Introduzione di base alla batteria NiMH (batteria al nichel-metallo idruro)
ILBatteria NiMhè un tipo di batteria secondaria simile alla batteria NiCd.Può essere ricaricato e può essere utilizzato più volte.Pertanto, la batteria NiMH è un tipo di batteria più rispettosa dell'ambiente con buone prestazioni rispetto alla tradizionale batteria alcalina o alla batteria NiCd, il che la rende ben accolta sul mercato.Ad esempio, le batterie NiMH sono ampiamente utilizzate nelle fotocamere digitali, nei telefoni cellulari, nelle videocamere, nei rasoi, nei ricetrasmettitori e in altri dispositivi elettronici.
Lo standard industriale per la tensione nominale di una cella NiMH è 1,2 volt.In linea di principio, le batterie NiMH si dividono in batterie NiMH ad alta tensione e batterie NiMH a bassa tensione.L'elettrodo positivo della batteria NiMH è Ni(OH)2 (chiamato anche idrossido di ossido di nichel) e l'elettrodo negativo della batteria NiMH è costituito da una lega che assorbe l'idrogeno.
Storia della batteria NiMH (batteria al nichel-metallo idruro)
L'idea della batteria NiMh è nata negli anni '70, con una grande quantità di ricerca concentrata negli anni '80 e la produzione industriale apparsa per la prima volta all'inizio degli anni '90.Inizialmente le batterie NiMH erano un'alternativa alle batterie NiCad, evitando l'uso dell'elemento tossico "cadmio" ed eliminando i rischi ambientali causati dai metalli pesanti nella nostra vita quotidiana.Le batterie NiMH furono industrializzate per la prima volta in Giappone, Stati Uniti, Germania e altri paesi.
D'altra parte, con lo sviluppo della batteria agli ioni di litio e di altre nuove tecnologie nel settore dell'energia verde, la batteria NiMH ha gradualmente perso peso in alcune aree a causa dei suoi svantaggi.Le prime batterie NiMH venivano utilizzate principalmente per sostituire le batterie NiCd nei computer portatili e nei telefoni cellulari.Dalla commercializzazione delle batterie agli ioni di litio negli anni '90, le batterie agli ioni di litio hanno sostituito le batterie NiMH e da allora hanno conquistato il mercato dei dispositivi elettronici portatili per più di dieci anni.
Tuttavia, la tecnologia NiMH non è rimasta statica a differenza delle applicazioni consumer, dove gli ioni di litio hanno ampiamente sostituito le NiMH.La tecnologia NiMH trova applicazione nelle applicazioni automobilistiche.È la tecnologia preferita per la fornitura di elettricità ai veicoli ibridi e vanta oltre 10 anni di utilizzo senza problemi.Di conseguenza, può durare l'intera vita del veicolo.L'intervallo di temperatura operativa per le celle NiMH è stato aumentato a quasi 100 °C (da -30 °C a + 75 °C), che è molto più elevato dell'intervallo di temperatura attualmente possibile per le celle al litio.Ciò rende la tecnologia NiMH eccellente per l'utilizzo nelle automobili.Gli ingredienti attivi delle NiMH sono naturalmente più sicuri di quelli delle celle a base di litio e le batterie NiMH non presentano effetti di memoria.Le batterie NiMH non richiedono i sistemi di gestione della batteria (BMS) richiesti dalle batterie al litio e possono resistere agli elevati livelli di potenza caratteristici delle applicazioni dei veicoli elettrici e hanno sostanze chimiche attive che sono fondamentalmente più sicure di quelle presenti nelle celle a base di litio.Nel prossimo futuro, grazie a questi vantaggi, la batteria NiMH svolgerà un ruolo importante nel settore dei veicoli elettrici.
Elettrochimica della batteria NiMH
La batteria NiMH funziona secondo il principio basato sull'assorbimento, il rilascio e il trasporto dell'idrogeno all'interno dei due elettrodi.
Elettrodo positivo:
Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-
Elettrodo negativo:
M+H2O+e-=MHab+OH-
Reazione generale:
Ni（OH）2+M=NiOOH+MH
Queste reazioni sono reversibili durante la carica e le equazioni fluiranno da destra a sinistra.
Applicazioni della batteria NiMH
Le batterie NiMH sono ampiamente utilizzate nel campo degli utensili elettrici, delle fotocamere digitali, dei veicoli elettrici e di altri dispositivi.Oltre a ciò, le batterie NiMH hanno eccellenti prestazioni a bassa temperatura e sono adatte anche per scariche ad alta corrente, quindi sono spesso assemblate in pacchi batteria NiMH per soddisfare le esigenze di dispositivi elettronici portatili, come stampanti portatili, utensili elettrici, prodotti digitali ed elettrici. giocattoli, ecc.
Le caratteristiche combinate delle batterie NiMH, come l'elevata densità di energia, l'elevata potenza e l'assenza di inquinamento, le rendono adatte anche all'uso come batterie di potenza e alcune fabbriche di batterie NiMH le hanno utilizzate per sviluppare batterie NiMH per veicoli elettrici, motocicli elettrici e biciclette elettriche. .Questa funzionalità è stata estesa anche al settore militare, con applicazioni nell’alimentazione di backup delle comunicazioni, nella tecnologia spaziale, nella robotica e nei sottomarini.
Uso e manutenzione delle batterie NiMH
Le batterie NiMH devono essere utilizzate prestando attenzione alla manutenzione.
Evitare il sovraccarico durante il processo di utilizzo.All'interno del ciclo di vita, il processo di utilizzo non deve essere sovraccaricato perché il sovraccarico potrebbe far gonfiare gli elettrodi positivo e negativo, causando la caduta del materiale attivo e il danneggiamento del diaframma, la distruzione della rete conduttiva e la resistenza ohmica della batteria polarizzazione per diventare grande.
La conservazione delle batterie NiMH deve essere effettuata dopo una carica sufficiente.Se le batterie vengono conservate per un lungo periodo senza una carica sufficiente, la funzione della lega di accumulo dell'idrogeno dell'elettrodo negativo verrà indebolita e la durata della batteria verrà ridotta.
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Orario di pubblicazione: 14 dicembre 2022
