NiMH と NiCd: 違いと比較

バッテリーは、携帯電話、電気自動車、懐中電灯などの電力デバイス用の外部接続を介して使用されます。バッテリーは電気化学セルで構成されています。

バッテリーが電気機器に電力を供給する場合、バッテリーにはカソードとアノードがあります。 以前は、バッテリーという用語は複数のセルで構成されることを意味していましたが、現在は単一のセルで構成されることを指します。

電池には、一次電池と二次電池の XNUMX 種類があります。 一次電池は使い捨てですが、二次電池は再充電が可能です。 ニッケル水素電池とニカド電池はどちらも充電式です。

主要な取り組み

1. ニッケル水素電池は、ニカド電池よりも容量が大きく、メモリー効果が低くなります。
2. ニカド電池は、ニッケル水素電池よりも寿命が長く、低温での性能が優れています。
3. ニッケル水素電池は、ニカド電池のような有毒なカドミウムを含まないため、環境にやさしいです。

ニッケル水素対ニカド

NiMHはNi-MHとも呼ばれるニッケル水素電池の略で、ノートパソコンや携帯電話などに使われる充電式電池の一種です。 NiCdとはニッケルカドミウム電池のことで、水酸化ニッケルと金属カドミウムからなる二次電池です。

NiMH またはニッケル水素電池は二次電池で、充電が可能です。 正極での NiMH の化学反応は、NiCD、すなわち水酸化ニッケル (NiOOH) とほとんど同じです。

NiMH で使用される負極は、水素吸蔵型です。 合金. より高い容量とより高いエネルギー密度を備えています。

しかし、リチウムイオン電池よりは少ないです。 NiMHは爆発や漏れに強く、同じ形状の無アルカリおよび非充電式電池の代替として使用されます。

NiCdはニッケルカドミウム電池の略です。 ニッケルカドミウム電池の略語は、ニッケルとカドミウムから派生したもので、NiCd になります。

負極にカドミウム、正極に酸化水酸化ニッケルを使うと充電しやすくなります。

An 起電力 ニカド電池が提供する電圧​​は 1.3 ボルトです。 このバッテリーには、大型の換気電池から炭素亜鉛乾電池まで、さまざまなサイズと容量があります。

比較表

比較のパラメータ	NiMH	ニッカド
容量	ハイ	ロー
排出率	より高い	低くなる
費用	高価な	安価な
毒性	もっと少なく	その他
効果	環境にやさしいです	環境にやさしくない
充電	過放電、過充電を防ぎます。	シンプルかつ迅速
負極	水素吸蔵合金	カドミウム

NiMHとは何ですか？

ニッケル水素電池は、1967 年にバテル ジュネーブ研究センターで作業と研究が開始されたときに発明されました。

NiMH 電池は、NiOOH 電極と Ti2Ni+TiNi+x 合金の焼結に基づいていました。 私たちが知っている NiMH バッテリーの開発は、Volkswagen AG と Daimler-Benz という XNUMX つの企業によって後援されました。

必要な特定のエネルギーを開発した後、スイス、日本、米国を含むさまざまなヨーロッパ諸国で特許が申請されました。 その後、特許はダイムラー・ベンツに譲渡されました。

ニッケル水素電池が有名になり、1970年代に人工衛星に使われたことで注目を集めました。

Philips、CNRS、Ovonic Battery Co. などのさまざまな企業が、水素を蓄えるために NiMH バッテリーを軽量化しようとしました。 構図 Ti-Ni合金の。

2008 年には、2 万台以上のニッケル水素電池を搭載した自動車が製造されました。 NiMH バッテリーはバイポーラです。つまり、短絡を回避し、電気自動車の水素貯蔵などの利点があります。

NiMH バッテリは急速充電できますが、過充電を避けるためにスマートバッテリ充電器で充電する必要があります。

ニッケル水素電池は、電流や温度が高くなりすぎるのを防ぐリセット可能なヒューズの安全性で構成されています。ニッケル水素電池は、他のタイプの電池よりも優れていると考えられています。

高ドレインデバイスやデジタルカメラで使用されています。 大電流と低内部抵抗を引き出す能力があるため、有利です。

NiMH バッテリは、公称充電容量、多くのデバイスでの動作などのために、NiCd バッテリに取って代わりました。

リチウムイオン電池はニッケル水素電池よりも優れていると考えられています。 ハイブリッド車や電気自動車で使用されていますが、現在はリチウムイオン電池に取って代わられています。

ニカドとは？

Waldemar Jungner は、1899 年にスウェーデンで NiCd 電池を発明しました。 ニカド電池が作られたとき、その競争相手は鉛蓄電池でした。

エネルギー密度が高いなど、あらゆる点でニッカド電池の方が優れていました。ユングナーは、鉄の代わりにカドミウムを使用しました。 彼の作品はアメリカでは知られていませんでした。

浸水型のデザインをスウェーデンで製作し、活物質を使用した後、1946年にニカド電池の生産が米国で初めて開始されました。

バッテリーは、ニッケルメッキされた鋼のポケットからポケットタイプと呼ばれていました。

20 世紀半ばには、材料の表面積が大きく、内部抵抗が低く、プレートが非常に多孔質になったため、焼結 Ni-Cd バッテリーが非常に普及しました。

NiCd 電池の放電率は、D サイズ電池のようにサイズによって異なります。放電率は 3.5 アンペアで、AA 電池では放電率は 1.8 アンペアです。

ニカド電池のセル電位は公称、つまり 1.2 ボルトです。 NiCd バッテリの充電速度は非常にシンプルかつ迅速で、セルによって異なる速度で充電できます。

急速充電のため、バッテリーの温度が上昇し、セルが損傷する可能性があります。 過充電の恐れがあり、電池の寿命が短くなります。

NiCd バッテリーを使用する安全な温度範囲は、-20°C から 45°C の間です。 Ni-Cd バッテリーは、使用していないときは自己放電しますが、これが欠点の XNUMX つです。

ウェットセルまたはベントセル Ni-cd バッテリも 1899 年に発明されました。放電率が高いため、より大きな容量に使用されます。

電気通信、航空、公共交通機関、鉄道のバックアップ電源、バックアップ タービンのエンジン始動など、幅広い用途があります。

NiMHとNiCdの主な違い

1. NiMHバッテリーの容量はNiCdバッテリーよりも比較的高いです。
2. ニッケル水素電池の放電率は高くなります。 ニカド電池の放電率は低くなります。
3. NiMH のコストは高価です。 NiCdは費用対効果が高いです。
4. ニッケル水素電池は毒性が低いです。 NiCd はより毒性が高く、カドミウム、水銀、ニッケルなどの化学物質を放出します。
5. NiMH バッテリーは NiCd よりも環境に優しいです。
6. NiCd バッテリーは、過放電と過充電に耐えます。 NiMHバッテリーの充電は非常に簡単で迅速です。
7. NiMH で使用される負極は、水素吸蔵合金です。 NiCd で使用される陰極はカドミウムです。

参考文献

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X05000176
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4018094/

最終更新日 : 11 年 2023 月 XNUMX 日