Akumulators tiek izmantots, izmantojot ārējos savienojumus elektriskās strāvas ierīcēm, piemēram, mobilajiem tālruņiem, elektriskajām automašīnām, kabatas lukturīšiem utt. Tas sastāv no elektroķīmiskās šūnas.
Kad akumulators darbina elektriskās ierīces, tam ir katods un anods. Agrāk termins akumulators bija paredzēts, lai tas sastāvētu no vairākām šūnām, bet tagad to sauc par sastāvu no vienas šūnas.
Ir divu veidu primārās un sekundārās baterijas. Primārās baterijas ir vienreizlietojamas, savukārt sekundārās baterijas var atkārtoti uzlādēt. Gan NiMH, gan NiCd akumulatori ir uzlādējami.
Atslēgas
- NiMH akumulatoriem ir lielāka ietilpība un mazāks atmiņas efekts nekā NiCd baterijām.
- NiCd baterijām ir ilgāks kalpošanas laiks, un tās darbojas labāk zemākā temperatūrā nekā NiMH akumulatoriem.
- NiMH baterijas ir videi draudzīgākas, jo tās nesatur toksisku kadmiju, piemēram, NiCd baterijas.
NiMH pret NiCd
NiMH apzīmē niķeļa metāla hidrīda akumulatoru, saīsināti arī kā Ni-MH, un tas ir atkārtoti uzlādējams akumulators, ko izmanto klēpjdatoros un mobilajos tālruņos. NiCd nozīmē niķeļa-kadmija akumulatoru un ir atkārtoti uzlādējams akumulators, kas izgatavots no niķeļa oksīda hidroksīda un metāla kadmija.
NiMH jeb niķeļa-metāla hidrīda akumulators ir sekundārais akumulators, kas nozīmē, ka to var uzlādēt. NiMH ķīmiskā reakcija pozitīvajā elektrodā ir ļoti tāda pati kā NiCD, ti, niķeļa oksīda hidroksīds (NiOOH).
NiMH izmantotais negatīvais elektrods ir ūdeņradi absorbējošs elektrods sakausējums. Tam ir lielāka jauda un lielāks enerģijas blīvums.
Bet tas ir mazāk nekā litija jonu akumulatori. NiMH ir izturīgs pret sprādzienu un noplūdi, un to izmanto kā tādas pašas formas ne-sārma un neuzlādējamu akumulatoru aizstājēju.
NiCd apzīmē niķeļa-kadmija akumulatoru. Niķeļa-kadmija akumulatoram izmantotais saīsinājums ir atvasināts no niķeļa un kadmija, un tādējādi tas kļūst par NiCd.
Tas ir labāk uzlādējams, izmantojot kadmiju kā negatīvo elektrodu un niķeļa oksīda hidroksīdu kā pozitīvo elektrodu. NiCd akumulatora izlāde ir aptuveni 1.2 volti, un izlādes beigās tā samazinās.
An elektromotora spēks ko piedāvā NiCd akumulators, ir 1.3 volti. Šim akumulatoram ir dažādi izmēri un ietilpība, sākot no lieliem ventilējamiem elementiem līdz oglekļa-cinka sausajiem elementiem.
Salīdzināšanas tabula
| Salīdzināšanas parametri | NiMH | NiCd |
|---|---|---|
| Jauda | augsts | Zems |
| Izlādes ātrums | Augstāka | Apakšējā |
| Izmaksas | Dārgs | lēts |
| Toksicitāte | Mazāk | vairāk |
| efekts | Videi draudzīgs | Nav videi draudzīgs |
| Uzlādes | Izturīgs pret pārmērīgu izlādi un pārlādēšanu. | Vienkārši un ātri |
| Negatīvs elektrods | Ūdeņradi absorbējošs sakausējums | Kadmijs |
Kas ir NiMH?
NiMH baterijas tika izgudrotas 1967. gadā, kad Battelle-Ženēvas pētniecības centrā sākās darbs un izpēte.
NiMH akumulatoru pamatā bija NiOOH elektrodu un Ti2Ni+TiNi+x sakausējumu saķepināšana. Mēs zinām, ka NiMH akumulatoru izstrādi sponsorēja divi uzņēmumi – Volkswagen AG un Daimler-Benz.
Pēc nepieciešamās un specifiskās enerģijas izstrādes patenti tika iesniegti dažādās Eiropas valstīs, tostarp Šveicē, Japānā un ASV. Pēc tam patents tika nodots Daimler-Benz.
NiMH akumulatori kļuva slaveni, un interese par tiem radās 1970. gados, kad tos izmantoja satelītos.
Dažādi uzņēmumi, piemēram, Philips, CNRS un Ovonic Battery Co., mēģināja padarīt NiMH akumulatorus vieglus, lai uzglabātu ūdeņradi un improvizētu kompozīcija no Ti-Ni sakausējumiem.
2008. gadā tika saražoti vairāk nekā 2 miljoni automašīnu, kas sastāv no NiMH akumulatoriem. NiMH akumulatori ir bipolāri, kas nozīmē, ka tie izvairās no īssavienojumiem un tiem ir dažas priekšrocības, piemēram, ūdeņraža uzglabāšana elektriskajos transportlīdzekļos.
NiMH akumulatorus var uzlādēt ātri, taču, lai izvairītos no pārlādēšanas, tie jāuzlādē ar viedo akumulatoru lādētāju.
NiMH akumulators sastāv no atiestatāma drošinātāja drošības, kas neļauj strāvai vai temperatūrai būt pārāk augstai. NiMh tiek uzskatīts par labāku nekā cita veida akumulatori.
To izmanto augstas enerģijas patēriņa ierīcēs un digitālajās kamerās. Tas ir izdevīgs, jo tas spēj uzņemt lielu strāvu un zemu iekšējo pretestību.
NiMH akumulatori ieņēma NiCd akumulatoru vietu to nominālās uzlādes jaudas, darbības daudzās ierīcēs utt. dēļ.
Litija jonu akumulatori tiek uzskatīti par labākiem par NiMH akumulatoriem. To izmanto hibrīdos un elektriskajos transportlīdzekļos, bet tagad to aizstāj litija akumulatori.
Kas ir NiCd?
Waldemar Jungner izgudroja NiCd baterijas 1899. gadā Zviedrijā. Kad tika izgatavoti NiCd akumulatori, tad tā konkurence bija svina-skābes akumulatori.
Visos veidos Nicd akumulatori bija labāki par to, piemēram, lielāks enerģijas blīvums utt. Jungners dzelzs vietā aizstāja kadmiju. Viņa darbs nebija zināms Amerikas Savienotajās Valstīs.
Pēc applūstošā dizaina izgatavošanas Zviedrijā un aktīvo materiālu izmantošanas 1946. gadā NiCd akumulatoru ražošana pirmo reizi tika uzsākta ASV.
Baterijas tika sauktas par kabatas tipa niķelētām tērauda kabatām.
20. gadsimta vidū saķepinātās Ni-Cd baterijas kļuva ļoti populāras, jo tām bija lielāks materiāla virsmas laukums, zemāka iekšējā pretestība un plāksnes kļuva ļoti porainas.
NiCd akumulatoru izlādes ātrums ir atkarīgs no dažāda izmēra, piemēram, D izmēra akumulatoriem, izlādes ātrums ir 3.5 ampēri, un AA akumulatoriem izlādes ātrums ir 1.8 ampēri.
NiCd akumulatoru elementu potenciāls ir nominālais, ti, 1.2 volti. NiCd akumulatora uzlādes ātrums ir ļoti vienkāršs un ātrs, un to var uzlādēt ar dažādu ātrumu atkarībā no šūnas.
Ātrās uzlādes dēļ akumulatoru temperatūra var paaugstināties, kas var sabojāt elementus. Pastāv pārmērīgas uzlādes risks, un akumulatora darbības laiks tiks saīsināts.
Drošais temperatūras diapazons NiCd akumulatora lietošanai ir no -20°C līdz 45°C. Kad Ni-Cd akumulatori netiek izmantoti, tie paši par sevi izlādēsies, kas ir viens no tā trūkumiem.
1899. gadā tika izgudroti arī mitro šūnu vai ventilējamo elementu Ni-cd akumulatori. To izmanto lielākai ietilpībai, jo tiem ir lielāks izlādes ātrums.
Tam ir plaši pielietojumi, piemēram, rezerves jauda telekomunikācijām, aviācijai, masu tranzītam un dzelzceļam, dzinēja iedarbināšana rezerves turbīnām utt.
Galvenās atšķirības starp NiMH un NiCd
- NiMH akumulatoru kapacitāte ir salīdzinoši lielāka nekā NiCd akumulatoriem.
- NiMH akumulatoru izlādes ātrums ir lielāks. NiCd akumulatora izlādes ātrums ir mazāks.
- NiMH izmaksas ir dārgas. Lai gan NiCd ir rentabls.
- NiMH baterijas ir mazāk toksiskas. NiCd ir toksiskāks un izdala ķīmiskas vielas, piemēram, kadmiju, dzīvsudrabu, niķeli utt.
- NiMH baterijas ir videi draudzīgākas nekā NiCd.
- NiCd akumulatori ir izturīgi pret pārmērīgu izlādi un pārlādēšanu. Lai gan NiMH akumulatora uzlāde ir ļoti vienkārša un ātra.
- NiMH izmantotais negatīvais elektrods ir ūdeņradi absorbējošs sakausējums. NiCd izmantotais negatīvais elektrods ir kadmijs.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X05000176
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4018094/
Pēdējo reizi atjaunināts: 11. gada 2023. jūnijā
Esmu pielicis tik daudz pūļu, rakstot šo emuāra ierakstu, lai sniegtu jums vērtību. Tas man ļoti noderēs, ja apsverat iespēju to kopīgot sociālajos medijos vai ar draugiem/ģimeni. DALĪŠANĀS IR ♥️
Pijušs Jadavs pēdējos 25 gadus ir pavadījis, strādājot par fiziķi vietējā sabiedrībā. Viņš ir fiziķis, kurš aizrautīgi cenšas padarīt zinātni pieejamāku mūsu lasītājiem. Viņam ir bakalaura grāds dabaszinātnēs un pēcdiploma diploms vides zinātnē. Vairāk par viņu varat lasīt viņa vietnē bio lapa.
Tehniskā salīdzinājuma tabula efektīvi izceļ atšķirības starp NiMH un NiCd akumulatoriem. Tas piedāvā vērtīgu ieskatu patērētājiem un nozares profesionāļiem.
Tas ir diezgan saprotami. NiMH un NiCd akumulatoru salīdzinājums ir labi detalizēts. Es vēlētos atsaukties uz šo rakstu, apspriežot uzlādējamās baterijas.
Piekrītu, vēsturiskais konteksts un detalizēts šo akumulatoru tehnisko īpašību sadalījums sniedz visaptverošu izpratni par to priekšrocībām un ierobežojumiem.
Fakts, ka NiMH akumulatori ir videi draudzīgāki, jo tajā nav toksiska kadmija, ir svarīgs apsvērums. Tas atspoguļo notiekošo pāreju uz ilgtspējīgiem enerģijas risinājumiem.
Detalizēts NiMH un NiCd akumulatoru ķīmiskā sastāva un vēsturiskā fona skaidrojums nodrošina stabilu pamatu to funkcionālo īpašību izpratnei.
Ir iespaidīgi lasīt par NiMH un NiCd akumulatoru vēsturi un attīstību. Abām tehnoloģijām ir unikālas īpašības un raksturlielumi, kas padara tās piemērotākas dažādiem lietojumiem.
NiMH akumulatoru priekšrocības augstas enerģijas patēriņa ierīcēs un digitālajās kamerās, kā arī to nozīme NiCd akumulatoru aizstāšanā liecina par nepārtrauktu akumulatoru tehnoloģiju attīstību.
NiMH un NiCd bateriju izstrāde un pielietojums dažādās nozarēs ir aizraujošs. Šajā rakstā ir sniegts visaptverošs pārskats par to nozīmi tehnoloģiju attīstībā.
Noteikti ir svarīgi izprast NiMH un NiCd akumulatoru īpašās īpašības, īpaši ņemot vērā vides un ilgtspējības faktorus.
NiCd akumulatoru vēsturiskā attīstība un to transformācija projektēšanā un ražošanā atspoguļo nozīmīgos sasniegumus akumulatoru tehnoloģijā 20. gadsimtā.