Diverso

Tecnología de batería de hidruro metálico de níquel NiMH

Tecnología de batería de hidruro metálico de níquel NiMH


En vista de los temores ambientales sobre las baterías y celdas de níquel cadmio, la tecnología de hidruro metálico de níquel se ha hecho cargo.

Las baterías y celdas de hidruro metálico de níquel, NiMH tienen un nivel de rendimiento muy similar: características de voltaje y carga similares. Como tales, son prácticamente un reemplazo directo, aunque existen algunas diferencias, como se puede imaginar.

En vista de las credenciales ambientales mucho mejores, las baterías de NiMH son la tecnología elegida para las baterías reemplazables estándar disponibles: tamaños AAA, AA, C, D.

Tecnología de batería NiMH: conceptos básicos

Las pilas y pilas de NiMH se utilizan ahora ampliamente. Tienen una serie de características destacadas que les han permitido ser utilizados, aunque tienen algunas desventajas:

  • Impacto medioambiental: La tecnología de las baterías NiMH ha superado a la de su hermano NiCd debido a su menor impacto ambiental. El uso de cadmio es motivo de especial preocupación y, por tanto, su uso. En la Unión Europea, UE, la legislación a la que se hace referencia como la Directiva de baterías ha requerido que el uso de baterías de NiCd sea terminado para uso portátil por parte de los consumidores.

    Si bien el uso de cadmio tóxico se elimina de las células de NiMH, la extracción y procesamiento de los otros metales utilizados plantea algunas amenazas ambientales. Afortunadamente, cuando las baterías de NiMH llegan al final de su vida útil, la mayor parte del níquel se puede recuperar con relativa facilidad.

  • Densidad de energía específica: Las pilas y baterías de NiMH tienen un nivel más alto de energía específica, es decir, la cantidad de energía que se puede contener dentro de un cierto volumen de peso. Puede estar entre 60 - 100 W h / kg contra 40 - 60 para un NiCd.
  • Tensión de salida: Un parámetro particularmente afortunado es que proporcionan un voltaje de celda de 1.2 voltios que es muy similar al de un NiCd, lo que los convierte en un reemplazo casi directo.
  • Cargando: Muchos cargadores de baterías de NiCd utilizaron el aumento del voltaje de los terminales para detectar el final de la carga. Este aumento de voltaje para las celdas de NiMH es muy pequeño y las celdas de NiMH son reacias a la sobrecarga. Se debe tener cuidado al cargar estas celdas y baterías.
  • Autodescarga: Una desventaja de la celda de NiMH es que tiene una alta tasa de autodescarga. Pueden perder hasta un 3% de su carga por semana de almacenamiento.

Tecnología de celda de NiMH

La celda de NiMH tiene muchas similitudes con la tecnología de celda de NiCd más antigua, que utiliza muchos componentes similares. La celda de NiMH consta de tres elementos principales:

  • Electrodo positivo: El electrodo positivo de la batería de NiMH es hidróxido de níquel que tiene la misma composición que el electrodo positivo en una celda de NiCd. El electrodo de óxido de níquel-hidróxido solo intercambia un protón en la reacción de carga-descarga, y esto da como resultado un cambio muy pequeño en el tamaño, lo que resulta en un alto nivel de estabilidad mecánica, y esto a su vez resulta en un ciclo de vida más largo.
  • Electrólito: El electrolito en la celda de NiMH es una solución acuosa de hidróxido de potasio, KOH, que tiene una conductividad muy alta. La solución no entra en la reacción de la célula de NiMH en un grado significativo. Se encuentra que la concentración de electrolitos permanece casi constante durante el ciclo de carga / descarga. Esto es importante porque la concentración del electrolito es el principal contribuyente a la resistencia de la celda. Esto significa que el rendimiento de la celda sigue siendo casi el mismo en todo el rango de carga.
  • Electrodo negativo: El material activo del electrodo negativo es en realidad hidrógeno. Sin embargo, no es físicamente posible usar hidrógeno directamente y, por lo tanto, el hidrógeno se almacena en la celda de NiMH como un hidruro metálico que también sirve como electrodo negativo. Como punto de interés, los hidruros metálicos utilizados en las pilas de NiMH normalmente pueden contener entre 1% y 2% de hidrógeno en peso.

NiMH, la tecnología de baterías de hidruro metálico de níquel ha reemplazado a las de NiCds. Aunque originalmente se concibieron como una solución provisional, han encontrado su nicho en el uso de baterías reemplazables como las celdas de tamaño AAA, AA, C y D estándar. Las baterías para usar en equipos electrónicos para todo, desde teléfonos inteligentes hasta auriculares Bluetooth, computadoras portátiles y todo tipo de dispositivos electrónicos han adoptado Iones de litio, la tecnología Lion y las celdas de NiMH nunca se ven en estas aplicaciones ahora. Como tal, la tecnología NiMH se usa virtualmente solo para pilas y baterías reemplazables.

Ver el vídeo: Pilas con hidruro de niquel las mas resistentes (Octubre 2020).