Положительный электрод батареи состоит из гидрида никеля, а отрицательный электрод - из гидрида кобальта или других сплавов. Электролит внутри аккумулятора обычно представляет собой раствор гидроксида калия. В процессе разряда гидрид никеля положительного электрода выделяет ионы водорода, а гидрид отрицательного электрода поглощает эти ионы водорода и переносит их между положительным и отрицательным электродами через электролит. При зарядке процесс реакции меняется на обратный: ионы водорода мигрируют от отрицательного электрода к положительному, а гидрид никеля снова превращается в гидрид никеля. Эта обратная электрохимическая реакция делает никель-металлогидридные батареи перезаряжаемыми.

Преимущества NiMH аккумуляторов
NiMH аккумуляторы имеют ряд существенных преимуществ по нескольким аспектам:

Высокая плотность энергии: по сравнению с никель-кадмиевыми батареями никель-металлогидридные батареи имеют большую плотность энергии, то есть они хранят больше энергии на единицу объема или массы.

Экологичность: по сравнению со свинцово-кислотными и никель-кадмиевыми аккумуляторами никель-металлогидридные аккумуляторы не содержат тяжелого металла свинца или токсичного вещества кадмия, поэтому они оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и их легче перерабатывать и утилизировать. утилизация использованных батареек.

Долгий срок службы: Ni-MH аккумуляторы имеют длительный срок службы циклов зарядки-разрядки, обычно до 500-1000 раз. Это означает, что его можно заряжать и разряжать несколько раз, что продлевает срок его службы.

Низкая скорость саморазряда: NiMH аккумуляторы имеют низкую скорость саморазряда по сравнению с другими перезаряжаемыми батареями. Аккумулятор сохраняет высокий уровень заряда, даже если он не используется в течение длительного времени.

Широкий температурный диапазон: Ni-MH аккумуляторы обычно имеют широкий диапазон рабочих температур, могут адаптироваться к более низким температурным условиям и подходят для различных сред.

Недостатки и ограничения
Однако NiMH аккумуляторы также имеют некоторые ограничения и недостатки:

Низкое напряжение: по сравнению с литий-ионными батареями никель-металлогидридные батареи имеют более низкое стандартное напряжение. Это означает, что для обеспечения той же мощности необходимо использовать больше аккумуляторных элементов для формирования аккумуляторного блока, что увеличивает размер и вес.

Медленная скорость зарядки: по сравнению с литий-ионными батареями никель-металлогидридные батареи заряжаются медленнее. Обычно полная зарядка аккумулятора занимает больше времени, что в некоторых случаях может быть не идеальным.

Более высокая скорость саморазряда. Несмотря на относительно низкую скорость, NiMH-аккумуляторы все же имеют определенную скорость саморазряда. Это означает, что даже когда он не используется, заряд аккумулятора постепенно уменьшается и для поддержания его работоспособности требуется регулярная подзарядка.

Больший объем и вес: по сравнению с литий-ионными аккумуляторами никель-металлогидридные аккумуляторы имеют больший объем и вес. Это ограничивает его применение в некоторых легких устройствах, особенно в тех, которым требуется компактная и тонкая конструкция.

Ограниченная производительность при низких температурах. Производительность никель-металлогидридных батарей в условиях низких температур в определенной степени пострадает. В экстремально холодных условиях выходная мощность и емкость аккумулятора могут значительно снизиться.

Сценарии применения
Хотя никель-металлогидридные аккумуляторы имеют некоторые недостатки, они по-прежнему широко используются во многих областях благодаря ряду преимуществ:

Бытовая электроника: например, мобильные телефоны, цифровые камеры и портативные аудиоустройства.

Гибридные транспортные средства. Никель-металлогидридные аккумуляторы используются в качестве систем хранения энергии в гибридных и электромобилях.

Системы хранения энергии: Никель-металлогидридные батареи играют важную роль в системах хранения возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия.

Осветительное оборудование: например, аварийное освещение, фонарики и сценические светильники.

Как тип перезаряжаемой батареи, никель-металлогидридные батареи обладают преимуществами высокой плотности энергии, защиты окружающей среды, длительного срока службы и низкой скорости саморазряда. Несмотря на некоторые недостатки, такие как более низкое напряжение, медленная скорость зарядки и температурные ограничения, никель-металлогидридные батареи по-прежнему широко используются в бытовой электронике, гибридных транспортных средствах и системах хранения энергии.