La batería se utiliza mediante conexiones externas para dispositivos de alimentación eléctrica como teléfonos móviles, coches eléctricos, linternas, etc. Consta de una celda electroquímica.
Cuando la batería alimenta los dispositivos eléctricos, tiene un cátodo y un ánodo. Anteriormente, el término batería consistía en varias celdas, pero ahora se dice que consta de una sola celda.
Hay dos tipos de baterías primarias y secundarias. Las baterías primarias son desechables, mientras que las baterías secundarias se pueden recargar nuevamente. Tanto las baterías de NiMH como las de NiCd son recargables.
Puntos clave
- Las baterías de NiMH tienen una mayor capacidad y un menor efecto de memoria que las baterías de NiCd.
- Las baterías de NiCd tienen una vida útil más larga y funcionan mejor a temperaturas más bajas que las baterías de NiMH.
- Las baterías de NiMH son más respetuosas con el medio ambiente porque no contienen cadmio tóxico como las baterías de NiCd.
NiMH frente a NiCd
NiMH significa batería de hidruro metálico de níquel, también abreviado como Ni-MH, y es un tipo de batería recargable que se usa en computadoras portátiles y teléfonos móviles. NiCd significa batería de níquel-cadmio y es una batería recargable que está hecha con hidróxido de óxido de níquel y cadmio metálico.
La batería de hidruro metálico de níquel o NiMH es una batería secundaria, lo que significa que se puede recargar. La reacción química de NiMH en el electrodo positivo es muy similar a la de NiCD, es decir, hidróxido de óxido de níquel (NiOOH).
El electrodo negativo utilizado en NiMH es un electrodo absorbente de hidrógeno. aleación. Tiene una mayor capacidad y una mayor densidad de energía.
Pero es menos que las baterías de iones de litio. NiMH es resistente a explosiones y fugas y se utiliza como sustituto de las baterías no alcalinas y no recargables de la misma forma.
NiCd significa batería de níquel-cadmio. La abreviatura utilizada para batería de níquel-cadmio se deriva de níquel y cadmio, y por lo tanto se convierte en NiCd.
Se recarga mejor usando cadmio como electrodo negativo e hidróxido de óxido de níquel como electrodo positivo. La batería de NiCd tiene una descarga de alrededor de 1.2 voltios y disminuye al final de la descarga.
An fuerza electromotriz que ofrece la batería de NiCd es de 1.3 voltios. Esta batería viene en varios tamaños y capacidades, que van desde celdas ventiladas grandes hasta celdas secas de zinc-carbono.
Tabla de comparación
| Parámetros de comparación | NiMH | NiCd |
|---|---|---|
| Capacidad | Alta | Baja |
| Tasa de descarga | Más alto | Más Bajo |
| Cost | Costoso | Barato |
| Toxicidad | Menos | Más |
| Efecto | Ambientalmente amigable | No favorable al medio ambiente |
| Carga | Resiste la sobredescarga y la sobrecarga. | Simple y rapido |
| Electrodo negativo | Aleación absorbente de hidrógeno | Cadmio |
¿Qué es NiMH?
Las baterías de NiMH se inventaron en el año 1967 cuando se inició el trabajo y la investigación en el Centro de Investigación Battelle-Ginebra.
Las baterías de NiMH se basaron en la sinterización de los electrodos de NiOOH y las aleaciones Ti2Ni+TiNi+x. El desarrollo de las baterías de NiMH tal como las conocemos fue patrocinado por dos empresas, Volkswagen AG y Daimler-Benz.
Después de desarrollar la energía requerida y específica, se registraron patentes en varios países europeos, incluidos Suiza, Japón y los Estados Unidos. Luego se transfirió una patente a Daimler-Benz.
Las baterías de NiMH se hicieron famosas y el interés por ellas se despertó durante la década de 1970 cuando se utilizaron en satélites.
Varias compañías como Philips, CNRS y Ovonic Battery Co. intentaron hacer baterías de NiMH livianas para almacenar el hidrógeno e improvisar el composición de aleaciones Ti-Ni.
En el año 2008 se fabricaron más de 2 millones de coches con baterías de NiMH. Las baterías de NiMH son bipolares, lo que significa que evitan los cortocircuitos y tienen algunas ventajas, como el almacenamiento de hidrógeno en los vehículos eléctricos.
Las baterías de NiMH se pueden cargar rápidamente, pero deben cargarse con el cargador de batería inteligente para evitar la sobrecarga.
La batería NiMH consta de un fusible de seguridad reiniciable, que evita que la corriente o la temperatura sean demasiado altas. NiMh se considera mejor que los otros tipos de baterías.
Se utiliza en dispositivos de alto consumo y cámaras digitales. Es ventajoso debido a su capacidad para extraer corrientes altas y baja resistencia interna.
Las baterías de NiMH reemplazaron a las baterías de NiCd debido a su capacidad de carga nominal, funcionamiento en muchos dispositivos, etc.
Las baterías de iones de litio se consideran mejores que las baterías de NiMH. Se usa en vehículos híbridos y eléctricos, pero ahora está reemplazada por baterías de iones de litio.
¿Qué es NiCd?
Waldemar Jungner inventó las baterías de NiCd en 1899 en Suecia. Cuando se fabricaron las baterías de NiCd, su competencia fueron las baterías de plomo-ácido.
En todos los sentidos, las baterías Nicd eran mejores, como una mayor densidad de energía, etc. Jungner sustituyó el cadmio en lugar del hierro. Su obra no fue conocida en los Estados Unidos.
Después de producir el diseño inundado en Suecia y utilizar materiales activos, en 1946 se inició por primera vez la producción de baterías de NiCd en los Estados Unidos.
Las baterías se llamaron tipo de bolsillo debido a los bolsillos de acero niquelado.
A mediados del siglo XX, las baterías de Ni-Cd sinterizadas se hicieron muy populares debido a su mayor área de superficie de material, menor resistencia interna y placas que se vuelven altamente porosas.
La tasa de descarga de las baterías de NiCd depende de los diferentes tamaños, como en una batería de tamaño D, la tasa de descarga es de 3.5 amperios y en las baterías AA, la tasa de descarga es de 1.8 amperios.
El potencial de celda de las baterías de NiCd es nominal, es decir, 1.2 voltios. La tasa de carga de la batería de NiCd es muy simple y rápida y se puede cargar a diferentes tasas dependiendo de la celda.
Debido a la carga rápida, la temperatura de las baterías puede aumentar, lo que puede dañar las celdas. Existe el riesgo de sobrecarga y la vida útil de la batería se acortaría.
El rango de temperatura seguro para usar la batería de NiCd está entre -20 °C y 45 °C. Cuando las baterías de Ni-Cd no están en uso, se autodescargarán, lo cual es uno de sus inconvenientes.
Las baterías de Ni-cd de celda húmeda o de celda ventilada también se inventaron en 1899. Se utiliza para capacidades más grandes debido a sus tasas de descarga más altas.
Tiene amplias aplicaciones como energía de respaldo para telecomunicaciones, aviación, transporte público y ferrocarril, arranque de motores para turbinas de respaldo, etc.
Principales diferencias entre NiMH y NiCd
- La capacidad de las baterías de NiMH es comparativamente mayor que la de las baterías de NiCd.
- La tasa de descarga de las baterías de NiMH es mayor. La tasa de descarga de la batería de NiCd es menor.
- El costo de NiMH es caro. Mientras que NiCd es rentable.
- Las baterías de NiMH son menos tóxicas. NiCd es más tóxico y libera sustancias químicas como cadmio, mercurio, níquel, etc.
- Las baterías de NiMH son más ecológicas que las de NiCd.
- Las baterías de NiCd resisten la sobredescarga y la sobrecarga. Mientras que la carga de la batería NiMH es muy simple y rápida.
- El electrodo negativo utilizado en NiMH es una aleación que absorbe hidrógeno. El electrodo negativo utilizado en NiCd es Cadmio.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X05000176
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4018094/
Última actualización: 11 de junio de 2023
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Piyush Yadav ha pasado los últimos 25 años trabajando como físico en la comunidad local. Es un físico apasionado por hacer que la ciencia sea más accesible para nuestros lectores. Tiene una licenciatura en Ciencias Naturales y un Diploma de Postgrado en Ciencias Ambientales. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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