الفرق بين بطاريات هيدريد معدن النيكل وبطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات الليثيوم

بطاريات NiMH

بطاريات هيدريد معدن النيكل تتكون من أيونات الهيدروجين والنيكل المعدني.لديهم 30٪ احتياطي طاقة أكثر من بطاريات النيكل والكادميوم ، أخف من بطاريات النيكل والكادميوم ، ولها عمر خدمة أطول.فهي صديقة للبيئة وليس لها تأثير على الذاكرة.من عيوب بطاريات هيدريد النيكل والمعدن أن سعر بطاريات النيكل والكادميوم أغلى بكثير ، وأداءها أسوأ من بطاريات الليثيوم.

بطارية ليثيوم أيون

بطارية ذات كثافة طاقة عالية مصنوعة منبطاريات الليثيوم أيون. بطارية ليثيوم أيونهو أيضًا نوع منبطارية ذكية، يمكنه التعاون مع شاحن ذكي أصلي خاص لتحقيق أقصر وقت شحن وأطول دورة حياة وأكبر سعة.بطارية ليثيوم أيونهي أفضل بطارية حاليًا.بالمقارنة مع بطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات النيكل والهيدروجين من نفس الحجم ، فإن لديها أكبر احتياطي للطاقة ، وأخف وزن ، وأطول عمر ، وأقصر وقت شحن ، ولا يوجد تأثير للذاكرة.

هناك نوعان رئيسيان من البطاريات القابلة لإعادة الشحن: بطاريات الرصاص الحمضية والبطاريات القلوية.بطاريات النيكل والكادميوم (NiCd) وهيدريد معدن النيكل (NiMH) وبطاريات الليثيوم أيون (Li-Ion) المستخدمة حاليًا كلها بطاريات قلوية.

مادة اللوحة الإيجابية للبطارية NiMH هي NiOOH ، مادة اللوحة السلبية عبارة عن سبيكة ممتصة للهيدروجين.عادة ما يكون المنحل بالكهرباء 30٪ محلول مائي KOH ، وتضاف كمية صغيرة من NiOH.الحجاب الحاجز مصنوع من قماش فينيلون غير منسوج مسامي أو نايلون غير منسوج.هناك نوعان من بطاريات NiMH: أسطواني ومربع.

تتميز بطاريات NiMH بخصائص تفريغ جيدة عند درجات الحرارة المنخفضة.حتى عند درجة حرارة محيطة تبلغ -20 درجة مئوية ، باستخدام تيار كبير (بمعدل تفريغ 1 درجة مئوية) للتفريغ ، يمكن أن تصل الكهرباء المفرغة إلى أكثر من 85٪ من السعة الاسمية.ومع ذلك ، عندما تكون بطاريات NiMH في درجة حرارة عالية (أعلى من + 40 درجة مئوية) ، فإن سعة التخزين ستنخفض بنسبة 5-10٪.يمكن عكس فقدان السعة الناتج عن التفريغ الذاتي (كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد معدل التفريغ الذاتي) ، ويمكن استعادة السعة القصوى لبضع دورات شحن وتفريغ.جهد الدائرة المفتوحة لبطارية NiMH هو 1.2 فولت ، وهو نفس بطارية NiCd.

عملية شحن بطاريات NiCd / NiMH متشابهة جدًا ، وتتطلب شحنًا مستمرًا للتيار.يكمن الاختلاف بين الاثنين بشكل أساسي في طريقة الكشف عن إنهاء الشحن السريع لمنع البطارية من الشحن الزائد.يقوم الشاحن بإجراء شحن تيار مستمر على البطارية ، وفي نفس الوقت يكتشف جهد البطارية والمعلمات الأخرى.عندما يرتفع جهد البطارية ببطء ويصل إلى قيمة الذروة ، يتم إنهاء الشحن السريع لبطارية NiMH ، بينما بالنسبة لبطارية NiCd ، يتم إنهاء الشحن السريع عندما ينخفض ​​جهد البطارية بمقدار - △ V لأول مرة.لتجنب تلف البطارية ، لا يمكن بدء الشحن السريع عندما تكون درجة حرارة البطارية منخفضة للغاية.عندما تكون درجة حرارة البطارية Tmin أقل من 10 درجات مئوية ، يجب تبديل وضع الشحن الهش إلى.بمجرد وصول درجة حرارة البطارية إلى القيمة المحددة ، يجب إيقاف الشحن على الفور.

بطاريات النيكل والكادميوم

تتكون المادة الفعالة الموجودة على اللوحة الإيجابية لبطارية النيكل والكادميوم من مسحوق أكسيد النيكل ومسحوق الجرافيت.لا يشارك الجرافيت في التفاعلات الكيميائية ، وتتمثل وظيفته الرئيسية في تعزيز الموصلية.تتكون المادة الفعالة الموجودة على اللوحة السالبة من مسحوق أكسيد الكادميوم ومسحوق أكسيد الحديد.تتمثل وظيفة مسحوق أكسيد الحديد في جعل مسحوق أكسيد الكادميوم يتمتع بانتشار أعلى ، ويمنع التكتل ، ويزيد من قدرة لوحة القطب.يتم لف المواد الفعالة على التوالي في شرائح فولاذية مثقبة ، والتي تصبح الألواح الموجبة والسالبة للبطارية بعد تشكيلها بالضغط.يتم فصل الألواح القطبية عن طريق قضبان عازلة من المطاط الصلب المقاوم للقلويات أو ألواح مموجة من البولي فينيل كلوريد.عادة ما يكون المحلول الكهربائي عبارة عن محلول هيدروكسيد البوتاسيوم.بالمقارنة مع البطاريات الأخرى ، فإن معدل التفريغ الذاتي لبطاريات NiCd (أي المعدل الذي تفقد به البطارية الشحن عندما لا تكون قيد الاستخدام) معتدل.أثناء استخدام بطاريات NiCd ، إذا لم يتم تفريغها بالكامل ، فسيتم إعادة شحنها ، وفي المرة التالية التي يتم تفريغها ، لن يتمكنوا من تفريغ كل طاقتهم.على سبيل المثال ، إذا تم تفريغ 80٪ من البطارية ثم شحنها بالكامل ، يمكن للبطارية تفريغ 80٪ فقط من البطارية.هذا هو ما يسمى تأثير الذاكرة.بالطبع ، العديد من دورات التفريغ / الشحن الكاملة ستعيد بطارية NiCd إلى التشغيل العادي.نظرًا لتأثير الذاكرة لبطاريات NiCd ، إذا لم يتم تفريغها تمامًا ، فيجب تفريغ كل بطارية أقل من 1 فولت قبل الشحن.