متنوع

تكنولوجيا بطارية NiMH النيكل المعدنية هيدريد

تكنولوجيا بطارية NiMH النيكل المعدنية هيدريد


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


نظرًا للمخاوف البيئية بشأن بطاريات وخلايا نيكل كادميوم ، فقد سيطرت تقنية هيدريد النيكل المعدني.

تتمتع بطاريات وخلايا نيكل ميتال هيدريد وبطاريات وخلايا NiMH بمستوى أداء مشابه جدًا - نفس خصائص الجهد والشحن. على هذا النحو ، فهم بديل مباشر تقريبًا ، على الرغم من وجود بعض الاختلافات التي يمكن تخيلها.

في ضوء المؤهلات البيئية الأفضل بكثير ، تعد بطاريات NiMH هي التقنية المفضلة للبطاريات القياسية القابلة للاستبدال المتاحة: AAA و AA و C و D.

تقنية بطارية NiMH: الأساسيات

تستخدم الآن بطاريات وخلايا NiMH على نطاق واسع. لديهم عدد من الخصائص المميزة التي مكنتهم من استخدامها ، على الرغم من أن لديهم بعض العيوب:

  • تأثير بيئي: لقد تجاوزت تقنية بطاريات NiMH تلك الخاصة بشقيقها NiCd بسبب تأثيرها البيئي المنخفض. يعتبر استخدام الكادميوم مصدر قلق خاص ، وبالتالي استخدامه. في الاتحاد الأوروبي والاتحاد الأوروبي ، تتطلب التشريعات المشار إليها باسم توجيه البطارية إنهاء استخدام بطاريات NiCd للاستخدام المحمول من قبل المستهلكين.

    بينما يتم إزالة استخدام الكادميوم السام من خلايا NiMH ، فإن تعدين ومعالجة المعادن الأخرى المستخدمة يشكل بعض التهديدات البيئية. لحسن الحظ ، عندما تصل بطاريات NiMH إلى نهاية عمرها الافتراضي ، يمكن استعادة معظم النيكل بسهولة نسبية.

  • كثافة الطاقة المحددة: تتمتع خلايا وبطاريات NiMH بمستوى أعلى من الطاقة المحددة ، أي كمية الطاقة التي يمكن احتواؤها داخل حجم معين من الوزن. يمكن أن يكون بين 60-100 واط ساعة / كجم مقابل 40-60 لنيكلوريد الكبريت.
  • جهد الإخراج: أحد المعلمات المحظوظة بشكل خاص هو أنها توفر جهد خلية يبلغ 1.2 فولت وهو مشابه جدًا لجهد NiCd ، مما يجعلها بديلاً مباشرًا تقريبًا.
  • الشحن: تستخدم العديد من شواحن بطاريات NiCd الزيادة في الجهد الطرفي لاكتشاف نهاية الشحن. هذه الزيادة في الجهد لخلايا NiMH صغيرة جدًا ، وخلايا NiMH تنفر من الشحن الزائد. يجب توخي الحذر عند شحن هذه الخلايا والبطاريات.
  • التفريغ الذاتي : من عيوب خلية NiMH أنها تتمتع بمعدل مرتفع من التفريغ الذاتي. يمكن أن يفقدوا ما يصل إلى 3٪ من شحنه أسبوعيًا من التخزين.

تكنولوجيا خلايا NiMH

تحمل خلية NiMH العديد من أوجه التشابه مع تقنية خلايا NiCd الأقدم ، باستخدام العديد من المكونات المماثلة. تتكون خلية NiMH من ثلاثة عناصر رئيسية:

  • القطب الموجب: القطب الموجب لبطارية NiMH هو هيدروكسيد النيكل الذي له نفس تركيبة القطب الموجب في خلية NiCd. يقوم القطب الكهربي لأكسيد النيكل - هيدروكسيد بتبادل البروتون فقط في تفاعل الشحن والتفريغ ، وهذا يؤدي إلى تغيير طفيف جدًا في الحجم ، مما يؤدي إلى مستوى عالٍ من الاستقرار الميكانيكي ، وهذا بدوره يؤدي إلى دورة حياة أطول.
  • بالكهرباء: المنحل بالكهرباء في خلية NiMH هو محلول مائي من هيدروكسيد البوتاسيوم ، KOH ، الذي يتميز بموصلية عالية جدًا. لا يدخل المحلول في تفاعل خلية NiMH إلى حد كبير. لقد وجد أن تركيز المنحل بالكهرباء يظل ثابتًا تقريبًا خلال دورة الشحن / التفريغ. هذا مهم لأن تركيز الإلكتروليت هو المساهم الرئيسي في مقاومة الخلية. هذا يعني أن أداء الخلية يظل كما هو تقريبًا عبر نطاق الشحن بالكامل.
  • القطب السالب: المادة الفعالة للقطب السالب هي الهيدروجين. ومع ذلك ، ليس من الممكن فعليًا استخدام الهيدروجين بشكل مباشر وبالتالي يتم تخزين الهيدروجين في خلية NiMH باعتباره هيدريد معدني يعمل أيضًا كقطب سالب. كنقطة مهمة ، يمكن أن تحتوي الهيدريدات المعدنية المستخدمة في خلايا NiMH عادة ما بين 1٪ و 2٪ هيدروجين بالوزن.

تكنولوجيا بطاريات NiMH و Nickel Metal Hydride استحوذت على NiCds. على الرغم من أنه تم تصورها في الأصل كحل مؤقت ، إلا أنها وجدت مكانتها المناسبة لاستخدامها في البطاريات القابلة للاستبدال مثل الخلايا القياسية AAA و AA و C و D. بطاريات للاستخدام في المعدات الإلكترونية لكل شيء بدءًا من الهواتف الذكية إلى سماعات الرأس التي تعمل بتقنية Bluetooth وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وجميع أنواع الأدوات الإلكترونية ، فقد اعتمدت تقنية Lithium Ion وتقنية Lion وخلايا NiMH التي لم يتم رؤيتها في هذه التطبيقات الآن. على هذا النحو ، يتم استخدام تقنية NiMH تقريبًا للخلايا والبطاريات القابلة للاستبدال.


شاهد الفيديو: بطاريه الهايبرد واجزاءها hybrid battery (يونيو 2022).