Pin được sử dụng thông qua các kết nối bên ngoài cho các thiết bị điện như điện thoại di động, ô tô điện, đèn pin, v.v. Pin bao gồm một tế bào điện hóa.
Khi pin cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện, nó có cực âm và cực dương. Trước đây, thuật ngữ pin có nghĩa là bao gồm nhiều ô, nhưng bây giờ nó được gọi là bao gồm một ô.
Có hai loại pin sơ cấp và thứ cấp. Pin sơ cấp dùng một lần, trong khi pin thứ cấp có thể được sạc lại. Cả pin NiMH và NiCd đều có thể sạc lại được.
Các nội dung chính
- Pin NiMH có dung lượng cao hơn và hiệu ứng bộ nhớ thấp hơn so với pin NiCd.
- Pin NiCd có tuổi thọ dài hơn và hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ thấp hơn so với pin NiMH.
- Pin NiMH thân thiện với môi trường hơn vì không chứa cadmium độc hại như pin NiCd.
NiMH so với NiCd
NiMH là viết tắt của pin niken hydride kim loại, còn được viết tắt là Ni-MH, và là một loại pin sạc được sử dụng trong máy tính xách tay và điện thoại di động. NiCd có nghĩa là pin niken-cadmium và là loại pin sạc được làm từ niken oxit hydroxit và cadmium kim loại.
Pin NiMH hoặc Niken-metal hydride là pin thứ cấp có nghĩa là nó có thể được sạc lại. Phản ứng hóa học của NiMH trong điện cực dương rất giống với NiCD, nghĩa là niken oxit hydroxit (NiOOH).
Điện cực âm được sử dụng trong NiMH là hợp kim hấp thụ hydro. Nó có công suất cao hơn và mật độ năng lượng cao hơn.
Nhưng nó ít hơn so với pin lithium-ion. NiMH có khả năng chống cháy nổ và rò rỉ và được sử dụng để thay thế cho các loại pin không kiềm và không thể sạc lại có cùng hình dạng.
NiCd là viết tắt của pin Nickel-cadmium. Chữ viết tắt được sử dụng cho pin niken-cadmium có nguồn gốc từ Nickel và Cadmium, do đó nó trở thành NiCd.
Nó có thể sạc lại tốt hơn bằng cách sử dụng cadmium làm điện cực âm và niken oxit hydroxit làm điện cực dương. Pin NiCd có mức phóng điện khoảng 1.2 vôn và sẽ giảm khi kết thúc quá trình phóng điện.
Lực điện động do pin NiCd cung cấp là 1.3 vôn. Pin này có nhiều kích cỡ và dung lượng khác nhau, từ các cell thông gió lớn đến các cell khô cacbon-kẽm.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | NiMH | NiCd |
|---|---|---|
| Sức chứa | Cao | Thấp |
| tốc độ xả | Cao hơn | Hạ |
| Phí Tổn | Đắt tiền | Không tốn kém |
| Độc tính | Ít hơn | Xem thêm |
| Hiệu ứng | Thân thiện với môi trường | Không thân thiện với môi trường |
| Sạc | Chống xả quá mức và sạc quá mức. | Đơn giản và nhanh chóng |
| Điện cực âm | hợp kim hấp thụ hydro | Cadmium |
NiMH là gì?
Pin NiMH được phát minh vào năm 1967 khi công việc và nghiên cứu bắt đầu tại Trung tâm Nghiên cứu Battelle-Geneva.
Pin NiMH dựa trên sự thiêu kết của các điện cực NiOOH và hợp kim Ti2Ni+TiNi+x. Việc phát triển pin NiMH như chúng ta biết được tài trợ bởi hai công ty, Volkswagen AG và Daimler-Benz.
Sau khi phát triển năng lượng cần thiết và cụ thể, các bằng sáng chế đã được nộp ở nhiều nước châu Âu, bao gồm Thụy Sĩ, Nhật Bản và Hoa Kỳ. Bằng sáng chế sau đó đã được chuyển giao cho Daimler-Benz.
Pin NiMH đã trở nên nổi tiếng và sự quan tâm đến chúng đã được khơi dậy trong những năm 1970 khi chúng được sử dụng trong các vệ tinh.
Nhiều công ty khác nhau như Philips, CNRS và Ovonic Battery Co. đã cố gắng chế tạo pin NiMH có trọng lượng nhẹ để lưu trữ hydro và cải tiến thành phần của hợp kim Ti-Ni.
Trong năm 2008, hơn 2 triệu ô tô sử dụng pin NiMH đã được sản xuất. Pin NiMH là loại pin hai cực, nghĩa là chúng tránh được hiện tượng đoản mạch và có một số ưu điểm, chẳng hạn như lưu trữ hydro trong xe điện.
Pin NiMH có thể được sạc nhanh, nhưng chúng nên được sạc bằng bộ sạc pin thông minh để tránh sạc quá mức.
Pin NiMH bao gồm một cầu chì an toàn có thể đặt lại được, giúp ngăn dòng điện hoặc nhiệt độ quá cao. NiMh được coi là tốt hơn so với các loại pin khác.
Nó được sử dụng trong các thiết bị tiêu hao cao và máy ảnh kỹ thuật số. Nó có lợi vì khả năng hút dòng điện cao và điện trở trong thấp.
Pin NiMH đã thay thế pin NiCd vì dung lượng sạc danh định, hoạt động trên nhiều thiết bị, v.v.
Pin Lithium-ion được coi là tốt hơn pin NiMH. Nó được sử dụng trong xe hybrid và xe điện nhưng hiện được thay thế bằng pin Li-on.
NiCd là gì?
Waldemar Jungner đã phát minh ra pin NiCd vào năm 1899 tại Thụy Điển. Khi pin NiCd được sản xuất, thì sự cạnh tranh của nó là pin chì-axit.
Về mọi mặt, pin Nicd tốt hơn nó, chẳng hạn như mật độ năng lượng cao hơn, v.v. Jungner đã thay thế cadmium bằng sắt. Công việc của ông không được biết đến ở Hoa Kỳ.
Sau khi sản xuất thiết kế ngập nước ở Thụy Điển và sử dụng vật liệu hoạt tính, vào năm 1946, việc sản xuất pin NiCd lần đầu tiên được bắt đầu ở Hoa Kỳ.
Pin được gọi là loại bỏ túi vì các túi thép mạ niken.
Vào giữa thế kỷ 20, pin Ni-Cd thiêu kết trở nên rất phổ biến vì diện tích bề mặt vật liệu lớn hơn, điện trở trong thấp hơn và các tấm trở nên xốp hơn.
Tốc độ xả của pin NiCd phụ thuộc vào kích thước khác nhau như ở pin cỡ D, tốc độ xả là 3.5 ampe và ở pin AA, tốc độ xả là 1.8 ampe.
Điện thế di động của pin NiCd là danh nghĩa, tức là 1.2 vôn. Tốc độ sạc của pin NiCd rất đơn giản và nhanh chóng và có thể được sạc ở các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào tế bào.
Do sạc nhanh, nhiệt độ của pin có thể tăng lên, có thể làm hỏng các tế bào. Có nguy cơ sạc quá mức và tuổi thọ của pin sẽ bị rút ngắn.
Phạm vi nhiệt độ an toàn để sử dụng pin NiCd là từ -20°C đến 45°C. Khi pin Ni-Cd không được sử dụng, nó sẽ tự phóng điện, đây là một trong những nhược điểm của nó.
Pin Ni-cd tế bào ướt hoặc tế bào có lỗ thông hơi cũng được phát minh vào năm 1899. Nó được sử dụng cho công suất lớn hơn vì tốc độ xả cao hơn.
Nó có nhiều ứng dụng như năng lượng dự phòng cho viễn thông, hàng không, vận tải công cộng và đường sắt, khởi động động cơ cho tua-bin dự phòng, v.v.
Sự khác biệt chính giữa NiMH và NiCd
- Dung lượng của pin NiMH tương đối cao hơn pin NiCd.
- Tốc độ xả của pin NiMH cao hơn. Tốc độ xả của pin NiCd thấp hơn.
- Chi phí của NiMH đắt đỏ. Trong khi NiCd tiết kiệm chi phí.
- Pin NiMH ít độc hơn. NiCd độc hơn và giải phóng các hóa chất như cadmium, thủy ngân, niken, v.v.
- Pin NiMH thân thiện với môi trường hơn NiCd.
- Pin NiCd chống xả quá mức và sạc quá mức. Trong khi sạc pin NiMH rất đơn giản và nhanh chóng.
- Điện cực âm được sử dụng trong NiMH là hợp kim hấp thụ hydro. Điện cực âm được sử dụng trong NiCd là Cadmium.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956053X05000176
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4018094/
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
