Rozdíl mezi nikl-metal hydridovými, nikl-kadmiovými bateriemi a lithiovými bateriemi

NiMH baterie

Nikl-metal hydridové baterie se skládají z vodíkových iontů a kovového niklu.Mají o 30 % větší rezervu energie než nikl-kadmiové baterie, lehčí než nikl-kadmiové baterie a mají delší životnost.Jsou šetrné k životnímu prostředí a nemají paměťový efekt.Nevýhodou nikl-metal hydridových baterií je, že cena nikl-kadmiových baterií je mnohem dražší a výkon je horší než u lithiových baterií.

Lithium-iontová baterie

Baterie s vysokou energetickou hustotou vyrobená zlithium-iontové baterie. Lithium-iontová baterieje také druhchytrou baterii, může spolupracovat se speciální originální chytrou nabíječkou pro dosažení nejkratší doby nabíjení, nejdelšího životního cyklu a největší kapacity.Lithium-iontová baterieje aktuálně nejlepší baterie.Ve srovnání s nikl-kadmiovými bateriemi a nikl-vodíkovými bateriemi stejné velikosti má největší rezervu chodu, nejnižší hmotnost, nejdelší životnost, nejkratší dobu nabíjení a žádný paměťový efekt.

Existují dva hlavní typy dobíjecích baterií: olověné baterie a alkalické baterie.V současnosti používané nikl-kadmiové (NiCd), nikl-metal hydridové (NiMH) a lithium-iontové (Li-Ion) baterie jsou všechny alkalické baterie.

Materiál kladné desky NiMH baterie je NiOOH, materiál záporné desky slitina absorbující vodík.Elektrolytem je obvykle 30% vodný roztok KOH a přidává se malé množství NiOH.Membrána je vyrobena z porézní vinylonové netkané textilie nebo nylonové netkané textilie.Existují dva typy baterií NiMH: válcové a čtvercové.

Baterie NiMH mají dobré vlastnosti při vybíjení při nízkých teplotách.I při okolní teplotě -20°C, při použití velkého proudu (při rychlosti vybíjení 1C) k vybití, může vybitá elektřina dosáhnout více než 85% jmenovité kapacity.Pokud jsou však NiMH baterie při vysoké teplotě (nad +40 °C), kapacita úložiště klesne o 5-10 %.Ztráta kapacity způsobená samovybíjením (čím vyšší teplota, tím větší rychlost samovybíjení) je vratná a maximální kapacitu lze obnovit během několika cyklů nabití a vybití.Napětí naprázdno NiMH baterie je 1,2V, což je stejné jako u NiCd baterie.

Proces nabíjení NiCd/NiMH akumulátorů je velmi podobný, vyžaduje nabíjení konstantním proudem.Rozdíl mezi nimi je především v metodě detekce ukončení rychlého nabíjení, aby se zabránilo přebití baterie.Nabíječka provádí nabíjení baterie konstantním proudem a zároveň zjišťuje napětí baterie a další parametry.Když napětí baterie pomalu stoupá a dosáhne maximální hodnoty, rychlonabíjení NiMH baterie je ukončeno, u NiCd baterie je rychlonabíjení ukončeno, když napětí baterie poprvé klesne o -△V.Aby se zabránilo poškození baterie, nelze spustit rychlé nabíjení, když je teplota baterie příliš nízká.Když je teplota baterie Tmin nižší než 10°C, měl by se přepnout režim udržovacího nabíjení.Jakmile teplota baterie dosáhne specifikované hodnoty, nabíjení musí být okamžitě zastaveno.

Nikl-kadmiové baterie

Aktivní materiál na kladné desce nikl-kadmiové baterie NiCd baterie je složen z prášku oxidu niklu a práškového grafitu.Grafit se neúčastní chemických reakcí a jeho hlavní funkcí je zvýšení vodivosti.Aktivní materiál na negativní desce se skládá z prášku oxidu kademnatého a prášku oxidu železa.Funkcí prášku oxidu železitého je zajistit vyšší difuzibilitu prášku oxidu kademnatého, zabránit aglomeraci a zvýšit kapacitu elektrodové desky.Aktivní materiály jsou jednotlivě zabaleny do perforovaných ocelových pásů, které se po lisování stávají kladnými a zápornými deskami baterie.Polární desky jsou odděleny alkalicky odolnými izolačními tyčemi z tvrdé pryže nebo perforovanými polyvinylchloridovými vlnitými deskami.Elektrolytem je obvykle roztok hydroxidu draselného.Ve srovnání s jinými bateriemi je rychlost samovybíjení NiCd baterií (tj. rychlost, jakou baterie ztrácí nabití, když se nepoužívá) mírná.Při používání NiCd akumulátorů, pokud nejsou zcela vybité, dojde k jejich opětovnému nabití a při příštím vybití již nebudou moci vybít veškerou svou energii.Pokud je například 80 % baterie vybito a poté plně nabito, baterie může vybít pouze 80 % baterie.Jde o takzvaný paměťový efekt.Samozřejmě několik cyklů úplného vybití/nabití obnoví normální provoz NiCd baterie.Vzhledem k paměťovému efektu NiCd baterií, pokud nejsou zcela vybité, měla by být každá baterie před nabíjením vybita pod 1V.