Het verschil tussen nikkel-metaalhydride-, nikkel-cadmium-batterijen en lithiumbatterijen

NiMH-batterijen

Nikkel-metaalhydridebatterijen zijn samengesteld uit waterstofionen en metallisch nikkel.Ze hebben 30% meer gangreserve dan nikkel-cadmium-batterijen, lichter dan nikkel-cadmium-batterijen en hebben een langere levensduur.Ze zijn milieuvriendelijk en hebben geen geheugeneffect.Het nadeel van nikkel-metaalhydridebatterijen is dat de prijs van nikkel-cadmiumbatterijen veel duurder is en dat de prestaties slechter zijn dan die van lithiumbatterijen.

Lithium ion batterij

Een batterij met hoge energiedichtheid gemaakt vanlithium-ion batterijen. Lithium ion batterijis ook een soortslimme batterij, het kan samenwerken met een speciale originele slimme oplader om de kortste oplaadtijd, de langste levenscyclus en de grootste capaciteit te bereiken.Lithium ion batterijis momenteel de beste batterij.Vergeleken met nikkel-cadmium-batterijen en nikkel-waterstofbatterijen van dezelfde grootte, heeft hij de grootste gangreserve, het laagste gewicht, de langste levensduur, de kortste oplaadtijd en geen geheugeneffect.

Er zijn twee hoofdtypen oplaadbare batterijen: loodzuurbatterijen en alkalinebatterijen.De nikkel-cadmium (NiCd), nikkel-metaalhydride (NiMH) en lithium-ion (Li-Ion) batterijen die momenteel in gebruik zijn, zijn allemaal alkalinebatterijen.

NiMH-batterij positief plaatmateriaal is NiOOH, negatief plaatmateriaal is waterstofabsorberende legering.De elektrolyt is gewoonlijk 30% KOH-oplossing in water en er wordt een kleine hoeveelheid NiOH toegevoegd.Het diafragma is gemaakt van poreus vinylon niet-geweven stof of nylon niet-geweven stof.Er zijn twee soorten NiMH-batterijen: cilindrisch en vierkant.

NiMH-batterijen hebben goede ontladingseigenschappen bij lage temperaturen.Zelfs bij een omgevingstemperatuur van -20°C, waarbij een grote stroom (bij een ontlaadsnelheid van 1C) wordt gebruikt om te ontladen, kan de ontladen elektriciteit meer dan 85% van de nominale capaciteit bereiken.Wanneer NiMH-batterijen zich echter op een hoge temperatuur bevinden (boven +40°C), neemt de opslagcapaciteit met 5-10% af.Het capaciteitsverlies veroorzaakt door zelfontlading (hoe hoger de temperatuur, hoe groter de zelfontlading) is omkeerbaar en de maximale capaciteit kan worden hersteld tot enkele laad-ontlaadcycli.De nullastspanning van een NiMH-batterij is 1,2 V, wat hetzelfde is als een NiCd-batterij.

Het laadproces van NiCd/NiMH-batterijen lijkt sterk op elkaar en vereist constant opladen.Het verschil tussen de twee zit vooral in de snellaadbeëindigingsdetectiemethode om te voorkomen dat de batterij overladen wordt.De lader laadt de batterij constant op en detecteert tegelijkertijd de batterijspanning en andere parameters.Wanneer de batterijspanning langzaam stijgt en een piekwaarde bereikt, wordt het snelladen van de NiMH-batterij beëindigd, terwijl voor de NiCd-batterij het snelladen wordt beëindigd wanneer de batterijspanning voor de eerste keer met -△V daalt.Om schade aan de accu te voorkomen, kan bij een te lage accutemperatuur niet met snelladen worden begonnen.Als de accutemperatuur Tmin lager is dan 10°C, moet de druppellaadmodus worden ingeschakeld.Zodra de batterijtemperatuur de gespecificeerde waarde bereikt, moet het opladen onmiddellijk worden gestopt.

Nikkel-cadmium-batterijen

Het actieve materiaal op de positieve plaat van de nikkel-cadmium-batterij NiCd-batterij bestaat uit nikkeloxidepoeder en grafietpoeder.Grafiet neemt niet deel aan chemische reacties en de belangrijkste functie ervan is om de geleidbaarheid te verbeteren.Het actieve materiaal op de negatieve plaat bestaat uit cadmiumoxidepoeder en ijzeroxidepoeder.De functie van het ijzeroxidepoeder is om het cadmiumoxidepoeder een hogere diffundeerbaarheid te geven, agglomeratie te voorkomen en de capaciteit van de elektrodeplaat te vergroten.De actieve materialen zijn respectievelijk gewikkeld in geperforeerde stalen strips, die na het persen de positieve en negatieve platen van de batterij worden.De polaire platen worden van elkaar gescheiden door alkalibestendige hardrubberen isolatiestaven of geperforeerde polyvinylchloride-golfplaten.De elektrolyt is gewoonlijk een oplossing van kaliumhydroxide.In vergelijking met andere batterijen is de zelfontladingssnelheid van NiCd-batterijen (dat wil zeggen, de snelheid waarmee de batterij de lading verliest wanneer deze niet in gebruik is) matig.Tijdens het gebruik van NiCd-batterijen, als ze niet volledig zijn ontladen, worden ze opgeladen en de volgende keer dat ze worden ontladen, zullen ze niet al hun vermogen kunnen ontladen.Als bijvoorbeeld 80% van de batterij is ontladen en vervolgens volledig is opgeladen, kan de batterij slechts 80% van de batterij ontladen.Dit is het zogenaamde geheugeneffect.Natuurlijk zullen verschillende volledige ontlaad-/oplaadcycli de NiCd-batterij herstellen naar de normale werking.Vanwege het geheugeneffect van NiCd-batterijen, moet elke batterij, als ze niet volledig zijn ontladen, worden ontladen tot minder dan 1 V voordat ze worden opgeladen.