Die Batterie wird über externe Anschlüsse für elektrische Energiegeräte wie Mobiltelefone, Elektroautos, Taschenlampen usw. verwendet. Sie besteht aus einer elektrochemischen Zelle.
Wenn die Batterie die elektrischen Geräte mit Strom versorgt, verfügt sie über eine Kathode und eine Anode. Früher bedeutete der Begriff „Batterie“, dass sie aus mehreren Zellen bestehe, heute spricht man von einer einzelnen Zelle.
Es gibt zwei Arten von Batterien, primär und sekundär. Primärbatterien sind Einwegbatterien, während Sekundärbatterien wieder aufgeladen werden können. Sowohl NiMH- als auch NiCd-Akkus sind wiederaufladbar.
Key Take Away
- NiMH-Akkus haben eine höhere Kapazität und einen geringeren Memory-Effekt als NiCd-Akkus.
- NiCd-Akkus haben eine längere Lebensdauer und eine bessere Leistung bei niedrigeren Temperaturen als NiMH-Akkus.
- NiMH-Akkus sind umweltfreundlicher, da sie kein giftiges Cadmium wie NiCd-Akkus enthalten.
NiMH gegen NiCd
NiMH steht für Nickel-Metallhydrid-Batterie, auch als Ni-MH abgekürzt, und ist eine Art wiederaufladbare Batterie, die in Laptops und Mobiltelefonen verwendet wird. NiCd bedeutet Nickel-Cadmium-Batterie und ist eine wiederaufladbare Batterie, die aus Nickeloxidhydroxid und metallischem Cadmium besteht.
NiMH- oder Nickel-Metallhydrid-Akkus sind Sekundärbatterien, was bedeutet, dass sie wieder aufgeladen werden können. Die chemische Reaktion von NiMH in der positiven Elektrode ist sehr ähnlich wie bei NiCD, dh Nickeloxidhydroxid (NiOOH).
Die in NiMH verwendete negative Elektrode ist wasserstoffabsorbierend Legierung. Es hat eine höhere Kapazität und eine höhere Energiedichte.
Aber es ist weniger als Lithium-Ionen-Batterien. NiMH ist explosions- und auslaufsicher und wird als Ersatz für nicht-alkalische und nicht wiederaufladbare Batterien gleicher Form verwendet.
NiCd steht für Nickel-Cadmium-Akku. Die für Nickel-Cadmium-Batterie verwendete Abkürzung leitet sich von Nickel und Cadmium ab und wird daher zu NiCd.
Es ist besser wiederaufladbar, wenn Cadmium als negative Elektrode und Nickeloxidhydroxid als positive Elektrode verwendet werden. Eine NiCd-Batterie hat eine Entladung von etwa 1.2 Volt und nimmt am Ende einer Entladung ab.
An elektromotorische Kraft die der NiCd-Akku bietet, beträgt 1.3 Volt. Diese Batterie ist in verschiedenen Größen und Kapazitäten erhältlich, von großen belüfteten Zellen bis hin zu Kohlenstoff-Zink-Trockenzellen.
Vergleichstabelle
| Vergleichsparameter | NiMH | NiCd |
|---|---|---|
| Kapazität | GUTE | Sneaker |
| Entladerate | Höher | Senken |
| Kosten | Teuer | Preiswert |
| Toxizität | Weniger | Mehr |
| Bewirken | Umweltfreundlich | Nicht umweltfreundlich |
| Aufladen | Widersteht Tiefentladung und Überladung. | Einfach und schnell |
| Negative Elektrode | Wasserstoffabsorbierende Legierung | Cadmium |
Was ist NiMH?
NiMH-Batterien wurden im Jahr 1967 erfunden, als am Forschungszentrum Battelle-Geneva mit der Arbeit und Forschung begonnen wurde.
NiMH-Batterien basierten auf dem Sintern der NiOOH-Elektroden und Ti2Ni+TiNi+x-Legierungen. Die Entwicklung von NiMH-Batterien, wie wir sie kennen, wurde von zwei Unternehmen gefördert, der Volkswagen AG und Daimler-Benz.
Nach der Entwicklung der erforderlichen und spezifischen Energie wurden Patente in verschiedenen europäischen Ländern angemeldet, darunter die Schweiz, Japan und die Vereinigten Staaten. Ein Patent wurde daraufhin auf Daimler-Benz übertragen.
Berühmt wurden NiMH-Akkus, deren Interesse in den 1970er Jahren durch den Einsatz in Satelliten geweckt wurde.
Verschiedene Unternehmen wie Philips, CNRS und Ovonic Battery Co. versuchten, leichte NiMH-Batterien herzustellen, um den Wasserstoff zu speichern und zu improvisieren Zusammensetzung von Ti-Ni-Legierungen.
Im Jahr 2008 wurden mehr als 2 Millionen Autos mit NiMH-Batterien hergestellt. NiMH-Akkus sind bipolar, was bedeutet, dass sie Kurzschlüsse vermeiden und einige Vorteile haben, wie die Wasserstoffspeicherung in Elektrofahrzeugen.
NiMH-Akkus können schnell aufgeladen werden, sollten aber mit dem intelligenten Akkuladegerät aufgeladen werden, um ein Überladen zu vermeiden.
NiMH-Akkus bestehen aus einer rückstellbaren Sicherungssicherung, die verhindert, dass der Strom oder die Temperatur zu hoch werden. NiMh gilt als besser als die anderen Batterietypen.
Es wird in High-Drain-Geräten und Digitalkameras verwendet. Es ist wegen seiner Fähigkeit, hohe Ströme zu ziehen, und wegen seines niedrigen Innenwiderstands vorteilhaft.
NiMH-Akkus ersetzten NiCd-Akkus aufgrund ihrer Nennladekapazität, des Betriebs auf vielen Geräten usw.
Lithium-Ionen-Akkus gelten als besser als NiMH-Akkus. Es wird in Hybrid- und Elektrofahrzeugen verwendet, wird aber jetzt von Li-on-Batterien abgelöst.
Was ist NiCd?
Waldemar Jungner erfand 1899 in Schweden NiCd-Batterien. Als NiCd-Batterien hergestellt wurden, waren Blei-Säure-Batterien die Konkurrenz.
In jeder Hinsicht waren Nicd-Batterien besser als sie, wie höhere Energiedichte usw. Jungner ersetzte Eisen durch Cadmium. Seine Arbeit war in den Vereinigten Staaten nicht bekannt.
Nach der Produktion des gefluteten Designs in Schweden und der Verwendung von Aktivmaterialien wurde 1946 die Produktion von NiCd-Batterien erstmals in den Vereinigten Staaten aufgenommen.
Die Batterien wurden wegen der vernickelten Stahltaschen Taschentyp genannt.
Mitte des 20. Jahrhunderts wurden gesinterte Ni-Cd-Batterien aufgrund ihrer größeren Materialoberfläche, ihres geringeren Innenwiderstands und ihrer hochporösen Platten sehr beliebt.
Die Entladerate der NiCd-Akkus hängt von der unterschiedlichen Größe ab, wie bei einer Batterie der Größe D beträgt die Entladerate 3.5 Ampere und bei AA-Batterien beträgt die Entladerate 1.8 Ampere.
Das Zellpotential von NiCd-Batterien ist nominal, dh 1.2 Volt. Die Ladegeschwindigkeit des NiCd-Akkus ist sehr einfach und schnell und kann je nach Zelle mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten geladen werden.
Aufgrund des Schnellladens kann die Temperatur der Akkus ansteigen, wodurch die Zellen beschädigt werden können. Es besteht die Gefahr des Überladens und die Lebensdauer des Akkus würde verkürzt.
Der sichere Temperaturbereich für die Verwendung von NiCd-Akkus liegt zwischen -20 °C und 45 °C. Wenn die Ni-Cd-Akkus nicht verwendet werden, entladen sie sich selbst, was einer ihrer Nachteile ist.
Ni-Cd-Batterien mit Nasszellen oder belüfteten Zellen wurden ebenfalls 1899 erfunden. Sie werden aufgrund ihrer höheren Entladeraten für größere Kapazitäten verwendet.
Es hat breite Anwendungen wie Backup-Stromversorgung für Telekommunikation, Luftfahrt, Nahverkehr und Eisenbahn, Motorstart für Backup-Turbinen usw.
Hauptunterschiede zwischen NiMH und NiCd
- Die Kapazität von NiMH-Akkus ist vergleichsweise höher als bei NiCd-Akkus.
- Die Entladerate der NiMH-Akkus ist höher. Die Entladerate des NiCd-Akkus ist geringer.
- Die Kosten für NiMH sind hoch. Während NiCd kostengünstig ist.
- NiMH-Akkus sind weniger giftig. NiCd ist giftiger und setzt Chemikalien wie Cadmium, Quecksilber, Nickel usw. frei.
- NiMH-Akkus sind umweltfreundlicher als NiCd-Akkus.
- NiCd-Akkus widerstehen Tiefentladung und Überladung. Das Aufladen von NiMH-Akkus ist sehr einfach und schnell.
- Die bei NiMH verwendete negative Elektrode ist eine wasserstoffabsorbierende Legierung. Die in NiCd verwendete negative Elektrode ist Cadmium.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X05000176
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4018094/
Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
Die technische Vergleichstabelle verdeutlicht wirkungsvoll die Unterschiede zwischen NiMH- und NiCd-Akkus. Es bietet wertvolle Erkenntnisse für Verbraucher und Branchenexperten.
Das ist ziemlich aufschlussreich. Der Vergleich zwischen NiMH- und NiCd-Akkus ist ausführlich. Ich möchte auf diesen Artikel verweisen, wenn ich über wiederaufladbare Batterien spreche.
Ich stimme zu, der historische Kontext und die detaillierte Aufschlüsselung der technischen Eigenschaften dieser Batterien ermöglichen ein umfassendes Verständnis ihrer Vorteile und Grenzen.
Ein wichtiger Gesichtspunkt ist die Tatsache, dass NiMH-Akkus umweltfreundlicher sind, da sie kein giftiges Cadmium enthalten. Es spiegelt den anhaltenden Wandel hin zu nachhaltigen Energielösungen wider.
Die ausführliche Erläuterung der chemischen Zusammensetzung und des historischen Hintergrunds von NiMH- und NiCd-Akkus bietet eine solide Grundlage für das Verständnis ihrer Funktionseigenschaften.
Es ist beeindruckend, über die Geschichte und Entwicklung von NiMH- und NiCd-Akkus zu lesen. Beide Technologien verfügen über einzigartige Eigenschaften und Eigenschaften, die sie für verschiedene Anwendungen besser geeignet machen.
Die Vorteile von NiMH-Akkus in Geräten mit hohem Stromverbrauch und in Digitalkameras sowie ihre Rolle beim Ersetzen von NiCd-Akkus zeigen die kontinuierliche Weiterentwicklung der Akkutechnologie.
Die Entwicklung und Anwendung von NiMH- und NiCd-Batterien in verschiedenen Branchen ist faszinierend. Dieser Artikel gibt einen umfassenden Überblick über ihre Bedeutung für den technologischen Fortschritt.
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Die historische Entwicklung von NiCd-Batterien und ihr Wandel in Design und Herstellung spiegeln die bedeutenden Fortschritte in der Batterietechnologie im gesamten 20. Jahrhundert wider.