Никель-металл-гидридные аккумуляторы

В наше время аккумуляторы с каждым днем получают все большее развитие. Области их применения разнообразны. Все больше электроприборов переходят в портативный вид, а для этого необходимо автономное питание. Мобильные телефоны, фотоаппараты, ноутбуки, всевозможные электроинструменты makita, bosh, skil и даже некоторые автомобили сегодня используют для работы аккумуляторы. С каждым годом аккумуляторы совершенствуются, увеличивается емкость и ток, уменьшаются размеры. Один из основных видов используемых в быту аккумуляторов – это никель-металл-гидридные аккумуляторы.
 

Никель-металл-гидридный аккумулятор (NiMH) – химический источник тока, в состав которого входит водородный металлогидридный электрод, который является анодом (обычно гидрид никель-лантан или никель-литий), гидроксид калия – выступает в роли электролита, оксид никеля – в роли катода.
 

Область применения этих аккумуляторов огромна. Большинство электроприборов с автономным питанием, которые сегодня используются, получают энергию именно от никель-металл-гидридных аккумуляторов. На сегодняшний день активно развивается новое направление бытовых приборов-роботов. Данный тип аккумуляторов идеально подходит для этих целей. К примеру, новый робот-пылесос karcher, который способен без участия человека пылесосить квартиру и самостоятельно заряжаться от электросети, снабжен именно никель-металл-гидридными аккумуляторами. Новые гибридные автомобили, используют те же аккумуляторы.
 

Изначально NiMH аккумуляторы были разработаны для замены никель-кадмиевых аккумуляторов. При тех же размерах, NiMH аккумуляторы имеют большую емкость (примерно на 300%), но меньший срок службы. NiMH аккумуляторы рассчитаны на 300-500 циклов заряда-разряда, также саморазряд в 1,5-2 раза выше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов. Но NiMH аккумуляторы практически избавлены от «эффекта памяти», это означает, что их можно заряжать, не разрядив до конца. Также эти аккумуляторы экологически безопасны и имеют малое время заряда (зависит от емкости и количества тока, но в среднем 30-40 минут). Теоретически NiMH аккумуляторы имеют энергоемкость 300 Вт•ч/кг – это достаточно много. При необходимости, собрав нужное количество аккумуляторов, можно питать такие приборы, как электрочайники или тепловые пушки либо электромобили. Удельная энергоемкость составляет 60-72 Вт•ч/кг, ЭДС – 1,3 В, рабочая температура −40…+55 °С, что позволяет использовать их в самых суровых условиях. Еще одной особенностью этих аккумуляторов является необходимость их хранения в заряженном виде. При длительном хранении напряжение в аккумуляторе не должно падать ниже 1 В.
 

При заряде таких аккумуляторов необходимо учитывать некоторые особенности. Ток заряда должен составлять 1,4-1,6 В на элемент. Напряжение на полностью заряженном элементе без нагрузки должно составлять 1,4 В, при нагрузке – 1,2 В. Напряжение на полностью разряженном аккумуляторе не менее 1,0-1,1 В. Для зарядки этих аккумуляторов может использоваться как постоянный, так и переменный ток, но постоянный используется намного чаще. После полного заряда аккумулятора, большая часть электрической энергии, которая на него подается, преобразовывается в химическую, и начинается активное выделение тепла. Температура повышается очень быстро, тем самым можно определить время окончания заряда аккумулятора. Также можно определить время полного заряда, путем замера напряжения на аккумуляторе, – при полном заряде оно начинает падать. С помощью этих свойств зарядные устройства определяют, когда необходимо прекратить процесс заряда NiMH аккумулятора.
 

  Основными мировыми производителями NiMH аккумуляторов, являются компании GP, Varta, Sanyo, TDK и др.