De batterij wordt via externe verbindingen gebruikt voor elektrische apparaten zoals mobiele telefoons, elektrische auto's, zaklampen, enz. Het bestaat uit een elektrochemische cel.
Wanneer de batterij de elektrische apparaten van stroom voorziet, heeft deze een kathode en een anode. Vroeger was de term batterij bedoeld om uit meerdere cellen te bestaan, maar nu wordt er gesproken over een enkele cel.
Er zijn twee typen batterijen, primair en secundair. Primaire batterijen zijn wegwerpbatterijen, terwijl secundaire batterijen weer kunnen worden opgeladen. Zowel NiMH- als NiCd-batterijen zijn oplaadbaar.
Key Takeaways
- NiMH-batterijen hebben een hogere capaciteit en een lager geheugeneffect dan NiCd-batterijen.
- NiCd-batterijen hebben een langere levensduur en presteren beter bij lagere temperaturen dan NiMH-batterijen.
- NiMH-batterijen zijn milieuvriendelijker omdat ze geen giftig cadmium bevatten zoals NiCd-batterijen.
NiMH versus NiCd
NiMH staat voor nikkel-metaalhydridebatterij, ook wel afgekort als Ni-MH, en is een soort oplaadbare batterij die wordt gebruikt in laptops en mobiele telefoons. NiCd betekent nikkel-cadmiumbatterij en is een oplaadbare batterij die is gemaakt met nikkeloxidehydroxide en metallisch cadmium.
NiMH- of nikkel-metaalhydridebatterij is een secundaire batterij, wat betekent dat deze kan worden opgeladen. De chemische reactie van NiMH in de positieve elektrode is vrijwel hetzelfde als in NiCD, namelijk nikkeloxidehydroxide (NiOOH).
De negatieve elektrode die in NiMH wordt gebruikt, is een waterstofabsorberende elektrode legering. Het heeft een hogere capaciteit en een hogere energiedichtheid.
Maar het is minder dan lithium-ionbatterijen. NiMH is bestand tegen explosies en lekken en wordt gebruikt als vervanging voor niet-alkaline en niet-oplaadbare batterijen met dezelfde vorm.
NiCd staat voor nikkel-cadmium batterij. De afkorting die wordt gebruikt voor nikkel-cadmiumbatterijen is afgeleid van nikkel en cadmium en wordt daarom NiCd.
Het is beter oplaadbaar met cadmium als de negatieve elektrode en nikkeloxidehydroxide als de positieve elektrode. NiCd-batterijen hebben een ontlading van ongeveer 1.2 volt en nemen af aan het einde van een ontlading.
An elektromotorische kracht die wordt aangeboden door de NiCd-batterij is 1.3 volt. Deze batterij is er in verschillende maten en capaciteiten, variërend van grote geventileerde cellen tot koolstof-zink droge cellen.
Vergelijkingstabel
| Parameters van vergelijking: | NiMH | NiCd |
|---|---|---|
| Inhoud | Hoge | Laag |
| Ontladingssnelheid | Hoger | Lagere |
| Kosten | Duur | Goedkoop |
| Toxiciteit | Minder | Meer |
| Effect | Milieuvriendelijk | Niet milieuvriendelijk |
| Het opladen | Bestand tegen overontlading en overladen. | Eenvoudig en snel |
| Negatieve elektrode | Waterstofabsorberende legering | Cadmium |
Wat is NiMH?
NiMH-batterijen werden uitgevonden in het jaar 1967 toen werk en onderzoek begonnen in het Battelle-Geneva Research Center.
NiMH-batterijen waren gebaseerd op het sinteren van de NiOOH-elektroden en Ti2Ni+TiNi+x-legeringen. De ontwikkeling van NiMH-batterijen zoals we die nu kennen, werd gesponsord door twee bedrijven, Volkswagen AG en Daimler-Benz.
Na het ontwikkelen van de benodigde en specifieke energie werden patenten aangevraagd in verschillende Europese landen, waaronder Zwitserland, Japan en de Verenigde Staten. Een patent werd vervolgens overgedragen aan Daimler-Benz.
NiMH-batterijen werden beroemd en de belangstelling ervoor werd gewekt in de jaren zeventig toen ze in satellieten werden gebruikt.
Verschillende bedrijven zoals Philips, CNRS en Ovonic Battery Co. probeerden NiMH-batterijen lichtgewicht te maken om de waterstof op te slaan en de samenstelling van Ti-Ni-legeringen.
In het jaar 2008 werden meer dan 2 miljoen auto's geproduceerd die uit NiMH-batterijen bestonden. NiMH-batterijen zijn bipolair, wat betekent dat ze kortsluiting voorkomen en enkele voordelen hebben, zoals waterstofopslag in elektrische voertuigen.
NiMH-batterijen kunnen snel worden opgeladen, maar ze moeten worden opgeladen met de slimme batterijlader om overladen te voorkomen.
De NiMH-batterij bestaat uit een zelfherstellende zekering, die voorkomt dat de stroom of temperatuur te hoog wordt. NiMh wordt als beter beschouwd dan de andere soorten batterijen.
Het wordt gebruikt in apparaten met een hoog energieverbruik en digitale camera's. Het is voordelig vanwege zijn vermogen om hoge stromen en lage interne weerstand te trekken.
NiMH-batterijen hebben de plaats ingenomen van NiCd-batterijen vanwege hun nominale laadcapaciteit, werking op veel apparaten, enz.
Lithium-ionbatterijen worden als beter beschouwd dan NiMH-batterijen. Het wordt gebruikt in hybride en elektrische voertuigen, maar wordt nu vervangen door Li-on-batterijen.
Wat is NiCd?
Waldemar Jungner vond de NiCd-batterijen uit in 1899 in Zweden. Toen NiCd-batterijen werden gemaakt, was de concurrentie loodzuurbatterijen.
In alle opzichten waren Nicd-batterijen beter dan deze, zoals een hogere energiedichtheid, enz. Jungner verving cadmium in plaats van ijzer. Zijn werk was niet bekend in de Verenigde Staten.
Na het produceren van het overstroomde ontwerp in Zweden en het gebruik van actieve materialen, werd in 1946 voor het eerst begonnen met de productie van NiCd-batterijen in de Verenigde Staten.
De batterijen werden zaktype genoemd vanwege de vernikkelde stalen zakken.
In het midden van de 20e eeuw werden gesinterde Ni-Cd-batterijen erg populair vanwege hun grotere materiaaloppervlak, lagere interne weerstand en platen die zeer poreus werden.
De ontlaadsnelheid van de NiCd-batterijen is afhankelijk van de verschillende afmetingen, zoals bij een D-batterij, de ontlaadsnelheid is 3.5 ampère en bij AA-batterijen is de ontlaadsnelheid 1.8 ampère.
Het celpotentieel van NiCd-batterijen is nominaal, dwz 1.2 volt. De oplaadsnelheid van de NiCd-batterij is heel eenvoudig en snel en kan afhankelijk van de cel met verschillende snelheden worden opgeladen.
Door snelladen kan de temperatuur van de accu's oplopen, wat de cellen kan beschadigen. Er bestaat een risico op overladen en de levensduur van de batterij wordt verkort.
Het veilige temperatuurbereik om NiCd-batterijen te gebruiken ligt tussen -20 °C en 45 °C. Als de Ni-Cd-batterijen niet worden gebruikt, ontladen ze zichzelf, wat een van de nadelen is.
Ni-cd-batterijen met natte cellen of geventileerde cellen werden ook uitgevonden in 1899. Het wordt gebruikt voor grotere capaciteiten vanwege de hogere ontladingssnelheden.
Het heeft brede toepassingen zoals back-upstroom voor telecom, luchtvaart, openbaar vervoer en spoorwegen, het starten van motoren voor back-upturbines, enz.
Belangrijkste verschillen tussen NiMH en NiCd
- De capaciteit van NiMH-batterijen is relatief hoger dan die van NiCd-batterijen.
- De ontlaadsnelheid van de NiMH-batterijen is hoger. De ontlaadsnelheid van de NiCd-batterij is lager.
- De kosten van NiMH zijn duur. Terwijl NiCd kosteneffectief is.
- NiMH-batterijen zijn minder giftig. NiCd is giftiger en geeft chemicaliën vrij zoals cadmium, kwik, nikkel, enz.
- NiMH-batterijen zijn milieuvriendelijker dan NiCd.
- NiCd-batterijen zijn bestand tegen overontlading en overladen. Terwijl het opladen van NiMH-batterijen heel eenvoudig en snel is.
- De negatieve elektrode die in NiMH wordt gebruikt, is een waterstofabsorberende legering. De negatieve elektrode die in NiCd wordt gebruikt, is cadmium.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X05000176
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4018094/
Laatst bijgewerkt: 11 juni 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
De technische vergelijkingstabel benadrukt effectief de verschillen tussen NiMH- en NiCd-batterijen. Het biedt waardevolle inzichten voor consumenten en professionals uit de industrie.
Dit is behoorlijk inzichtelijk. De vergelijking tussen NiMH- en NiCd-batterijen is goed gedetailleerd. Ik zou graag naar dit artikel willen verwijzen als ik oplaadbare batterijen bespreek.
Ik ben het ermee eens dat de historische context en de gedetailleerde analyse van de technische eigenschappen van deze batterijen een uitgebreid inzicht geven in hun voordelen en beperkingen.
Het feit dat NiMH-batterijen milieuvriendelijker zijn door de afwezigheid van giftig cadmium is een belangrijk aandachtspunt. Het weerspiegelt de voortdurende verschuiving naar duurzame energieoplossingen.
De gedetailleerde uitleg van de chemische samenstelling en historische achtergrond van NiMH- en NiCd-batterijen biedt een solide basis voor het begrijpen van hun functionele kenmerken.
Het is indrukwekkend om te lezen over de geschiedenis en ontwikkeling van NiMH- en NiCd-batterijen. Beide technologieën hebben unieke eigenschappen en kenmerken die ze geschikter maken voor verschillende toepassingen.
De voordelen van NiMH-batterijen in apparaten met een hoog verbruik en digitale camera's, evenals hun rol bij het vervangen van NiCd-batterijen, tonen de voortdurende evolutie van de batterijtechnologie aan.
De ontwikkeling en toepassingen van NiMH- en NiCd-batterijen in verschillende industrieën zijn fascinerend. Dit artikel geeft een uitgebreid overzicht van hun betekenis voor de technologische vooruitgang.
Absoluut, het is van cruciaal belang om de specifieke kenmerken van NiMH- en NiCd-batterijen te begrijpen, vooral als je rekening houdt met milieu- en duurzaamheidsfactoren.
De historische evolutie van NiCd-batterijen en hun transformatie in ontwerp en productie weerspiegelt de aanzienlijke vooruitgang in batterijtechnologie gedurende de 20e eeuw.