Батарея используется для электрических устройств, таких как мобильные телефоны, электромобили, фонарики и т. Д., Через внешние соединения. Он состоит из электрохимической ячейки. Когда аккумулятор питает электрические устройства, у него есть катод и анод. Раньше термин «батарея» означал, что он состоит из нескольких ячеек, но теперь его обычно называют состоящей из одной ячейки. Батареи бывают двух типов: первичные и вторичные. Первичные батареи одноразовые, а вторичные батареи можно перезаряжать. И NiMH, и NiCd батареи являются перезаряжаемыми.
NiMH против NiCd
Разница между NiMH и NiCd заключается в том, что отрицательный электрод, используемый в NiMH, представляет собой сплав, поглощающий водород. В то время как отрицательный электрод, используемый в NiCd, - это кадмий. NiMH означает никель-металлогидридный аккумулятор, а NiCd означает никель-кадмиевый аккумулятор. Скорость разряда NiMH выше. В то время как скорость разряда NiCd ниже. Никель-кадмиевые батареи более токсичны, чем никель-металлогидридные. Он выделяет в окружающую среду такие химические вещества, как свинец, ртуть, кадмий.
NiMH или никель-металлогидридная батарея - это вторичная батарея, что означает, что ее можно перезаряжать. Химическая реакция NiMH в положительном электроде очень похожа на NiCD, то есть гидроксид никеля (NiOOH). Отрицательный электрод, используемый в NiMH, представляет собой сплав, поглощающий водород. Он имеет более высокую емкость и более высокую плотность энергии. Но это меньше, чем у литий-ионных батарей. NiMH устойчив к взрыву и утечкам и используется вместо нещелочных и неперезаряжаемых батарей такой же формы.
NiCd означает никель-кадмиевый аккумулятор. Аббревиатура, используемая для никель-кадмиевой батареи, происходит от слова «никель» и «кадмий» и, следовательно, становится никель-кадмиевым. Его лучше перезаряжать, используя кадмий в качестве отрицательного электрода и гидроксид никеля в качестве положительного электрода. Никель-кадмиевые батареи имеют разряд около 1,2 вольт, и он уменьшается в конце разряда. Электродвижущая сила, которую предлагает никель-кадмиевый аккумулятор, составляет 1,3 В. Эта батарея бывает разных размеров и емкости, от больших вентилируемых ячеек до углеродно-цинковых сухих элементов.
Таблица сравнения NiMH и NiCd
| Параметры сравнения | NiMH | NiCd |
| Емкость | Высокий | Низкий |
| Скорость разряда | Выше | Ниже |
| Расходы | Дорогой | Недорого |
| Токсичность | Меньше | Более |
| Эффект | Дружественный к окружающей среде | Не экологически чистый |
| Зарядка | Противостоит чрезмерной разрядке и перезарядке. | Просто и быстро |
| Отрицательный электрод | Водородопоглощающий сплав | Кадмий |
Что такое NiMH?
NiMH батареи были изобретены в 1967 году, когда в Исследовательском центре Battelle-Geneva начались работы и исследования. NiMH аккумуляторы были основаны на спекании электродов NiOOH и сплавов Ti2Ni + TiNi + x. Разработка NiMH аккумуляторов в том виде, в каком мы их знаем сейчас, спонсировалась двумя компаниями Volkswagen AG и Daimler-Benz. После разработки требуемой и удельной энергии были получены патенты в различных европейских странах, включая Швейцарию, Японию и США. Затем патент был передан Daimler-Benz.
NiMH аккумуляторы стали известными, и интерес к ним возник в 1970-х годах, когда они использовались в спутниках. Различные компании, такие как Philips, CNRS, Ovonic Battery Co., пытались сделать никель-металлгидридные батареи легкими, чтобы в них мог накапливаться водород, а также импровизировали состав сплавов Ti-Ni. В 2008 году было произведено более 2 миллионов автомобилей, состоящих из NiMH аккумуляторов. NiMH батареи биполярны, что означает, что они избегают коротких замыканий и имеют некоторые преимущества, такие как хранение водорода в электромобилях.
NiMH аккумуляторы можно заряжать быстро, но во время зарядки их следует заряжать с помощью интеллектуального зарядного устройства, чтобы избежать перезарядки. Батарея NiMH состоит из предохранителя, называемого самовосстанавливающимся предохранителем, который предотвращает слишком высокий ток или температуру. NiMH считается лучшим, чем другие типы батарей. Он используется в устройствах с высоким энергопотреблением и цифровых камерах. Это выгодно из-за его способности потреблять большой ток и низкого внутреннего сопротивления. NiMH аккумуляторы заменили никель-кадмиевые аккумуляторы из-за их номинальной емкости заряда, работы на многих устройствах и т. Д. Литий-ионные аккумуляторы считаются лучше, чем аккумуляторы NiMH. Он используется в гибридных автомобилях и электромобилях, но теперь его заменяют литий-ионные батареи.
Что такое NiCd?
Никель-кадмиевые батареи были изобретены Вальдемаром Юнгнером в 1899 году в Швеции. Когда производились никель-кадмиевые батареи, их конкурентами были свинцово-кислотные батареи. Во всех отношениях батареи Nicd были лучше, чем они, например, более высокая плотность энергии и т. Д. Юнгнер заменил железо кадмием. Его работы не были известны в США. После изготовления затопленной конструкции в Швеции и использования активных материалов. В 1946 году производство никель-кадмиевых аккумуляторов было впервые начато в США. Батареи получили название карманных из-за стальных никелированных карманов.
В середине 20-го века спеченные никель-кадмиевые батареи стали очень популярными из-за большей площади поверхности материала, более низкого внутреннего сопротивления и высокой пористости пластин. Скорость разряда никель-кадмиевых батарей зависит от их размера, например, в батареях размера D скорость разряда составляет 3,5 ампера, а в батареях AA скорость разряда составляет 1,8 ампера. Потенциал элементов никель-кадмиевых батарей очень номинальный, то есть 1,2 В. Скорость зарядки никель-кадмиевой батареи очень проста и быстра, и ее можно заряжать с разной скоростью в зависимости от ячейки.
Из-за быстрой зарядки температура аккумуляторов может повыситься, что может привести к повреждению элементов. Существует опасность перезарядки и сокращения срока службы аккумулятора. Безопасный диапазон температур для использования никель-кадмиевых аккумуляторов составляет от -20 ° C до 45 ° C. Когда никель-кадмиевые батареи не используются, они саморазряжаются, что является одним из их недостатков. Никель-кадмиевые батареи с мокрыми или вентилируемыми элементами также были изобретены в 1899 году. Они используются для большей емкости из-за более высокой скорости разряда. Он имеет широкое применение, например, резервное питание для телекоммуникаций, авиации, общественного транспорта и железнодорожного транспорта, запуск двигателей для резервных турбин и т. Д.
Основные различия между NiMH и NiCd
Вывод
И NiMH, и NiCd батареи являются перезаряжаемыми. Никель-кадмиевые батареи были изобретены раньше, чем никель-металлогидридные. NiMH - лучшая версия батарей, чем NiCd. NiMH аккумуляторы стали очень популярными в 21 веке, настолько, что в то время они составляют три процента аккумуляторов во всем мире. В то время как Ni-Cd батареи были популярны еще в середине 20 века. Никель-кадмиевые батареи дешевле, чем никель-металлогидридные, и работают при низких температурах. Он может требовать большого количества зарядов, его легко хранить и отправлять. При этом NiMh имеет большую емкость, чем другие аккумуляторные батареи. Он очень легкий по конструкции и экологически чистый.
