Fitur pengisian baterai Ni-MH, persyaratan pengisi daya, dan parameter dasar. Baterai Ni-Cd, Ni-MH dan Li-Ion. Apa bedanya. Pro dan kontra deskripsi baterai Ni mh

Baterai nikel-logam hidrida secara bertahap menyebar di pasar, dan teknologi produksinya sedang ditingkatkan. Banyak produsen secara bertahap meningkatkan karakteristik mereka. Secara khusus, jumlah siklus charge-discharge meningkat dan self-discharge baterai Ni-MH berkurang. Baterai jenis ini diproduksi untuk menggantikan baterai Ni-Cd dan sedikit demi sedikit mendorongnya keluar dari pasaran. Tetapi masih ada beberapa area penggunaan di mana baterai NiMH tidak dapat menggantikan baterai kadmium. Terutama di mana arus debit tinggi diperlukan. Kedua jenis baterai membutuhkan pengisian yang kompeten. Kami telah berbicara tentang pengisian baterai nikel-kadmium, dan sekarang giliran untuk mengisi baterai Ni-MH.

Dalam proses pengisian, baterai mengalami serangkaian reaksi kimia, di mana sebagian energi yang disuplai mengalir. Sisa energi diubah menjadi panas. Efisiensi proses pengisian adalah bagian dari energi yang dipasok yang tetap berada dalam “cadangan” baterai. Nilai efisiensi dapat bervariasi tergantung pada kondisi pengisian daya, tetapi tidak pernah 100 persen. Perlu dicatat bahwa efisiensi saat mengisi baterai Ni-Cd lebih tinggi daripada dalam kasus hidrida logam-nikel. Proses pengisian baterai Ni-MH terjadi dengan pelepasan panas yang besar, yang memaksakan keterbatasan dan fiturnya sendiri. Untuk informasi lebih lanjut, baca artikel di tautan yang disediakan.

Kecepatan pengisian paling tergantung pada jumlah arus yang disuplai. Arus untuk mengisi baterai Ni-MH ditentukan oleh jenis pengisian yang dipilih. Dalam hal ini, arus diukur dalam fraksi kapasitas (C) baterai Ni-MH. Misalnya, dengan kapasitas 1500 mAh, arus 0,5C akan menjadi 750 mA. Tergantung pada tingkat pengisian baterai nikel-logam hidrida, ada tiga jenis pengisian:

  • Tetes (mengisi arus 0,1C);
  • Cepat (0,3C);
  • Dipercepat (0,5-1C).

Pada umumnya, hanya ada dua jenis pengisian: menetes dan dipercepat. Cepat dan dipercepat adalah hal yang hampir sama. Mereka hanya berbeda dalam metode menghentikan proses pengisian.

Secara umum, setiap pengisian baterai Ni-MH dengan arus lebih besar dari 0,1C berlangsung cepat dan memerlukan pemantauan beberapa kriteria penghentian proses. Pengisian daya tetes tidak memerlukan ini dan dapat berlanjut tanpa batas.

Jenis pengisian baterai nikel-logam hidrida

Sekarang mari kita lihat fitur-fiturnya jenis yang berbeda rincian pengisian.

Pengisian daya baterai Ni-MH secara tetes

Perlu disebutkan di sini bahwa jenis pengisian ini tidak meningkatkan masa pakai baterai Ni-MH. Karena pengisian daya tetesan tidak mati bahkan setelah pengisian penuh, arus yang dipilih sangat kecil. Hal ini dilakukan agar baterai tidak kepanasan selama pengisian daya yang lama. Dalam kasus baterai Ni-MH, nilai arus bahkan dapat dikurangi menjadi 0,05C. Untuk nikel-kadmium, 0.1C cocok.

Dengan pengisian tetes, tidak ada karakteristik tegangan maksimum dan hanya waktu yang dapat bertindak sebagai batasan jenis pengisian ini. Untuk memperkirakan waktu yang diperlukan, Anda perlu mengetahui kapasitas dan pengisian awal baterai. Untuk menghitung waktu pengisian lebih akurat, Anda perlu mengosongkan baterai. Ini akan menghilangkan pengaruh muatan awal. Efisiensi drip charging baterai Ni-MH berada pada level 70 persen, lebih rendah dibandingkan tipe lainnya. Banyak produsen baterai NiMH tidak merekomendasikan pengisian daya menetes. Meskipun baru-baru ini semakin banyak informasi bahwa model modern baterai Ni-MH tidak mengalami penurunan dalam proses pengisian daya tetes.

Baterai NiMH Pengisian Cepat

Pabrikan baterai Ni-MH dalam rekomendasinya memberikan karakteristik untuk pengisian daya dengan nilai arus di kisaran 0,75-1C. Dipandu oleh nilai-nilai ini saat memilih arus untuk mengisi baterai Ni-MH. Arus pengisian di atas nilai ini tidak disarankan karena dapat menyebabkan katup pengaman terbuka untuk mengurangi tekanan. Pengisian cepat baterai nikel-metal hidrida disarankan pada suhu 0-40 derajat Celcius dan tegangan 0,8-0,8 volt.

Efisiensi proses pengisian cepat jauh lebih besar daripada pengisian tetes. Itu sekitar 90 persen. Namun, pada akhir proses, efisiensi turun tajam, dan energi diubah menjadi panas. Di dalam baterai, suhu dan tekanan meningkat tajam. memiliki katup darurat yang dapat terbuka ketika tekanan meningkat. Dalam hal ini, sifat-sifat baterai akan hilang secara permanen. Dan suhu tinggi itu sendiri memiliki efek merugikan pada struktur elektroda baterai. Oleh karena itu, diperlukan kriteria yang jelas untuk menghentikan proses charging.

Persyaratan untuk pengisi daya(memori) untuk baterai Ni-MH akan kami sajikan di bawah ini. Untuk saat ini, kami mencatat bahwa pengisi daya tersebut mengisi daya sesuai dengan algoritma tertentu. Langkah-langkah umum dari algoritma ini adalah sebagai berikut:

  • menentukan keberadaan baterai;
  • kualifikasi baterai;
  • pra-pengisian;
  • transisi ke pengisian cepat;
  • pengisian cepat;
  • pengisian ulang;
  • mendukung pengisian.

Mari kita pertimbangkan tahapan ini secara lebih rinci.

Pada tahap ini, arus 0,1C diterapkan dan uji tegangan dilakukan di kutub. Untuk memulai proses pengisian, tegangan tidak boleh lebih dari 1,8 volt. Jika tidak, proses tidak akan dimulai.

Perlu dicatat bahwa pemeriksaan keberadaan baterai dilakukan pada tahap lain. Ini diperlukan jika baterai dilepas dari pengisi daya.

Jika logika memori menentukan bahwa nilai tegangan lebih besar dari 1,8 volt, maka ini dianggap sebagai tidak adanya baterai atau kerusakannya.

Kualifikasi Baterai

Di sini, perkiraan perkiraan daya baterai ditentukan. Jika tegangan kurang dari 0,8 volt, maka pengisian cepat baterai tidak dapat dimulai. Dalam hal ini, pengisi daya akan mengaktifkan mode pra-pengisian. Dalam penggunaan normal, baterai Ni-MH jarang mengeluarkan daya di bawah 1 volt. Oleh karena itu, pra-pengisian hanya diaktifkan jika terjadi pelepasan muatan yang dalam dan setelah penyimpanan baterai yang lama.

Pra-biaya

Seperti disebutkan di atas, pra-pengisian diaktifkan saat baterai Ni-MH benar-benar habis. Arus pada tahap ini diatur pada 0,1-0,3C. Tahap ini terbatas dalam waktu dan sekitar 30 menit. Jika selama ini baterai tidak mengembalikan tegangan 0,8 volt, maka pengisian daya terputus. Dalam hal ini, baterai kemungkinan besar rusak.

Transisi ke pengisian cepat

Pada tahap ini, ada peningkatan bertahap dalam arus pengisian. Peningkatan arus terjadi dengan lancar dalam waktu 2-5 menit. Dalam hal ini, seperti pada tahap lainnya, suhu dikontrol dan muatan dimatikan pada nilai kritis.

Arus muatan pada tahap ini berada pada kisaran 0,5-1C. Hal terpenting pada tahap pengisian cepat adalah pemadaman arus yang tepat waktu. Untuk melakukan ini, saat mengisi daya baterai Ni-MH, kontrol digunakan sesuai dengan beberapa kriteria berbeda.

Bagi yang belum tahu, saat pengisian menggunakan metode kontrol delta tegangan. Dalam proses pengisian, ia terus tumbuh, dan pada akhir proses ia mulai jatuh. Biasanya, akhir muatan ditentukan oleh penurunan tegangan 30 mV. Tetapi metode kontrol dengan baterai NiMH ini tidak bekerja dengan baik. Dalam hal ini, penurunan tegangan tidak begitu nyata seperti pada kasus Ni-Cd. Karena itu, untuk memicu perjalanan, Anda perlu meningkatkan kepekaan. Dan dengan peningkatan sensitivitas, kemungkinan alarm palsu karena kebisingan baterai meningkat. Selain itu, saat mengisi daya beberapa baterai, operasi terjadi pada waktu yang berbeda dan seluruh proses dioleskan.

Tapi tetap saja, menghentikan pengisian karena penurunan tegangan adalah yang utama. Saat mengisi daya dengan arus 1C, penurunan tegangan untuk mematikan adalah 2,5-12 mV. Terkadang pabrikan menetapkan deteksi bukan dengan penurunan, tetapi dengan tidak adanya perubahan tegangan pada akhir pengisian daya.

Pada saat yang sama, selama 5-10 menit pertama pengisian, kontrol delta tegangan dimatikan. Hal ini disebabkan fakta bahwa ketika pengisian cepat dimulai, tegangan baterai dapat sangat bervariasi sebagai akibat dari proses fluktuasi. Oleh karena itu, pada tahap awal, kontrol dimatikan untuk menghilangkan positif palsu.

Karena keandalan pengisian yang tidak terlalu tinggi oleh delta tegangan, kontrol juga digunakan sesuai dengan kriteria lain.

Pada akhir proses pengisian baterai Ni-MH, suhunya mulai meningkat. Menurut parameter ini, muatan dimatikan. Untuk mengecualikan nilai suhu OS, pemantauan dilakukan bukan dengan nilai absolut, tetapi dengan delta. Biasanya, kenaikan suhu lebih dari 1 derajat per menit dianggap sebagai kriteria untuk mengakhiri muatan. Tetapi metode ini mungkin tidak bekerja pada arus muatan kurang dari 0,5C, ketika suhu naik agak lambat. Dan dalam hal ini, dimungkinkan untuk mengisi ulang baterai Ni-MH.

Ada juga metode untuk mengontrol proses pengisian dengan menganalisis turunan tegangan. Dalam hal ini, bukan delta tegangan yang dipantau, tetapi laju pertumbuhan maksimumnya. Metode ini memungkinkan Anda untuk menghentikan pengisian cepat sedikit lebih awal dari penyelesaian pengisian daya. Tetapi kontrol seperti itu dikaitkan dengan sejumlah kesulitan, khususnya, pengukuran tegangan yang lebih akurat.

Beberapa pengisi daya untuk baterai Ni-MH digunakan untuk mengisi daya tidak D.C., tapi impulsif. Disajikan dengan durasi 1 detik dengan interval 20-30 milidetik. Sebagai keuntungan dari muatan seperti itu, para ahli menyebut distribusi zat aktif yang lebih seragam di seluruh volume baterai dan penurunan pembentukan kristal besar. Selain itu, pengukuran tegangan yang lebih akurat dilaporkan dalam interval antara aplikasi saat ini. Sebagai perpanjangan dari metode ini, Reflex Charging telah diusulkan. Dalam hal ini, ketika arus berdenyut diterapkan, pengisian (1 detik) dan pelepasan (5 detik) bergantian. Arus pelepasan adalah 1-2,5 kali lebih rendah dari muatan. Sebagai keuntungan, seseorang dapat memilih suhu yang lebih rendah selama pengisian dan penghapusan formasi kristal besar.

Saat mengisi baterai nikel-metal hidrida, sangat penting untuk mengontrol akhir proses pengisian dengan berbagai parameter. Pasti ada cara untuk membatalkan tuduhan. Untuk ini, nilai absolut suhu dapat digunakan. Seringkali nilai ini adalah 45-50 derajat Celcius. Dalam hal ini, pengisian daya harus dihentikan dan dilanjutkan setelah pendinginan. Kemampuan untuk menerima muatan dalam baterai Ni-MH pada suhu ini berkurang.

Penting untuk menetapkan batas waktu pengisian daya. Hal ini dapat diperkirakan dari kapasitas baterai, besarnya arus pengisian dan efisiensi proses. Batas tersebut ditetapkan pada perkiraan waktu ditambah 5-10 persen. Dalam hal ini, jika tidak ada metode kontrol sebelumnya yang berfungsi, pengisian daya akan mati pada waktu yang ditentukan.

Tahap isi ulang

Pada tahap ini, arus pengisian diatur ke 0,1-0,3C. Durasi sekitar 30 menit. Pengisian ulang yang lebih lama tidak disarankan karena memperpendek masa pakai baterai. Tahap pengisian ulang membantu menyamakan muatan sel dalam baterai. Yang terbaik adalah jika, setelah pengisian cepat, baterai menjadi dingin hingga suhu kamar, dan kemudian pengisian ulang dimulai. Kemudian baterai akan mengembalikan kapasitas penuhnya.

Pengisi daya untuk baterai Ni-Cd sering memasukkan baterai ke mode pengisian tetes setelah proses pengisian selesai. Untuk baterai Ni-MH, ini hanya akan berguna jika arus yang disuplai sangat kecil (sekitar 0,005C). Ini akan cukup untuk mengkompensasi self-discharge baterai.

Idealnya, pengisian daya harus memiliki fungsi menyalakan biaya perawatan saat tegangan baterai turun. Pengisian cadangan hanya masuk akal jika waktu yang cukup lama berlalu antara mengisi daya baterai dan menggunakannya.

Pengisian baterai Ni-MH yang sangat cepat

Dan perlu disebutkan pengisian baterai ultra-cepat. Diketahui bahwa ketika diisi hingga 70 persen dari kapasitasnya, baterai nikel-metal hidrida memiliki efisiensi pengisian hampir 100 persen. Oleh karena itu, pada tahap ini masuk akal untuk meningkatkan arus untuk perjalanannya yang dipercepat. Arus dalam kasus tersebut terbatas pada 10C. Masalah utama di sini adalah menentukan 70 persen dari muatan di mana arus harus dikurangi menjadi muatan cepat normal. Ini sangat tergantung pada tingkat pengosongan dari mana pengisian baterai dimulai. Arus tinggi dapat dengan mudah menyebabkan baterai menjadi terlalu panas dan merusak struktur elektrodanya. Oleh karena itu, penggunaan pengisian daya ultra cepat hanya disarankan jika Anda memiliki keterampilan dan pengalaman yang sesuai.

Persyaratan umum untuk pengisi daya baterai nikel-logam hidrida

Tidak disarankan untuk membongkar model individual apa pun untuk mengisi daya baterai Ni-MH dalam kerangka artikel ini. Cukup untuk dicatat bahwa ini dapat menjadi pengisi daya yang terfokus secara sempit untuk mengisi baterai nikel-metal hidrida. Mereka memiliki algoritme pengisian kabel (atau beberapa) dan terus-menerus mengerjakannya. Dan ada perangkat universal yang memungkinkan Anda untuk menyempurnakan parameter pengisian daya. Sebagai contoh, . Perangkat tersebut dapat digunakan untuk mengisi berbagai baterai. Termasuk, dan untuk, jika ada adaptor daya dengan daya yang sesuai.

Penting untuk mengatakan beberapa kata tentang karakteristik dan fungsi apa yang harus dimiliki pengisi daya untuk baterai Ni-MH. Perangkat harus dapat menyesuaikan arus pengisian atau mengaturnya secara otomatis, tergantung pada jenis baterai. Mengapa itu penting?

Sekarang ada banyak model baterai nikel-logam hidrida, dan banyak baterai dengan faktor bentuk yang sama mungkin berbeda kapasitasnya. Dengan demikian, arus pengisian harus berbeda. Jika Anda mengisi daya dengan arus di atas normal, akan ada pemanasan. Jika di bawah normal, maka proses pengisian akan memakan waktu lebih lama dari yang diharapkan. Dalam kebanyakan kasus, arus pada pengisi daya dibuat dalam bentuk "preset" untuk baterai biasa. Secara umum, saat mengisi daya, produsen baterai Ni-MH tidak merekomendasikan pengaturan arus lebih dari 1,3-1,5 ampere untuk tipe AA, berapa pun kapasitasnya. Jika karena alasan tertentu Anda perlu meningkatkan nilai ini, maka Anda perlu menjaga pendinginan paksa baterai.

Masalah lainnya adalah terkait dengan terputusnya daya charger saat proses charging. Dalam hal ini, ketika daya dihidupkan, itu akan mulai lagi dari tahap deteksi baterai. Saat pengisian cepat berakhir tidak ditentukan oleh waktu, tetapi oleh sejumlah kriteria lain. Oleh karena itu, jika lulus, maka akan dilewati saat dihidupkan. Namun tahap pengisian ulang akan dilakukan kembali, jika sudah terlanjur. Akibatnya, baterai menerima pengisian daya yang berlebihan dan pemanasan berlebihan yang tidak diinginkan. Di antara persyaratan lain untuk pengisi daya baterai Ni-MH adalah debit rendah saat pengisi daya dimatikan. Arus pelepasan dalam pengisi daya yang tidak diberi energi tidak boleh melebihi 1 mA.

Perlu dicatat kehadiran fungsi penting lainnya di pengisi daya. Itu harus mengenali sumber arus primer. Sederhananya, baterai mangan-seng dan alkaline.

Saat memasang dan mengisi baterai seperti itu di pengisi daya, baterai tersebut dapat meledak, karena tidak memiliki katup darurat untuk mengurangi tekanan. Pengisi daya harus dapat mengenali sumber arus primer tersebut dan tidak mulai mengisi daya.

Meskipun perlu dicatat di sini bahwa definisi baterai dan sumber arus primer memiliki sejumlah kesulitan. Oleh karena itu, produsen memori tidak selalu melengkapi model mereka dengan fungsi serupa.

Beberapa Tip untuk Mengoperasikan Baterai Nikel-Metal Hidrida

Seperti yang Anda pahami, aturan dasar untuk mengoperasikan baterai Ni-MH adalah untuk mencegah panas berlebih dan pengisian daya yang berlebihan. Berikut ini adalah tips tambahan untuk menggunakan baterai NiMH untuk membantu memperpanjang umurnya:

  • Jika Anda meninggalkan baterai Ni-MH untuk waktu yang lama, maka muatan di dalamnya harus 30-50 persen dari kapasitas nominal;
  • Baterai nikel-logam hidrida jauh lebih sensitif terhadap pengisian yang berlebihan dan panas daripada baterai nikel-kadmium. Hal-hal ini secara negatif mempengaruhi kehidupan mereka dan keluaran baterai saat ini. Harap dicatat bahwa pengisi daya baterai Ni-MH dapat digunakan untuk mengisi daya Ni-Cd, tetapi tidak sebaliknya.;
  • Nikel-metal hidrida dapat, tetapi tidak harus mengalami siklus pelatihan. Pengisi daya berkualitas tinggi dalam beberapa pengisian daya memungkinkan baterai memperoleh kapasitas yang hilang selama penyimpanan di gudang dan transportasi. Untuk produk dari produsen yang berbeda, jumlah siklus untuk satu set wadah bervariasi. Untuk beberapa baterai, 3-4 siklus sudah cukup, sedangkan untuk yang lain, bahkan lima puluh mungkin tidak cukup;
  • Setelah akhir siklus pengisian atau pengosongan, biarkan baterai menjadi dingin. Pengisian pada suhu di bawah 5 dan di atas 50 derajat Celcius tidak boleh dilakukan. Ini mempersingkat masa pakai baterai Ni-MH;
  • Hindari pemakaian baterai Ni-MH di bawah 0,9 volt. Dalam kasus seperti itu, banyak pengisi daya murah tidak akan dapat mulai mengisi daya. Saat pengisian tidak dapat mengenali baterai yang habis, Anda dapat menghubungkan baterai ke sumber daya eksternal (arus 90-160 mA) dan membawa tegangan ke 0,9 volt;
  • Saat menggunakan baterai sel yang sama dalam mode isi ulang, disarankan untuk mengosongkan baterai hingga 0,9 volt dan kemudian mengisinya hingga penuh di pengisi daya. Proses ini diinginkan untuk diulang setiap sepuluh kali pengisian ulang baterai Ni-MH.

Butuh informasi tentang? Kemudian baca artikel di link tersebut.

Parameter pengisian untuk baterai Ni-MH yang paling umum

Sebagai kesimpulan, kami memberikan parameter untuk pengisian jenis baterai nikel-metal hidrida yang paling umum. Spesifikasi didasarkan pada baterai yang benar-benar habis. Mereka diringkas dalam tabel di bawah ini.

Kapasitas sel, mAh Ukuran Arus pengisian, mA Waktu pengisian, jam Arus pengisian maksimum, mA Arus pelepasan maksimum, A
Kapasitas sel, mAh Ukuran Arus pengisian, mA Waktu pengisian, jam Arus pengisian maksimum, mA Arus pelepasan maksimum, A
160 1/3 AAA 16 14-16 160 0,48
250 1/3 AA 25 14-16 250 0,75
400 2/3 AAA 50 7-8 400 1,2
700 2/3 AA 100 7-8 500 1
800 AAA 100 8-9 800 5
850 DATAR 100 10-11 500 3
1000 AAA 100 10-12 1000 5
1100 2/3 A 100 12-13 500 3
1200 2/3 A 100 13-14 500 3
1300 2/3 A 100 13-14 500 3
1500 2/3 A 100 16-17 1000 30
2000 A A 200 10 2000 10
2100 A A 200 10-11 2000 15
2150 4/5 A 150 14-16 1500 10
2500 A A 250 10-11 2500 20
2700

Di antara baterai lainnya, baterai Ni Mh sering digunakan. Baterai ini tinggi spesifikasi teknis sehingga dapat digunakan seefisien mungkin. Jenis baterai ini digunakan hampir di mana-mana, di bawah ini kami akan mempertimbangkan semua fitur baterai tersebut, serta menganalisis nuansa operasi dan produsen terkenal.

Pemeliharaan

Apa itu baterai hidrida logam nikel?

Untuk memulainya, perlu dicatat bahwa hidrida logam-nikel mengacu pada sumber daya sekunder. Itu tidak menghasilkan energi dan membutuhkan pengisian ulang sebelum operasi.

Ini terdiri dari dua komponen:

  • anoda - nikel-litium hidrida atau nikel-lantanum;
  • katodanya adalah nikel oksida.

Elektrolit juga digunakan untuk mengeksitasi sistem. Kalium hidroksida dianggap sebagai elektrolit optimal. Ini adalah sumber makanan alkali menurut klasifikasi modern.

Baterai jenis ini telah menggantikan baterai nikel-kadmium. Pengembang berhasil meminimalkan karakteristik kelemahan baterai jenis sebelumnya. Desain industri pertama dipasarkan pada akhir tahun 80-an.

Saat ini, dimungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan kepadatan energi yang tersimpan dibandingkan dengan prototipe pertama. Beberapa ahli percaya bahwa batas kepadatan belum tercapai.

Prinsip operasi dan perangkat baterai Ni Mh

Untuk memulainya, ada baiknya mempertimbangkan cara kerja baterai NiMh. Seperti yang sudah disebutkan, baterai ini terdiri dari beberapa komponen. Mari kita menganalisis mereka secara lebih rinci.

Anoda di sini adalah komposisi penyerap hidrogen. Ia mampu mengambil hidrogen dalam jumlah besar, rata-rata, jumlah elemen yang diserap dapat melebihi volume elektroda hingga 1000 kali lipat. Untuk mencapai stabilisasi lengkap, lithium atau lantanum ditambahkan ke paduan.

Katoda terbuat dari nikel oksida. Ini memungkinkan Anda untuk mendapatkan muatan kualitas antara katoda dan anoda. Dalam praktiknya, yang paling jenis yang berbeda katoda sesuai dengan desain teknis:

  • pipih;
  • logam-keramik;
  • merasa logam;
  • ditekan;
  • nikel busa (polimer busa).

Busa polimer dan katoda logam terasa dicirikan oleh kapasitas dan masa pakai tertinggi.

Konduktor di antara mereka adalah alkali. Ini menggunakan kalium hidroksida pekat.

Desain baterai mungkin berbeda tergantung pada tujuan dan sasaran. Paling sering, ini adalah anoda dan katoda yang digulung dalam gulungan, di antaranya ada pemisah. Ada juga opsi di mana pelat ditempatkan secara bergantian, digeser oleh pemisah. Elemen wajib dari desain adalah katup pengaman, dipicu oleh peningkatan tekanan darurat di dalam baterai hingga 2-4 MPa.

Apa itu baterai Ni-Mh dan karakteristik teknisnya?

Semua baterai nikel-metal hidrida adalah Baterai Isi Ulang (diterjemahkan sebagai baterai isi ulang). Baterai jenis ini diproduksi dalam berbagai jenis dan bentuk. Semuanya ditujukan untuk berbagai tujuan dan tugas.

Ada baterai yang hampir tidak pernah digunakan saat ini, atau digunakan sampai batas tertentu. Baterai tersebut termasuk jenis Krona, ditandai 6KR61, dulu digunakan di mana-mana, sekarang hanya dapat ditemukan di peralatan lama. Baterai tipe 6KR61 memiliki tegangan 9v.

Kami akan menganalisis jenis baterai utama dan karakteristiknya, yang digunakan sekarang.

  • A A.. Kapasitasnya berkisar antara 1700-2900 mAh.
  • AAA.. Terkadang diberi label MN2400 atau MX2400. Kapasitas - 800-1000 mAh.
  • DARI. Baterai rata-rata. Mereka memiliki kapasitas di kisaran 4500-6000 mAh.
  • D. Jenis baterai paling kuat. Kapasitas dari 9000 hingga 11500 mAh.

Semua baterai yang terdaftar memiliki tegangan 1,5v. Ada juga beberapa model dengan tegangan 1.2v. Tegangan maksimum 12v (dengan menghubungkan 10 baterai 1.2v).

Pro dan kontra dari baterai Ni-Mh

Seperti yang telah disebutkan, jenis baterai ini telah menggantikan varietas yang lebih lama. Tidak seperti analog, secara signifikan mengurangi "efek memori". Mereka juga mengurangi jumlah zat berbahaya bagi alam dalam proses penciptaan.


Paket baterai 8 baterai 1.2v

Keuntungannya termasuk nuansa berikut.

  • Bekerja dengan baik dengan suhu rendah. Ini sangat penting untuk peralatan yang dioperasikan di luar ruangan.
  • Mengurangi "efek memori". Tapi, bagaimanapun, itu hadir.
  • Baterai tidak beracun.
  • Kapasitas lebih tinggi dibandingkan dengan analog.

Selain itu, baterai jenis ini juga memiliki kekurangan.

  • Pelepasan diri yang lebih tinggi.
  • Lebih mahal untuk diproduksi.
  • Setelah sekitar 250-300 siklus pengisian/pengosongan, kapasitas mulai berkurang.
  • Kehidupan pelayanan terbatas.

Di mana baterai nikel metal hidrida digunakan?

Terimakasih untuk kapasitas besar Anda dapat menggunakan baterai ini di mana-mana. Apakah itu obeng, atau alat pengukur yang rumit, dalam hal apa pun, baterai seperti itu akan memberinya energi dalam jumlah yang tepat tanpa masalah.

Dalam kehidupan sehari-hari, baterai semacam itu paling sering digunakan pada perangkat penerangan portabel dan peralatan radio. Di sini mereka menunjukkan kinerja yang baik, mempertahankan properti konsumen yang optimal untuk waktu yang lama. Selain itu, baik elemen sekali pakai maupun yang dapat digunakan kembali, diisi ulang secara teratur dari sumber eksternal nutrisi.

Aplikasi lain adalah peralatan. Karena kapasitasnya yang cukup, mereka juga dapat digunakan dalam peralatan medis portabel. Mereka bekerja dengan baik di tonometer dan glukometer. Karena tidak ada lonjakan daya, tidak ada pengaruh pada hasil pengukuran.

Banyak alat pengukur dalam teknologi harus digunakan di luar ruangan, termasuk di musim dingin. Di sini, baterai hidrida logam tidak tergantikan. Karena reaksi rendah terhadap suhu negatif, mereka dapat digunakan dalam kondisi yang paling sulit.

Aturan operasi

Harus diingat bahwa baterai baru memiliki resistansi internal yang cukup besar. Untuk mencapai beberapa pengurangan parameter ini, perlu untuk mengosongkan baterai beberapa kali "ke nol" pada awal penggunaan. Untuk melakukan ini, gunakan pengisi daya dengan fungsi ini.

Perhatian! Ini tidak berlaku untuk baterai sekali pakai.

Anda sering mendengar pertanyaan tentang berapa volt yang dapat Anda keluarkan dari baterai hidrida nikel-logam. Bahkan, dapat dibuang ke hampir nol parameter, dalam hal ini tegangan tidak akan cukup untuk mendukung pengoperasian perangkat yang terhubung.

Bahkan kadang-kadang dianjurkan untuk menunggu debit penuh. Ini mengurangi "efek memori". Dengan demikian, masa pakai baterai diperpanjang. Jika tidak, pengoperasian baterai jenis ini tidak berbeda dari analog.

Apakah saya perlu mengayunkan baterai Ni-Mh

Tahap operasi yang penting adalah penumpukan baterai. Baterai nikel-logam hidrida juga memerlukan prosedur ini. Ini sangat penting setelah penyimpanan jangka panjang untuk memulihkan kapasitas dan tegangan maksimum.

Untuk melakukan ini, perlu untuk mengosongkan baterai ke nol. Harap dicatat bahwa diperlukan untuk melepaskan arus. Akibatnya, Anda harus mendapatkan tegangan minimum. Jadi Anda dapat menghidupkan kembali baterai, bahkan jika banyak waktu telah berlalu sejak tanggal pembuatan. Semakin lama baterai disimpan, semakin banyak siklus penumpukan yang diperlukan. Biasanya dibutuhkan 2-5 siklus untuk mengembalikan kapasitansi dan resistansi.

Cara mengembalikan baterai Ni Mh

Terlepas dari semua kelebihan dan fiturnya, baterai semacam itu tetap memiliki "efek memori". Jika baterai mulai kehilangan kinerja, maka harus dipulihkan.

Sebelum mulai bekerja, Anda perlu memeriksa kapasitas baterai. Terkadang ternyata hampir tidak mungkin untuk meningkatkan kinerja, dalam hal ini Anda hanya perlu mengganti baterai. Kami juga memeriksa baterai untuk kerusakan.

Secara langsung pekerjaan itu sendiri mirip dengan penumpukan. Tapi, di sini mereka tidak mencapai pelepasan penuh, tetapi hanya mengurangi tegangan ke level 1v. Dibutuhkan 2-3 siklus. Jika selama waktu ini tidak mungkin untuk mencapai hasil yang optimal, ada baiknya mengenali baterai sebagai tidak dapat digunakan. Saat mengisi daya, Anda perlu mempertahankan parameter Delta Peak untuk baterai tertentu.

Penyimpanan dan pembuangan

Sebaiknya simpan baterai pada suhu mendekati 0 °C. Ini adalah keadaan optimal. Penting juga untuk mempertimbangkan bahwa penyimpanan harus dilakukan hanya selama tanggal kedaluwarsa, data ini ditunjukkan pada kemasan, tetapi penguraian kode mungkin berbeda untuk produsen yang berbeda.

Produsen yang harus diwaspadai

Baterai Ni-Mh diproduksi oleh semua produsen baterai. Dalam daftar di bawah ini Anda dapat melihat perusahaan paling terkenal yang menawarkan produk serupa.

  • Penggiat;
  • Varta;
  • Durasel;
  • Minamoto;
  • Eneloop;
  • unta;
  • Panasonic;
  • Saya robot;
  • Sanyo.

Jika dilihat dari kualitasnya, semuanya hampir sama. Namun, dimungkinkan untuk memilih baterai Varta dan Panasonic, mereka memiliki rasio harga dan kualitas yang paling optimal. Jika tidak, Anda dapat menggunakan salah satu baterai yang terdaftar tanpa batasan apa pun.


Jenis utama baterai:

  • Baterai Ni-Cd Nikel Kadmium
  • Baterai Ni-MH Nikel-metal hidrida
  • Baterai Li-Ion Lithium-ion

Baterai Ni-Cd Nikel Kadmium

Untuk peralatan nirkabel, baterai nikel-kadmium adalah standar de facto. Insinyur sangat menyadari kelebihan dan kekurangannya, khususnya baterai Ni-Cd Nikel-kadmium mengandung kadmium - logam berat dengan toksisitas yang meningkat.

Baterai nikel-kadmium memiliki apa yang disebut "efek memori", yang intinya bermuara pada fakta bahwa ketika mengisi baterai yang tidak terisi penuh, pelepasan barunya hanya mungkin sampai pada tingkat pengisian dayanya. Dengan kata lain, baterai "mengingat" tingkat muatan sisa dari mana baterai terisi penuh.

Jadi, saat mengisi baterai Ni-Cd yang tidak terisi penuh, kapasitasnya berkurang.

Ada beberapa cara untuk menghadapi fenomena ini. Kami hanya akan menjelaskan cara paling sederhana dan paling dapat diandalkan.

Saat menggunakan alat tanpa kabel dengan baterai Ni-Cd, ikuti petunjuk berikut: aturan sederhana: Isi daya hanya baterai yang benar-benar habis.

Kelebihan Baterai Ni-Cd Nikel Kadmium

  • Baterai Ni-Cd Nikel Kadmium Harga Rendah
  • Kemampuan untuk memberikan arus beban tertinggi
  • Kemampuan untuk mengisi baterai dengan cepat
  • Pertahankan kapasitas baterai yang tinggi hingga -20°C
  • Sejumlah besar siklus pengisian-pengosongan. Pada operasi yang benar baterai tersebut bekerja dengan sempurna dan memungkinkan hingga 1000 siklus pengisian-pengosongan atau lebih

Kekurangan Baterai Ni-Cd Nikel Kadmium

  • Tingkat self-discharge yang relatif tinggi - Baterai Ni-Cd Nickel-cadmium kehilangan sekitar 8-10% dari kapasitasnya pada hari pertama setelah pengisian penuh.
  • Selama penyimpanan, baterai Ni-Cd Nickel Cadmium kehilangan daya sekitar 8-10% setiap bulan
  • Setelah penyimpanan jangka panjang, kapasitas baterai Ni-Cd Nickel-Cadmium dipulihkan setelah 5 siklus pengisian-pengosongan.
  • Untuk memperpanjang masa pakai baterai Ni-Cd Ni-Cd, disarankan untuk benar-benar mengosongkannya setiap kali untuk mencegah "efek memori"

Baterai Ni-MH Nikel-metal hidrida

Baterai ini ditawarkan di pasaran sebagai baterai yang kurang beracun (dibandingkan dengan baterai Ni-Cd Nickel Cadmium) dan lebih ramah lingkungan, baik dalam produksi maupun pembuangan.

Dalam prakteknya, baterai Ni-MH Nickel-Metal Hydride memang menunjukkan kapasitas yang sangat besar dengan dimensi dan berat yang agak lebih kecil dari baterai Ni-Cd Nickel-Cadmium standar.

Karena penolakan hampir sepenuhnya terhadap penggunaan logam berat beracun dalam desain baterai Ni-MH Nickel-metal hydride, setelah digunakan, yang terakhir dapat dibuang dengan cukup aman dan tanpa konsekuensi lingkungan.

Baterai nikel-logam hidrida memiliki "efek memori" yang sedikit berkurang. Dalam praktiknya, "efek memori" hampir tidak terlihat karena tingginya self-discharge baterai ini.

Saat menggunakan baterai Ni-MH Nickel-Metal Hydride, disarankan untuk tidak mengosongkannya sepenuhnya selama pengoperasian.

Simpan baterai Ni-MH NiMH dalam keadaan terisi daya. Untuk gangguan operasi yang lama (lebih dari sebulan), baterai harus diisi ulang.

Kelebihan Baterai Ni-MH Nikel-Metal Hidrida

  • Baterai tidak beracun
  • Lebih sedikit "efek memori"
  • Performa bagus pada suhu rendah
  • Kapasitas besar dibandingkan dengan baterai Ni-Cd Ni-Cad

Kekurangan Baterai Ni-MH Nikel-Metal Hidrida

  • Jenis baterai yang lebih mahal
  • Tingkat self-discharge sekitar 1,5 kali lebih tinggi dari baterai Ni-Cd Ni-Cad
  • Setelah 200-300 siklus charge-discharge, kapasitas kerja baterai Ni-MH Ni-MH sedikit berkurang
  • Baterai Ni-MH Nickel-Metal Hydride memiliki masa pakai yang terbatas

Baterai Li-Ion Lithium-ion

Keuntungan yang tidak diragukan dari baterai lithium-ion adalah "efek memori" yang hampir tidak terlihat.

Berkat properti yang luar biasa ini, baterai Li-Ion dapat diisi atau diisi ulang sesuai kebutuhan, berdasarkan kebutuhan. Misalnya, Anda dapat mengisi ulang baterai lithium-ion yang kosong sebagian sebelum pekerjaan penting, berat, atau lama.

Sayangnya, baterai ini adalah baterai yang paling mahal. Selain itu, baterai lithium-ion memiliki masa pakai yang terbatas, terlepas dari jumlah siklus pengisian-pengosongan.

Singkatnya, kita dapat berasumsi bahwa baterai lithium-ion paling cocok untuk kasus penggunaan alat nirkabel yang intensif dan konstan.

Kelebihan Baterai Li-Ion Lithium-Ion

  • Tidak ada "efek memori" dan oleh karena itu dimungkinkan untuk mengisi dan mengisi ulang baterai sesuai kebutuhan
  • Baterai Lithium Ion Li-Ion Berkapasitas Tinggi
  • Baterai Lithium-Ion Li-Ion Ringan
  • Rekam tingkat self-discharge yang rendah - tidak lebih dari 5% per bulan
  • Kemampuan untuk mengisi baterai Li-Ion Lithium-ion dengan cepat

Kekurangan Baterai Li-Ion Lithium-Ion

  • Tingginya biaya baterai Li-Ion Li-ion
  • Mengurangi waktu pengoperasian pada suhu di bawah nol derajat Celcius
  • Masa pakai terbatas

Catatan

Dari praktik pengoperasian baterai Li-Ion Lithium-ion di ponsel, kamera, dll. dapat dicatat bahwa baterai ini melayani rata-rata 4 hingga 6 tahun dan menahan sekitar 250-300 siklus pengisian-pengosongan selama waktu ini. Pada saat yang sama, itu benar-benar diperhatikan: lebih banyak siklus pengisian daya - masa pakai baterai Li-Ion Lithium-ion yang lebih pendek!

Semua jenis baterai ini memiliki parameter penting seperti wadah. Kapasitas baterai menunjukkan berapa lama ia akan dapat memberi daya pada beban yang terhubung dengannya. Kapasitas baterai radio diukur dalam miliamp-jam. Karakteristik ini biasanya ditunjukkan pada baterai itu sendiri.

Sebagai contoh, mari kita ambil stasiun radio Alpha 80 dan baterai 2800 mAh-nya. Dengan siklus kerja 5/5/90, di mana 5% dari waktu operasi stasiun radio adalah untuk transmisi, 5% dari pekerjaan untuk penerimaan, 90% dari waktu dalam mode siaga - waktu operasi stasiun radio akan berada di minimal 15 jam. Semakin rendah parameter ini untuk baterai, semakin sedikit yang bisa berfungsi.

Ikuti berita di grup kami:

Baterai nikel metal hidrida adalah sumber arus berdasarkan reaksi kimia. Ditandai Ni-MH. Secara struktural, mereka adalah analog dari baterai nikel-kadmium (Ni-Cd) yang dikembangkan sebelumnya, dan dalam hal reaksi kimia yang terjadi, mereka mirip dengan baterai nikel-hidrogen. Termasuk dalam kategori sumber makanan alkali.

Penyimpangan sejarah

Kebutuhan akan catu daya yang dapat diisi ulang sudah ada sejak lama. Untuk berbagai jenis teknologi, mereka sangat diperlukan model kompak dengan peningkatan kapasitas penyimpanan muatan. Berkat program luar angkasa, sebuah metode telah dikembangkan untuk menyimpan hidrogen dalam baterai. Ini adalah spesimen nikel-hidrogen pertama.

Mempertimbangkan desain, elemen utama menonjol:

  1. elektroda(logam hidrida hidrogen);
  2. katoda(nikel oksida);
  3. elektrolit(potasium hidroksida).

Bahan yang sebelumnya digunakan untuk pembuatan elektroda tidak stabil. Tetapi eksperimen dan penelitian yang konstan mengarah pada fakta bahwa komposisi optimal diperoleh. Saat ini, lantanum dan nikel hidrit (La-Ni-CO) digunakan untuk pembuatan elektroda. Tetapi berbagai produsen juga menggunakan paduan lain, di mana nikel atau sebagiannya digantikan oleh aluminium, kobalt, mangan, yang menstabilkan dan mengaktifkan paduan.

Melewati reaksi kimia

Saat pengisian dan pemakaian, reaksi kimia terjadi di dalam baterai yang terkait dengan penyerapan hidrogen. Reaksi dapat ditulis dalam bentuk berikut.

  • Selama pengisian: Ni(OH)2+M→NiOOH+MH.
  • Selama pelepasan: NiOOH+MH→Ni(OH)2+M.

Reaksi berikut terjadi di katoda dengan pelepasan elektron bebas:

  • Selama pengisian: Ni(OH)2+OH→NiOOH+H2O+e.
  • Selama pelepasan: NiOOH+ H2O+e →Ni(OH)2+OH.

Di anoda:

  • Selama pengisian: M+ H2O+e → MH+OH.
  • Selama pelepasan: MH+OH →M+. H2O+e.

Desain baterai

Produksi utama baterai nikel-metal hidrida diproduksi dalam dua bentuk: prismatik dan silinder.

Elemen Ni-MH Silinder

Desainnya meliputi:

  • tubuh silinder;
  • kemasan;
  • katup;
  • tutup katup;
  • anoda;
  • kolektor anoda;
  • katoda;
  • cincin dielektrik;
  • pemisah;
  • bahan isolasi.

Anoda dan katoda dipisahkan oleh separator. Desain ini digulung dan ditempatkan dalam wadah baterai. Penyegelan dilakukan dengan penutup dan paking. Tutupnya memiliki katup pengaman. Ini dirancang sedemikian rupa sehingga ketika tekanan di dalam baterai naik hingga 4 MPa, ketika dipicu, ia melepaskan senyawa volatil berlebih yang terbentuk selama reaksi kimia.

Banyak ditemui dengan sumber makanan basah atau tertutup. Ini adalah hasil dari katup selama pengisian. Perubahan karakteristik dan operasi lebih lanjut mereka tidak mungkin. Jika tidak ada, baterai hanya membengkak dan benar-benar kehilangan kinerjanya.

Sel Ni-MH Prismatik

Desain mencakup elemen-elemen berikut:

Desain prismatik mengasumsikan penempatan anoda dan katoda secara bergantian dengan pemisahannya oleh separator. Dirakit dengan cara ini menjadi blok, mereka ditempatkan di kasing. Tubuh terbuat dari plastik atau logam. Penutup menyegel struktur. Untuk keamanan dan kontrol atas keadaan baterai, sensor tekanan dan katup ditempatkan di penutup.

Alkali digunakan sebagai elektrolit - campuran kalium hidroksida (KOH) dan lithium hidroksida (LiOH).

Untuk elemen Ni-MH, polipropilen atau poliamida non-anyaman bertindak sebagai isolator. Ketebalan bahan adalah 120-250 m.

Untuk produksi anoda, pabrikan menggunakan sermet. Namun baru-baru ini, polimer kempa dan busa telah digunakan untuk mengurangi biaya.

Berbagai teknologi digunakan dalam produksi katoda:

Karakteristik

Voltase. Saat idle, sirkuit internal baterai terbuka. Dan itu cukup sulit untuk diukur. Kesulitan disebabkan oleh keseimbangan potensial pada elektroda. Tetapi setelah pengisian penuh setelah sehari, tegangan pada elemen adalah 1,3-1,35V.

Tegangan pelepasan pada arus tidak melebihi 0,2A dan suhu sekitar 25°C adalah 1,2-1,25V. Nilai minimumnya adalah 1V.

Kapasitas energi, W∙h/kg:

  • teoretis – 300;
  • spesifik – 60–72.

Self-discharge tergantung pada suhu penyimpanan. Penyimpanan pada suhu kamar menyebabkan hilangnya kapasitas hingga 30% dalam bulan pertama. Kemudian tingkat melambat menjadi 7% dalam 30 hari.

Pilihan lain:

  • Tenaga penggerak listrik (EMF) - 1,25V.
  • Kepadatan energi - 150 Wh/dm3.
  • Suhu pengoperasian - dari -60 hingga +55°С.
  • Durasi operasi - hingga 500 siklus.

Pengisian dan kontrol yang benar

Charger digunakan untuk menyimpan energi. Tugas utama model murah adalah untuk memasok tegangan yang stabil. Untuk mengisi ulang baterai nikel-logam hidrida, diperlukan tegangan urutan 1,4-1,6V. Dalam hal ini, kekuatan arus harus 0,1 dari kapasitas baterai.

Misalnya, jika kapasitas yang dinyatakan adalah 1200 mAh, maka arus pengisian harus dipilih mendekati atau sama dengan 120 mA (0,12A).

Pengisian cepat dan dipercepat diterapkan. Proses pengisian cepat adalah 1 jam. Proses akselerasi memakan waktu hingga 5 jam. Proses intens seperti itu dikendalikan dengan mengubah tegangan dan suhu.

Proses pengisian normal berlangsung hingga 16 jam. Untuk mengurangi durasi waktu pengisian, pengisi daya modern biasanya diproduksi dalam tiga tahap. Tahap pertama adalah pengisian cepat dengan arus yang sama dengan kapasitas nominal baterai atau lebih tinggi. Tahap kedua - arus 0,1 kapasitansi. Tahap ketiga adalah dengan arus 0,05-0,02 dari kapasitas.

Proses pengisian harus dipantau. Pengisian daya yang berlebihan merusak kesehatan baterai. Pembentukan gas yang tinggi akan menyebabkan katup pengaman bekerja dan elektrolit akan mengalir keluar.

Kontrol dilakukan sesuai dengan metode berikut:

Keuntungan dan kerugian yang melekat pada sel Ni-MH

Baterai generasi terbaru tidak menderita penyakit seperti "efek memori". Tetapi setelah penyimpanan jangka panjang (lebih dari 10 hari), masih harus benar-benar habis sebelum mulai mengisi daya. Kemungkinan efek memori berasal dari kelambanan tindakan.

Peningkatan kapasitas penyimpanan energi

Keramahan lingkungan disediakan oleh bahan-bahan modern. Transisi ke mereka sangat memudahkan pembuangan elemen bekas.

Adapun kekurangannya, ada juga banyak di antaranya:

  • pembuangan panas yang tinggi;
  • kisaran suhu operasi kecil (dari -10 hingga + 40 ° C), meskipun produsen mengklaim indikator lain;
  • interval kecil arus operasi;
  • pelepasan diri yang tinggi;
  • ketidakpatuhan terhadap polaritas menonaktifkan baterai;
  • simpan untuk waktu yang singkat.

Seleksi berdasarkan kapasitas dan operasi

Sebelum Anda membeli baterai Ni-MH, Anda harus memutuskan kapasitasnya. Performa tinggi bukanlah solusi untuk masalah kekurangan energi. Semakin tinggi kapasitas elemen, semakin jelas self-discharge.

Sel hidrida logam nikel silinder tersedia dalam sejumlah besar ukuran, yang ditandai AA atau AAA. Populer dijuluki sebagai jari - aaa dan jari kelingking - aa. Anda dapat membelinya di semua toko listrik dan toko yang menjual barang elektronik.

Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, baterai dengan kapasitas 1200-3000 mAh, berukuran aaa, digunakan pada pemutar, kamera, dan perangkat elektronik lainnya dengan konsumsi listrik yang tinggi.

Baterai dengan kapasitas 300–1000 mAh, ukuran aa biasa digunakan pada perangkat dengan konsumsi daya rendah atau tidak langsung (walkie-talkie, senter, navigator).

Baterai hidrida logam yang sebelumnya banyak digunakan digunakan di semua perangkat portabel. Elemen tunggal dipasang dalam kotak yang dirancang oleh pabrikan untuk kemudahan pemasangan. Mereka biasanya memiliki tanda EN. Anda dapat membelinya hanya dari perwakilan resmi pabrikan.

Artikel tentang baterai Nickel-metal hydride (Ni-MH) ini telah lama menjadi klasik di Internet Rusia. Saya sarankan memeriksa…

Baterai nikel-logam hidrida (Ni-MH) analog dalam desain dengan baterai nikel-kadmium (Ni-Cd), dan dalam proses elektrokimia - baterai nikel-hidrogen. Energi spesifik baterai Ni-MH secara signifikan lebih tinggi daripada energi spesifik baterai Ni-Cd dan hidrogen (Ni-H2)

VIDEO: Baterai Nikel Metal Hidrida (NiMH)

Karakteristik komparatif baterai

Pilihan Ni-Cd Ni-H2 Ni-MH
Tegangan pengenal, V 1.2 1.2 1.2
Energi spesifik: Wh/kg | apa/l 20-40
60-120
40-55
60-80
50-80
100-270
Kehidupan pelayanan: tahun | siklus 1-5
500-1000
2-7
2000-3000
1-5
500-2000
Pelepasan diri, % 20-30
(selama 28 hari)
20-30
(selama 1 hari)
20-40
(selama 28 hari)
Suhu kerja, °С -50 — +60 -20 — +30 -40 — +60

*** Penyebaran besar beberapa parameter dalam tabel disebabkan oleh tujuan (desain) baterai yang berbeda. Selain itu, tabel tidak memperhitungkan data baterai modern dengan self-discharge rendah.

Sejarah baterai Ni-MH

Pengembangan baterai nikel-metal hidrida (Ni-MH) dimulai pada 50-70-an abad terakhir. Akibatnya, itu dibuat jalan baru penyimpanan hidrogen dalam baterai nikel-hidrogen, yang digunakan dalam pesawat ruang angkasa. Dalam elemen baru, hidrogen terakumulasi dalam paduan logam tertentu. Paduan menyerap 1.000 kali volume hidrogen mereka sendiri ditemukan pada 1960-an. Paduan ini terdiri dari dua atau lebih logam, salah satunya menyerap hidrogen dan yang lainnya adalah katalis yang mendorong difusi atom hidrogen ke dalam kisi logam. Jumlah kemungkinan kombinasi logam yang digunakan praktis tidak terbatas, yang memungkinkan untuk mengoptimalkan sifat-sifat paduan. Untuk membuat baterai Ni-MH, perlu dibuat paduan yang dapat bekerja pada tekanan hidrogen rendah dan suhu kamar. Saat ini, pengerjaan pembuatan paduan dan teknologi baru untuk pemrosesannya terus berlanjut di seluruh dunia. Paduan nikel dengan logam dari kelompok tanah jarang dapat menyediakan hingga 2000 siklus pengisian-pengosongan baterai dengan penurunan kapasitas elektroda negatif tidak lebih dari 30%. Baterai Ni-MH pertama, menggunakan paduan LaNi5 sebagai bahan aktif utama elektroda hidrida logam, dipatenkan oleh Bill pada tahun 1975. Pada percobaan awal dengan paduan logam hidrida, baterai nikel-logam hidrida tidak stabil, dan kapasitas baterai yang dibutuhkan dapat tidak tercapai. Oleh karena itu, penggunaan industri baterai Ni-MH baru dimulai pada pertengahan 80-an setelah pembuatan paduan La-Ni-Co, yang memungkinkan penyerapan hidrogen yang dapat dibalik secara elektrokimia selama lebih dari 100 siklus. Sejak itu, desain baterai Ni-MH terus ditingkatkan ke arah peningkatan kepadatan energinya. Penggantian elektroda negatif memungkinkan untuk meningkatkan beban massa aktif elektroda positif sebesar 1,3-2 kali, yang menentukan kapasitas baterai. Oleh karena itu, baterai Ni-MH memiliki karakteristik energi spesifik yang jauh lebih tinggi dibandingkan baterai Ni-Cd. Keberhasilan distribusi baterai nikel-logam hidrida dipastikan oleh kepadatan energi yang tinggi dan non-toksisitas bahan yang digunakan dalam produksinya.

Proses dasar baterai Ni-MH

Baterai Ni-MH menggunakan elektroda nikel-oksida sebagai elektroda positif, seperti baterai nikel-kadmium, dan elektroda paduan nikel-tanah jarang yang menyerap hidrogen, bukan elektroda kadmium negatif. Pada elektroda positif nikel oksida baterai Ni-MH, reaksi berlangsung:

Ni(OH) 2 + OH- → NiOOH + H 2 O + e - (muatan) NiOOH + H 2 O + e - → Ni(OH) 2 + OH - (pelepasan)

Pada elektroda negatif, logam dengan hidrogen yang diserap diubah menjadi hidrida logam:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (muatan) MH + OH - → M + H 2 O + e - (pelepasan)

Reaksi keseluruhan dalam baterai Ni-MH ditulis sebagai berikut:

Ni(OH) 2 + M → NiOOH + MH (muatan) NiOOH + MH → Ni(OH) 2 + M (pelepasan)

Elektrolit tidak berpartisipasi dalam reaksi pembentukan arus utama. Setelah melaporkan 70-80% dari kapasitas dan selama pengisian ulang, oksigen mulai dilepaskan pada elektroda oksida-nikel,

2OH- → 1/2O 2 + H2O + 2e - (isi ulang)

yang dikembalikan pada elektroda negatif:

1/2O 2 + H 2 O + 2e - → 2OH - (isi ulang)

Dua reaksi terakhir memberikan siklus oksigen tertutup. Ketika oksigen berkurang, peningkatan tambahan kapasitansi elektroda hidrida logam juga disediakan karena pembentukan gugus OH -.

Konstruksi elektroda baterai Ni-MH

Elektroda hidrogen logam

Bahan utama yang menentukan kinerja baterai Ni-MH adalah paduan penyerap hidrogen yang dapat menyerap hingga 1.000 kali volume hidrogennya sendiri. Paduan yang paling banyak digunakan adalah LaNi5, di mana sebagian nikel digantikan oleh mangan, kobalt dan aluminium untuk meningkatkan stabilitas dan aktivitas paduan. Untuk mengurangi biaya, beberapa produsen menggunakan misch metal sebagai pengganti lantanum (Mm, yang merupakan campuran elemen tanah jarang, rasio mereka dalam campuran mendekati rasio dalam bijih alami), yang, selain lantanum, juga termasuk cerium , praseodymium dan neodymium. Selama siklus charge-discharge, ada ekspansi dan kontraksi 15-25% dari kisi kristal paduan penyerap hidrogen karena penyerapan dan desorpsi hidrogen. Perubahan seperti itu mengarah pada pembentukan retakan pada paduan karena peningkatan tegangan internal. Pembentukan retakan menyebabkan peningkatan luas permukaan, yang terkorosi ketika berinteraksi dengan elektrolit alkali. Untuk alasan ini, kapasitas pelepasan elektroda negatif secara bertahap berkurang. Dalam baterai dengan jumlah elektrolit terbatas, ini menimbulkan masalah redistribusi elektrolit. Korosi paduan menyebabkan kepasifan kimia permukaan karena pembentukan oksida dan hidroksida tahan korosi, yang meningkatkan tegangan lebih dari reaksi pembangkit arus utama dari elektroda hidrida logam. Pembentukan produk korosi terjadi dengan konsumsi oksigen dan hidrogen dari larutan elektrolit, yang, pada gilirannya, menyebabkan penurunan jumlah elektrolit dalam baterai dan peningkatan resistansi internal. Untuk memperlambat proses dispersi dan korosi paduan yang tidak diinginkan, yang menentukan masa pakai baterai Ni-MH, dua metode utama digunakan (selain mengoptimalkan komposisi dan mode produksi paduan). Metode pertama adalah mikroenkapsulasi partikel paduan, yaitu dalam menutupi permukaannya dengan lapisan berpori tipis (5-10%) - menurut berat nikel atau tembaga. Metode kedua, yang telah menemukan aplikasi terluas saat ini, terdiri dari perlakuan permukaan partikel paduan dalam larutan alkali dengan pembentukan lapisan pelindung yang permeabel terhadap hidrogen.

Elektroda nikel oksida

Elektroda oksida-nikel dalam produksi massal diproduksi dalam modifikasi desain berikut: lamella, sinter lamellaless (logam-keramik) dan ditekan, termasuk pelet. Dalam beberapa tahun terakhir, lamellaless felt dan elektroda busa polimer telah mulai digunakan.

Elektroda pipih

Elektroda pipih adalah satu set kotak berlubang yang saling berhubungan (lamellae) yang terbuat dari pita baja berlapis nikel tipis (0,1 mm).

Elektroda sinter (cermet)

elektroda jenis ini terdiri dari dasar cermet berpori (dengan porositas minimal 70%), di pori-pori di mana massa aktif berada. Basisnya terbuat dari serbuk halus karbonil nikel, yang dicampur dengan amonium karbonat atau karbamid (60-65% nikel, sisanya adalah pengisi), ditekan, digulung atau disemprotkan ke mesh baja atau nikel. Kemudian kisi-kisi dengan bubuk mengalami perlakuan panas dalam atmosfer pereduksi (biasanya dalam atmosfer hidrogen) pada suhu 800-960 ° C, sedangkan amonium karbonat atau karbamid terurai dan menguap, dan nikel disinter. Substrat yang diperoleh memiliki ketebalan 1-2,3 mm, porositas 80-85% dan jari-jari pori 5-20 m. Basis secara bergantian diresapi dengan larutan pekat nikel nitrat atau nikel sulfat dan larutan alkali yang dipanaskan hingga 60-90 ° C, yang menginduksi pengendapan oksida nikel dan hidroksida. Saat ini, metode impregnasi elektrokimia juga digunakan, di mana elektroda dikenai perlakuan katodik dalam larutan nikel nitrat. Karena pembentukan hidrogen, larutan di pori-pori pelat menjadi alkali, yang mengarah pada pengendapan oksida dan hidroksida nikel di pori-pori pelat. Elektroda foil diklasifikasikan sebagai jenis elektroda sinter. Elektroda diproduksi dengan menerapkan pada pita nikel berlubang tipis (0,05 mm) di kedua sisi, dengan penyemprotan, emulsi alkohol bubuk karbonil nikel yang mengandung pengikat, sintering dan impregnasi kimia atau elektrokimia lebih lanjut dengan reagen. Ketebalan elektroda adalah 0,4-0,6 mm.

Elektroda yang ditekan

Elektroda yang ditekan dibuat dengan menekan di bawah tekanan 35-60 MPa dari massa aktif ke mesh atau pita baja berlubang. Massa aktif terdiri dari nikel hidroksida, kobalt hidroksida, grafit dan pengikat.

Elektroda logam terasa

Elektroda kempa logam memiliki dasar yang sangat berpori yang terbuat dari nikel atau serat karbon. Porositas pondasi ini adalah 95% atau lebih. Elektroda kempa dibuat berdasarkan polimer berlapis nikel atau kempa grafit. Ketebalan elektroda, tergantung pada tujuannya, berada di kisaran 0,8-10 mm. Massa aktif dimasukkan ke dalam kain kempa dengan metode yang berbeda, tergantung pada kepadatannya. Dapat digunakan sebagai pengganti felt busa nikel diperoleh dengan busa poliuretan pelapis nikel diikuti dengan anil dalam lingkungan pereduksi. Pasta yang mengandung nikel hidroksida dan pengikat biasanya dimasukkan ke dalam media yang sangat berpori dengan cara menyebar. Setelah itu, alas dengan pasta dikeringkan dan digulung. Elektroda polimer kempa dan busa dicirikan oleh kapasitas spesifik yang tinggi dan masa pakai yang lama.

Konstruksi baterai Ni-MH

Baterai Silinder Ni-MH

Elektroda positif dan negatif, dipisahkan oleh pemisah, digulung dalam bentuk gulungan, yang dimasukkan ke dalam wadah dan ditutup dengan tutup segel dengan paking (Gambar 1). Penutup memiliki katup pengaman yang beroperasi pada tekanan 2-4 MPa jika terjadi kegagalan dalam pengoperasian baterai.

Gambar.1. Desain baterai nickel-metal hydride (Ni-MH): 1-body, 2-cap, 3-valve cap, 4-valve, 5-positive electrode collector, 6-insulating ring, 7-electrode negatif, 8- pemisah, 9- elektroda positif, 10-isolator.

Baterai Prismatik Ni-MH

Dalam baterai Ni-MH prismatik, elektroda positif dan negatif ditempatkan secara bergantian, dan pemisah ditempatkan di antara mereka. Blok elektroda dimasukkan ke dalam kotak logam atau plastik dan ditutup dengan penutup segel. Katup atau sensor tekanan biasanya dipasang pada penutup (Gambar 2).

Gbr.2. Struktur baterai Ni-MH: 1-body, 2-cap, 3-valve cap, 4-valve, 5-insulating gasket, 6-insulator, 7-elektroda negatif, 8-separator, 9-elektroda positif.

Baterai Ni-MH menggunakan elektrolit alkalin yang terdiri dari KOH dengan penambahan LiOH. Sebagai pemisah dalam baterai Ni-MH, digunakan polipropilen non-anyaman dan poliamida setebal 0,12-0,25 mm, yang diolah dengan bahan pembasah.

elektroda positif

Baterai Ni-MH menggunakan elektroda positif nikel oksida, mirip dengan yang digunakan pada baterai Ni-Cd. Dalam baterai Ni-MH, elektroda keramik-logam terutama digunakan, dan dalam beberapa tahun terakhir, elektroda kain kempa dan busa polimer (lihat di atas).

Elektroda negatif

Lima desain elektroda hidrida logam negatif (lihat di atas) telah menemukan aplikasi praktis dalam baterai Ni-MH: - pipih, ketika bubuk paduan penyerap hidrogen dengan atau tanpa pengikat ditekan ke dalam jaring nikel; - busa nikel, ketika pasta dengan paduan dan pengikat dimasukkan ke dalam pori-pori dasar busa nikel, dan kemudian dikeringkan dan ditekan (digulung); - foil, ketika pasta dengan paduan dan pengikat diterapkan pada nikel berlubang atau foil baja berlapis nikel, dan kemudian dikeringkan dan ditekan; - digulung, ketika bubuk dari massa aktif, yang terdiri dari paduan dan pengikat, diterapkan dengan menggulung (menggulung) pada kisi nikel tarik atau kisi tembaga; - disinter, ketika bubuk paduan ditekan ke kisi nikel dan kemudian disinter dalam atmosfer hidrogen. Kapasitansi spesifik dari elektroda hidrida logam dari desain yang berbeda nilainya mendekati dan ditentukan terutama oleh kapasitansi paduan yang digunakan.

Karakteristik baterai Ni-MH. Karakteristik listrik

Tegangan sirkuit terbuka

Nilai tegangan rangkaian terbuka Ur.c. Sistem Ni-MH sulit ditentukan secara akurat karena ketergantungan potensial kesetimbangan elektroda oksida nikel pada derajat oksidasi nikel, serta ketergantungan potensial kesetimbangan elektroda logam hidrida pada derajat saturasi hidrogen. 24 jam setelah baterai diisi, tegangan rangkaian terbuka dari baterai Ni-MH yang terisi berada dalam kisaran 1,30-1,35V.

Tegangan pelepasan terukur

Ur pada arus pelepasan yang dinormalisasi Ir = 0,1-0,2C (C adalah kapasitas nominal baterai) pada 25 ° C adalah 1,2-1,25V, tegangan akhir yang biasa adalah 1V. Tegangan berkurang dengan meningkatnya beban (lihat gambar 3)

Gbr.3. Karakteristik pelepasan baterai Ni-MH pada suhu 20°C dan arus beban normal yang berbeda: 1-0.2C; 2-1C; 3-2C; 4-3C

Kapasitas baterai

Dengan peningkatan beban (penurunan waktu pengosongan) dan dengan penurunan suhu, kapasitas baterai Ni-MH berkurang (Gambar 4). Pengaruh penurunan suhu pada kapasitansi terutama terlihat pada tingkat debit tinggi dan pada suhu di bawah 0 °C.

Gbr.4. Ketergantungan kapasitas pelepasan baterai Ni-MH pada suhu pada arus pelepasan yang berbeda: 1-0.2C; 2-1C; 3-3C

Keamanan dan masa pakai baterai Ni-MH

Selama penyimpanan, baterai Ni-MH akan habis sendiri. Setelah sebulan pada suhu kamar, kehilangan kapasitas adalah 20-30%, dan dengan penyimpanan lebih lanjut, kehilangan berkurang menjadi 3-7% per bulan. Tingkat self-discharge meningkat dengan meningkatnya suhu (lihat Gambar 5).

Gbr.5. Ketergantungan kapasitas pelepasan baterai Ni-MH pada waktu penyimpanan pada suhu yang berbeda: 1-0°С; 2-20 °C; 3-40°С

Mengisi baterai Ni-MH

Waktu pengoperasian (jumlah siklus pengisian-pengosongan) dan masa pakai baterai Ni-MH sangat ditentukan oleh kondisi pengoperasian. Waktu operasi berkurang dengan bertambahnya kedalaman dan kecepatan pelepasan. Waktu pengoperasian tergantung pada kecepatan pengisian dan metode pengendalian penyelesaiannya. Tergantung pada jenis baterai Ni-MH, mode pengoperasian dan kondisi pengoperasian, baterai menyediakan siklus pengisian daya 500 hingga 1800 pada kedalaman pengosongan 80% dan memiliki masa pakai (rata-rata) dari 3 hingga 5 tahun.

Untuk memastikan pengoperasian baterai Ni-MH yang andal selama periode jaminan, Anda harus mengikuti rekomendasi dan instruksi pabrik. Perhatian terbesar harus diberikan pada rezim suhu. Diinginkan untuk menghindari kelebihan muatan (di bawah 1V) dan korsleting. Disarankan untuk menggunakan baterai Ni-MH untuk tujuan yang dimaksudkan, hindari pencampuran baterai bekas dan baterai yang tidak digunakan, dan jangan menyolder kabel atau bagian lain langsung ke baterai. Baterai Ni-MH lebih sensitif terhadap pengisian daya yang berlebihan daripada Ni-Cd. Pengisian daya yang berlebihan dapat menyebabkan pelarian termal. Pengisian daya biasanya dilakukan dengan arus Iz \u003d 0,1C selama 15 jam. Pengisian kompensasi dilakukan dengan arus Iz = 0,01-0,03C selama 30 jam atau lebih. Pengisian yang dipercepat (dalam 4 - 5 jam) dan cepat (dalam 1 jam) dimungkinkan untuk baterai Ni-MH dengan elektroda yang sangat aktif. Dengan muatan seperti itu, proses dikendalikan oleh perubahan suhu dan tegangan U dan parameter lainnya. Pengisian cepat digunakan, misalnya, untuk baterai Ni-MH yang memberi daya pada laptop, ponsel, dan perkakas listrik, meskipun laptop dan ponsel sekarang sebagian besar menggunakan baterai lithium-ion dan lithium-polimer. Metode pengisian tiga tahap juga direkomendasikan: tahap pertama pengisian daya cepat (1C ke atas), pengisian daya dengan laju 0,1C selama 0,5-1 jam untuk pengisian ulang terakhir, dan pengisian daya pada laju 0,05- 0,02C sebagai biaya kompensasi. Informasi tentang cara mengisi baterai Ni-MH biasanya terdapat dalam petunjuk pabrik, dan arus pengisian yang disarankan ditunjukkan pada wadah baterai. Tegangan pengisian Uz pada Iz=0.3-1C terletak pada kisaran 1.4-1.5V. Karena pelepasan oksigen pada elektroda positif, jumlah listrik yang dikirim selama pengisian (Qz) lebih besar daripada kapasitas pelepasan (Cp). Pada saat yang sama, kapasitas pengembalian (100 /Qз) masing-masing adalah 75-80% dan 85-90%, untuk baterai Ni-MH disk dan silinder.

Kontrol pengisian dan pengosongan

Untuk mencegah pengisian baterai Ni-MH yang berlebihan, metode kontrol pengisian daya berikut dapat digunakan dengan sensor yang sesuai yang dipasang di baterai atau pengisi daya:

    • metode terminasi muatan dengan suhu absolut Tmax. Suhu baterai terus dipantau selama proses pengisian, dan ketika nilai maksimum tercapai, pengisian cepat terputus;
    • metode terminasi muatan dengan laju perubahan suhu T/Δt. Dengan metode ini, kemiringan kurva suhu baterai dipantau secara konstan selama proses pengisian, dan ketika parameter ini naik di atas nilai yang ditetapkan, pengisian daya terputus;
    • metode pemutusan muatan dengan delta tegangan negatif -ΔU. Di akhir pengisian baterai, selama siklus oksigen, suhunya mulai naik, menyebabkan penurunan tegangan;
    • metode penghentian biaya sesuai dengan waktu pengisian maksimum t;
    • metode penghentian muatan dengan tekanan maksimum Pmax. Biasanya digunakan dalam baterai prismatik dengan ukuran dan kapasitas besar. Tingkat tekanan yang diijinkan dalam akumulator prismatik tergantung pada desainnya dan terletak pada kisaran 0,05-0,8 MPa;
    • metode pemutusan muatan dengan tegangan maksimum Umax. Ini digunakan untuk memutuskan muatan baterai dengan resistansi internal tinggi, yang muncul di akhir masa pakai karena kekurangan elektrolit atau pada suhu rendah.

Saat menggunakan metode Tmax, baterai mungkin terisi daya berlebih jika suhu lingkungan turun, atau baterai mungkin tidak terisi cukup jika suhu lingkungan naik secara signifikan. Metode T/Δt dapat digunakan dengan sangat efektif untuk menghentikan muatan pada suhu lingkungan yang rendah. Tetapi jika hanya metode ini yang digunakan pada suhu yang lebih tinggi, baterai di dalam baterai akan terkena suhu tinggi yang tidak diinginkan sebelum nilai T/Δt untuk shutdown dapat dicapai. Untuk nilai T/Δt tertentu, kapasitansi input yang lebih besar dapat diperoleh pada suhu sekitar yang lebih rendah daripada pada suhu yang lebih tinggi. suhu tinggi. Pada awal pengisian daya baterai (dan juga pada akhir pengisian daya), terjadi kenaikan suhu yang cepat, yang dapat menyebabkan penghentian pengisian daya sebelum waktunya saat menggunakan metode T/Δt. Untuk menghilangkannya, pengembang pengisi daya menggunakan pengatur waktu untuk penundaan respons sensor awal dengan metode T / t. Metode -ΔU efektif untuk menghentikan muatan pada suhu lingkungan rendah daripada pada suhu tinggi. Dalam pengertian ini, metode ini mirip dengan metode T/Δt. Untuk memastikan bahwa pengisian daya dihentikan dalam kasus di mana keadaan tak terduga mencegah gangguan normal pengisian daya, juga disarankan untuk menggunakan kontrol pengatur waktu yang mengatur durasi operasi pengisian daya (metode t). Jadi, untuk mengisi baterai dengan cepat dengan arus pengenal 0,5-1C pada suhu 0-50 °C, disarankan untuk menerapkan metode Tmax secara bersamaan (dengan suhu mati 50-60 °C, tergantung pada desain baterai. dan baterai), -ΔU (5- 15 mV per baterai), t (biasanya untuk mendapatkan 120% dari kapasitas pengenal) dan Umax (1,6-1,8 V per baterai). Alih-alih metode -ΔU, metode T/Δt (1-2 °C/menit) dengan timer tunda awal (5-10 menit) dapat digunakan. Untuk kontrol pengisian daya, lihat juga artikel terkait. Setelah pengisian cepat baterai, pengisi daya menyediakan peralihan untuk mengisi ulang dengan arus pengenal 0,1C - 0,2C untuk waktu tertentu. Pengisian tegangan konstan tidak disarankan untuk baterai Ni-MH karena "kegagalan termal" baterai dapat terjadi. Hal ini karena pada akhir pengisian terjadi peningkatan arus, yang sebanding dengan perbedaan antara tegangan catu daya dan tegangan baterai, dan tegangan baterai pada akhir pengisian berkurang karena kenaikan suhu. Pada suhu rendah, tingkat pengisian harus dikurangi. Jika tidak, oksigen tidak akan punya waktu untuk bergabung kembali, yang akan menyebabkan peningkatan tekanan di akumulator. Untuk pengoperasian dalam kondisi seperti itu, baterai Ni-MH dengan elektroda berpori sangat direkomendasikan.

Kelebihan dan kekurangan baterai Ni-MH

Peningkatan signifikan dalam parameter energi spesifik bukan satu-satunya keuntungan baterai Ni-MH dibandingkan baterai Ni-Cd. Menjauh dari kadmium juga berarti bergerak menuju produksi yang lebih bersih. Masalah daur ulang baterai yang gagal juga lebih mudah dipecahkan. Keunggulan baterai Ni-MH ini menentukan pertumbuhan volume produksi yang lebih cepat di semua perusahaan baterai terkemuka di dunia dibandingkan dengan baterai Ni-Cd.

Baterai Ni-MH tidak memiliki "efek memori" yang dimiliki baterai Ni-Cd karena pembentukan nikelat dalam elektroda kadmium negatif. Namun, efek yang terkait dengan pengisian yang berlebihan dari elektroda oksida nikel tetap ada. Penurunan tegangan pelepasan, diamati dengan pengisian ulang yang sering dan lama dengan cara yang sama seperti pada baterai Ni-Cd, dapat dihilangkan dengan melakukan beberapa pelepasan secara berkala hingga 1V - 0,9V. Cukup melakukan pembuangan seperti itu sebulan sekali. Namun, baterai nikel-metal hidrida lebih rendah daripada baterai nikel-kadmium, yang dirancang untuk diganti, dalam beberapa karakteristik kinerja:

    • Baterai Ni-MH beroperasi secara efektif dalam rentang arus operasi yang lebih sempit, yang terkait dengan desorpsi hidrogen yang terbatas dari elektroda hidrida logam pada laju pelepasan yang sangat tinggi;
    • Baterai Ni-MH memiliki rentang suhu pengoperasian yang lebih sempit: sebagian besar tidak dapat dioperasikan pada suhu di bawah -10 °C dan di atas +40 °C, meskipun dalam beberapa rangkaian baterai, penyesuaian resep memberikan perluasan batas suhu;
    • selama pengisian baterai Ni-MH, lebih banyak panas yang dilepaskan daripada saat mengisi baterai Ni-Cd, oleh karena itu, untuk mencegah baterai terlalu panas dari baterai Ni-MH selama pengisian cepat dan/atau pengisian yang berlebihan, sekering termal atau relai termal dipasang di dalamnya, yang terletak di dinding salah satu baterai di bagian tengah baterai (ini berlaku untuk rakitan baterai industri);
    • Baterai Ni-MH memiliki peningkatan self-discharge, yang ditentukan oleh keniscayaan reaksi hidrogen yang dilarutkan dalam elektrolit dengan elektroda oksida-nikel positif (tetapi, berkat penggunaan paduan elektroda negatif khusus, dimungkinkan untuk mencapai penurunan tingkat self-discharge ke nilai yang mendekati nilai untuk baterai Ni-Cd );
    • risiko overheating saat mengisi salah satu baterai Ni-MH baterai, serta pembalikan baterai dengan kapasitas yang lebih rendah saat baterai habis, meningkat dengan ketidakcocokan parameter baterai sebagai akibat dari siklus panjang, jadi pembuatan baterai dari lebih dari 10 baterai tidak direkomendasikan oleh semua produsen;
    • hilangnya kapasitas elektroda negatif yang terjadi pada baterai Ni-MH saat pemakaian di bawah 0 V tidak dapat diubah, yang mengedepankan persyaratan yang lebih ketat untuk pemilihan baterai dalam baterai dan kontrol proses pelepasan daripada dalam kasus menggunakan baterai Ni-Cd, sebagai aturan, debit hingga 1 V/ac pada baterai tegangan rendah dan hingga 1,1 V/ac pada baterai 7-10 baterai.

Seperti disebutkan sebelumnya, degradasi baterai Ni-MH ditentukan terutama oleh penurunan kapasitas penyerapan elektroda negatif selama bersepeda. Dalam siklus charge-discharge, volume kisi kristal dari paduan berubah, yang mengarah pada pembentukan retakan dan korosi selanjutnya pada reaksi dengan elektrolit. Pembentukan produk korosi terjadi dengan penyerapan oksigen dan hidrogen, akibatnya jumlah total elektrolit berkurang dan resistansi internal baterai meningkat. Perlu dicatat bahwa karakteristik baterai Ni-MH sangat bergantung pada paduan elektroda negatif dan teknologi pemrosesan paduan untuk meningkatkan stabilitas komposisi dan strukturnya. Hal ini memaksa produsen baterai untuk berhati-hati dalam memilih pemasok paduan, dan konsumen baterai untuk berhati-hati dalam memilih produsen.

Berdasarkan materi situs powerinfo.ru, "Chip and Dip"