Atšķirība starp niķeļa-metāla hidrīda, niķeļa-kadmija akumulatoriem un litija akumulatoriem

NiMH akumulatori

Niķeļa-metāla hidrīda baterijas sastāv no ūdeņraža joniem un metāliskā niķeļa.Tiem ir par 30% lielāka jaudas rezerve nekā niķeļa-kadmija akumulatoriem, tie ir vieglāki par niķeļa-kadmija akumulatoriem, un tiem ir ilgāks kalpošanas laiks.Tie ir videi draudzīgi un tiem nav atmiņas efekta.Niķeļa-metāla hidrīda akumulatoru trūkums ir tāds, ka niķeļa-kadmija akumulatoru cena ir daudz dārgāka, un veiktspēja ir sliktāka nekā litija akumulatoriem.

Litija jonu akumulators

Augsta enerģijas blīvuma akumulators, kas izgatavots nolitija jonu akumulatori. Litija jonu akumulatorsir arī sava veidaviedais akumulators, tas var sadarboties ar īpašu oriģinālo viedo lādētāju, lai sasniegtu īsāko uzlādes laiku, garāko dzīves ciklu un lielāko jaudu.Litija jonu akumulatorsšobrīd ir labākais akumulators.Salīdzinot ar tāda paša izmēra niķeļa-kadmija akumulatoriem un niķeļa-ūdeņraža akumulatoriem, tam ir vislielākā jaudas rezerve, mazākais svars, ilgākais kalpošanas laiks, īsākais uzlādes laiks un bez atmiņas efekta.

Ir divi galvenie uzlādējamo bateriju veidi: svina-skābes baterijas un sārma baterijas.Pašlaik izmantotās niķeļa-kadmija (NiCd), niķeļa-metāla hidrīda (NiMH) un litija jonu (Li-Ion) baterijas ir visas sārma baterijas.

NiMH akumulatora pozitīvās plāksnes materiāls ir NiOOH, negatīvās plāksnes materiāls ir ūdeņradi absorbējošs sakausējums.Elektrolīts parasti ir 30% KOH ūdens šķīdums, un tam pievieno nelielu daudzumu NiOH.Diafragma ir izgatavota no poraina vinilona neausta auduma vai neilona neausta auduma.Ir divu veidu NiMH baterijas: cilindriskas un kvadrātveida.

NiMH akumulatoriem ir labas zemas temperatūras izlādes īpašības.Pat pie -20°C apkārtējās vides temperatūras, izlādēšanai izmantojot lielu strāvu (pie izlādes ātruma 1C), izlādētā elektroenerģija var sasniegt vairāk nekā 85% no nominālās jaudas.Taču, kad NiMH akumulatori ir augstā temperatūrā (virs +40°C), uzglabāšanas jauda samazināsies par 5-10%.Jaudas zudums, ko izraisa pašizlāde (jo augstāka temperatūra, jo lielāks pašizlādes ātrums), ir atgriezenisks, un maksimālo jaudu var atjaunot līdz dažiem uzlādes-izlādes cikliem.NiMH akumulatora atvērtās ķēdes spriegums ir 1,2 V, kas ir tāds pats kā NiCd akumulatoram.

NiCd/NiMH akumulatoru uzlādes process ir ļoti līdzīgs, un tam nepieciešama pastāvīga strāvas uzlāde.Atšķirība starp abiem galvenokārt ir ātrās uzlādes beigu noteikšanas metode, lai novērstu akumulatora pārmērīgu uzlādi.Lādētājs veic pastāvīgu akumulatora strāvas lādēšanu, un tajā pašā laikā nosaka akumulatora spriegumu un citus parametrus.Kad akumulatora spriegums lēnām pieaug un sasniedz maksimālo vērtību, NiMH akumulatora ātrā uzlāde tiek pārtraukta, savukārt NiCd akumulatoram ātrā uzlāde tiek pārtraukta, kad akumulatora spriegums pirmo reizi nokrītas par -△V.Lai izvairītos no akumulatora bojājumiem, ātro uzlādi nevar sākt, ja akumulatora temperatūra ir pārāk zema.Ja akumulatora temperatūra Tmin ir zemāka par 10°C, ir jāpārslēdzas uz plūstošās uzlādes režīmu.Kad akumulatora temperatūra sasniedz norādīto vērtību, uzlāde nekavējoties jāpārtrauc.

Niķeļa-kadmija baterijas

Niķeļa-kadmija akumulatora NiCd akumulatora pozitīvās plāksnes aktīvais materiāls sastāv no niķeļa oksīda pulvera un grafīta pulvera.Grafīts nepiedalās ķīmiskās reakcijās, un tā galvenā funkcija ir uzlabot vadītspēju.Aktīvais materiāls uz negatīvās plāksnes sastāv no kadmija oksīda pulvera un dzelzs oksīda pulvera.Dzelzs oksīda pulvera funkcija ir panākt, lai kadmija oksīda pulveris būtu ar lielāku difūziju, novērstu aglomerāciju un palielinātu elektrodu plāksnes jaudu.Aktīvie materiāli ir attiecīgi ietīti perforētās tērauda sloksnēs, kas pēc presēšanas kļūst par akumulatora pozitīvo un negatīvo plāksni.Polārās plāksnes atdala ar sārmu izturīgas cietās gumijas izolācijas stieņiem vai perforētām polivinilhlorīda gofrētām plāksnēm.Elektrolīts parasti ir kālija hidroksīda šķīdums.Salīdzinot ar citām baterijām, NiCd akumulatoru pašizlādes ātrums (tas ir, ātrums, ar kādu akumulators zaudē uzlādi, kad to neizmanto) ir mērens.NiCd akumulatoru lietošanas laikā, ja tie nav pilnībā izlādējušies, tie tiks atkārtoti uzlādēti, un nākamajā izlādēšanās reizē tie nevarēs izlādēt visu savu jaudu.Piemēram, ja 80% akumulatora ir izlādēti un pēc tam pilnībā uzlādēti, akumulators var izlādēt tikai 80% no akumulatora.Tas ir tā sauktais atmiņas efekts.Protams, vairāki pilni izlādes/uzlādes cikli atjaunos NiCd akumulatora normālu darbību.NiCd akumulatoru atmiņas efekta dēļ, ja tie nav pilnībā izlādējušies, katrs akumulators pirms uzlādes ir jāizlādē zem 1V.