są dwubiegunowe, co oznacza, że unikają zwarć i mają pewne zalety, takie jak przechowywanie wodoru w pojazdach elektrycznych.
Akumulatory NiMH można ładować szybko, ale podczas ładowania należy je ładować inteligentną ładowarką, aby uniknąć przeładowania. Akumulator NiMH składa się z bezpiecznika resetowalnego, który zapobiega zbyt wysokiemu prądowi lub temperaturze. NiMh jest uważany za lepszy niż inne rodzaje akumulatorów. Jest stosowany w urządzeniach o dużym poborze prądu i aparatach cyfrowych. Jest to korzystne ze względu na zdolność do pobierania dużego prądu i niską rezystancję wewnętrzną. Akumulatory NiMH zastąpiły akumulatory NiCd ze względu na ich nominalną pojemność ładowania, działanie na wielu urządzeniach itp. Akumulatory litowo-jonowe są uważane za lepsze niż akumulatory NiMH. Jest stosowany w pojazdach hybrydowych i elektrycznych, ale teraz jest wypierany przez akumulatory Li-on.
Co to jest NiCd?
Akumulatory NiCd zostały wynalezione przez Waldemara Jungnera w 1899 w Szwecji. Kiedy produkowano akumulatory NiCd, jego konkurencją były akumulatory kwasowo-ołowiowe. Pod każdym względem akumulatory nikdowe były od niego lepsze, na przykład wyższa gęstość energii itp. Jungner zastąpił żelazo kadmem. Jego twórczość nie była znana w Stanach Zjednoczonych. Po wyprodukowaniu zalanego projektu w Szwecji i użyciu materiałów aktywnych. W 1946 roku w Stanach Zjednoczonych rozpoczęto produkcję akumulatorów NiCd. Baterie nazwano kieszonkowymi ze względu na niklowane stalowe kieszenie.
W połowie XX wieku spiekany akumulator Ni-Cd stał się bardzo popularny ze względu na większą powierzchnię materiału, niższą rezystancję wewnętrzną i dużą porowatość płyt. Szybkość rozładowania akumulatorów NiCd zależy od różnych rozmiarów, tak jak w przypadku akumulatorów typu D szybkość rozładowania wynosi 3,5 ampera, a w przypadku akumulatorów AA szybkość rozładowywania wynosi 1,8 ampera. Potencjał ogniw akumulatorów NiCd jest bardzo nominalny, tj. 1,2 wolta. Szybkość ładowania baterii NiCd jest bardzo prosta i szybka i może być ładowana z różnymi szybkościami w zależności od ogniwa.
Z powodu szybkiego ładowania temperatura akumulatorów może wzrosnąć, co może uszkodzić ogniwa. Istnieje ryzyko przeładowania i skrócenia żywotności baterii. Bezpieczny zakres temperatur, w którym można używać baterii NiCd, wynosi od -20°C do 45°C. Gdy akumulatory niklowo-kadmowe nie są używane, samoczynnie się rozładowują, co jest jedną z jego wad. Akumulatory Ni-cd o ogniwach mokrych lub wentylowanych również zostały wynalezione w 1899 roku. Są one używane do większych pojemności ze względu na wyższe szybkości rozładowania. Ma szerokie zastosowania, takie jak zasilanie awaryjne dla telekomunikacji, lotnictwa, transportu masowego i kolejowego, rozruch silników turbin rezerwowych itp.
Główne różnice między NiMH i NiCd
Wniosek
Zarówno akumulatory NiMH, jak i NiCd można ładować. Akumulatory NiCd zostały wynalezione wcześniej niż akumulatory NiMH. NiMH to lepsza wersja akumulatorów niż NiCd. Akumulatory NiMH stały się bardzo popularne w XXI wieku do tego stopnia, że stanowią one jednorazowo trzy procent akumulatorów na świecie. Podczas gdy akumulatory Ni-Cd były popularne w połowie XX wieku. Akumulatory NiCd są tańsze niż NiMH i działają w niskich temperaturach. Może wymagać dużej liczby ładunków, jest łatwy do przechowywania i wysyłki. Podczas gdy NiMh ma dużą pojemność niż inne akumulatory. Jest bardzo lekki w konstrukcji i przyjazny dla środowiska.
