Perbezaan antara hidrida nikel-logam, bateri nikel-kadmium dan bateri litium

Bateri NiMH

Bateri nikel-logam hidrida terdiri daripada ion hidrogen dan nikel logam.Mereka mempunyai rizab kuasa 30% lebih banyak daripada bateri nikel-kadmium, lebih ringan daripada bateri nikel-kadmium, dan mempunyai hayat perkhidmatan yang lebih lama.Mereka mesra alam dan tidak mempunyai kesan ingatan.Kelemahan bateri hidrida nikel-logam ialah harga bateri nikel-kadmium jauh lebih mahal, dan prestasinya lebih buruk daripada bateri litium.

Bateri Litium Ion

Bateri berketumpatan tenaga tinggi diperbuat daripadabateri litium-ion. Bateri litium-ionadalah juga sejenisbateri pintar, ia boleh bekerjasama dengan pengecas pintar asli khas untuk mencapai masa pengecasan terpendek, kitaran hayat terpanjang dan kapasiti terbesar.Bateri litium-ionpada masa ini adalah bateri terbaik.Berbanding dengan bateri nikel-kadmium dan bateri nikel-hidrogen dengan saiz yang sama, ia mempunyai rizab kuasa terbesar, berat paling ringan, hayat paling lama, masa pengecasan terpendek, dan tiada kesan memori.

Terdapat dua jenis utama bateri boleh dicas semula: bateri asid plumbum dan bateri alkali.Bateri nikel-kadmium (NiCd), nikel-logam hidrida (NiMH) dan litium-ion (Li-Ion) yang sedang digunakan adalah semua bateri beralkali.

Bahan plat positif bateri NiMH ialah NiOOH, bahan plat negatif ialah aloi penyerap hidrogen.Elektrolit biasanya 30% larutan berair KOH, dan sejumlah kecil NiOH ditambah.Diafragma diperbuat daripada fabrik bukan tenunan vinylon berliang atau fabrik bukan tenunan nilon.Terdapat dua jenis bateri NiMH: silinder dan persegi.

Bateri NiMH mempunyai ciri nyahcas suhu rendah yang baik.Walaupun pada suhu ambien -20°C, menggunakan arus yang besar (pada kadar nyahcas 1C) untuk nyahcas, elektrik yang dinyahcas boleh mencapai lebih daripada 85% daripada kapasiti nominal.Walau bagaimanapun, apabila bateri NiMH berada pada suhu tinggi (melebihi +40°C), kapasiti penyimpanan akan menurun sebanyak 5-10%.Kehilangan kapasiti yang disebabkan oleh nyahcas sendiri (semakin tinggi suhu, semakin tinggi kadar nyahcas diri) boleh diterbalikkan, dan kapasiti maksimum boleh dipulihkan kepada beberapa kitaran nyahcas.Voltan litar terbuka bateri NiMH ialah 1.2V, yang sama dengan bateri NiCd.

Proses pengecasan bateri NiCd/NiMH adalah sangat serupa, memerlukan pengecasan semasa yang berterusan.Perbezaan antara kedua-duanya adalah terutamanya dalam kaedah pengesanan penamatan pengecasan pantas untuk mengelakkan bateri daripada mengecas berlebihan.Pengecas melakukan pengecasan arus berterusan pada bateri, dan pada masa yang sama mengesan voltan bateri dan parameter lain.Apabila voltan bateri meningkat dengan perlahan dan mencapai nilai puncak, pengecasan pantas bateri NiMH ditamatkan, manakala untuk bateri NiCd, pengecasan pantas ditamatkan apabila voltan bateri turun sebanyak -△V buat kali pertama.Untuk mengelakkan kerosakan pada bateri, pengecasan pantas tidak boleh dimulakan apabila suhu bateri terlalu rendah.Apabila suhu bateri Tmin lebih rendah daripada 10°C, mod pengecasan titisan hendaklah ditukar kepada.Setelah suhu bateri mencapai nilai yang ditentukan, pengecasan mesti dihentikan serta-merta.

Bateri nikel-kadmium

Bahan aktif pada plat positif bateri nikel-kadmium bateri NiCd terdiri daripada serbuk nikel oksida dan serbuk grafit.Grafit tidak mengambil bahagian dalam tindak balas kimia, dan fungsi utamanya adalah untuk meningkatkan kekonduksian.Bahan aktif pada plat negatif terdiri daripada serbuk kadmium oksida dan serbuk oksida besi.Fungsi serbuk oksida besi adalah untuk menjadikan serbuk kadmium oksida mempunyai kebolehsebaran yang lebih tinggi, mencegah penggumpalan, dan meningkatkan kapasiti plat elektrod.Bahan aktif masing-masing dibalut dengan jalur keluli berlubang, yang menjadi plat positif dan negatif bateri selepas dibentuk tekan.Plat kutub dipisahkan oleh rod penebat getah keras tahan alkali atau papan beralun polivinil klorida berlubang.Elektrolit biasanya larutan kalium hidroksida.Berbanding dengan bateri lain, kadar nyahcas sendiri bagi bateri NiCd (iaitu, kadar bateri kehilangan cas apabila tidak digunakan) adalah sederhana.Semasa penggunaan bateri NiCd, jika ia tidak dinyahcas sepenuhnya, ia akan dicas semula, dan pada kali berikutnya ia dinyahcas, ia tidak akan dapat menyahcas semua kuasanya.Contohnya, jika 80% daripada bateri dinyahcas dan kemudian dicas sepenuhnya, bateri hanya boleh menyahcas 80% daripada bateri.Ini adalah kesan ingatan yang dipanggil.Sudah tentu, beberapa kitaran nyahcas/cas yang lengkap akan memulihkan bateri NiCd kepada operasi normal.Disebabkan oleh kesan ingatan bateri NiCd, jika ia tidak dinyahcas sepenuhnya, setiap bateri hendaklah dinyahcas di bawah 1V sebelum dicas.