แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้นิกเกิลแคดเมียม

ด้วยการปรับปรุงด้านการผลิต ทำให้ปัจจุบันมีการใช้แบตเตอรี่ Ni-Cd ในอุปกรณ์พกพาส่วนใหญ่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์. ต้นทุนที่ยอมรับได้และสูง ตัวชี้วัดประสิทธิภาพทำให้แบตเตอรี่หลากหลายที่นำเสนอเป็นที่นิยม อุปกรณ์ดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันในเครื่องมือ กล้อง เครื่องเล่น ฯลฯ เพื่อให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานยาวนาน คุณต้องเรียนรู้วิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd การปฏิบัติตามกฎการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวทำให้คุณสามารถยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก

คุณสมบัติหลัก

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณต้องทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติของอุปกรณ์ดังกล่าว สิ่งเหล่านี้ถูกคิดค้นโดย V. Jungner ย้อนกลับไปในปี 1899 อย่างไรก็ตาม การผลิตของพวกเขาในตอนนั้นมีราคาแพงเกินไป เทคโนโลยีได้รับการปรับปรุง ปัจจุบันแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมที่ใช้งานง่ายและราคาไม่แพงนักมีจำหน่ายแล้ว

อุปกรณ์ที่นำเสนอต้องการให้ชาร์จอย่างรวดเร็วและคายประจุช้า นอกจากนี้ความจุของแบตเตอรี่จะต้องหมดลงจนหมด การชาร์จไฟใหม่จะดำเนินการโดยใช้กระแสพัลส์ ควรปฏิบัติตามพารามิเตอร์เหล่านี้ตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ เมื่อรู้จัก Ni-Cd คุณสามารถยืดอายุการใช้งานได้หลายปี นอกจากนี้แบตเตอรี่ดังกล่าวยังถูกใช้เป็นส่วนใหญ่อีกด้วย สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย- คุณลักษณะของแบตเตอรี่ที่นำเสนอคือ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" หากแบตเตอรี่ไม่ได้คายประจุจนหมดเป็นระยะๆ จะเกิดผลึกขนาดใหญ่บนแผ่นเซลล์ พวกเขาลดความจุของแบตเตอรี่

ข้อดี

เพื่อให้เข้าใจวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd สำหรับไขควง กล้อง กล้องถ่ายรูป และอุปกรณ์พกพาอื่นๆ อย่างถูกต้อง คุณต้องทำความคุ้นเคยกับเทคโนโลยีของกระบวนการนี้ มันง่ายและไม่ต้องการความรู้และทักษะพิเศษจากผู้ใช้ แม้หลังจากเก็บแบตเตอรี่ไว้เป็นเวลานานก็สามารถชาร์จใหม่ได้อย่างรวดเร็ว นี่คือข้อดีประการหนึ่งของอุปกรณ์ที่นำเสนอซึ่งทำให้เป็นที่นิยม

แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมมีรอบการชาร์จและคายประจุจำนวนมาก ตัวเลขนี้สามารถเข้าถึงมากกว่า 1,000 รอบทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและสภาพการใช้งาน ข้อดีของแบตเตอรี่ Ni-Cd คือความทนทานและความสามารถในการทำงานภายใต้สภาวะงานหนัก แม้ใช้งานในสภาพอากาศหนาวเย็น อุปกรณ์ก็ยังทำงานปกติ ความจุจะไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว แบตเตอรี่สามารถเก็บไว้ได้นานในทุกระดับการชาร์จ ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือต้นทุนต่ำ

ข้อบกพร่อง

ข้อเสียอย่างหนึ่งของอุปกรณ์ที่นำเสนอคือผู้ใช้ต้องศึกษา วิธีการชาร์จอย่างถูกต้องแบตเตอรี่ Ni-Cd

แบตเตอรี่ที่นำเสนอดังที่ได้กล่าวมาแล้วมีลักษณะพิเศษคือ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ดังนั้นผู้ใช้จะต้องดำเนินมาตรการป้องกันเป็นระยะเพื่อกำจัดมัน

ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ที่นำเสนอจะต่ำกว่าแหล่งพลังงานอัตโนมัติประเภทอื่นเล็กน้อย นอกจากนี้ในการผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ มีการใช้วัสดุที่เป็นพิษซึ่งไม่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ การกำจัดสารดังกล่าวต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ดังนั้นในบางประเทศการใช้แบตเตอรี่ดังกล่าวจึงมีข้อจำกัด วิธีการชาร์จอย่างถูกต้องหลังจากเก็บไว้เป็นเวลานาน แบตเตอรี่ Ni-Cd จะต้องมีรอบการชาร์จ นี่เป็นเพราะอัตราการปลดปล่อยตัวเองสูง นี่เป็นข้อเสียของการออกแบบด้วย อย่างไรก็รู้

หากใช้อย่างถูกต้อง แบตเตอรี่ Ni-Cd จะทำให้อุปกรณ์ของคุณมีแหล่งพลังงานอัตโนมัติได้นานหลายปี

ประเภทของเครื่องชาร์จ ในการชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมอย่างถูกต้องคุณต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ส่วนใหญ่มักจะมาพร้อมกับแบตเตอรี่ หากคุณไม่มีที่ชาร์จด้วยเหตุผลบางประการ คุณสามารถซื้อแยกต่างหากได้ วันนี้มีวางจำหน่ายพัลส์แบบอัตโนมัติและแบบย้อนกลับได้ เมื่อใช้อุปกรณ์ประเภทแรกผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องรู้ฉันควรชาร์จแรงดันไฟฟ้าเท่าใด? แบตเตอรี่ Ni-Cd กระบวนการดำเนินไปโหมดอัตโนมัติ

ใช้สวิตช์พิเศษ อุปกรณ์ถูกตั้งค่าเป็นโหมดคายประจุ ในกรณีนี้ ตัวบ่งชี้สีจะสว่างเป็นสีเหลือง เมื่อขั้นตอนนี้เสร็จสิ้น อุปกรณ์จะสลับไปที่โหมดการชาร์จโดยอัตโนมัติ ไฟแสดงสถานะสีแดงจะสว่างขึ้น เมื่อแบตเตอรี่ถึงความจุที่ต้องการ อุปกรณ์จะหยุดจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่ ตัวบ่งชี้จะเปลี่ยนเป็นสีเขียว สิ่งที่พลิกกลับได้อยู่ในกลุ่มอุปกรณ์มืออาชีพ สามารถชาร์จและคายประจุได้หลายรอบโดยมีระยะเวลาต่างกัน

ที่ชาร์จพิเศษและสากล

ผู้ใช้จำนวนมากมีความสนใจในคำถามของ วิธีชาร์จแบตเตอรี่ไขควงประเภท Ni-Cd ในกรณีนี้ไม่ ปกติจะทำอุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับแบตเตอรี่ AA เครื่องชาร์จพิเศษมักมาพร้อมกับไขควง นี่คือสิ่งที่ควรใช้เมื่อซ่อมบำรุงแบตเตอรี่ หากไม่มีเครื่องชาร์จควรซื้ออุปกรณ์สำหรับแบตเตอรี่ประเภทที่นำเสนอ ในกรณีนี้สามารถชาร์จได้เฉพาะแบตเตอรี่ไขควงเท่านั้น หากคุณใช้แบตเตอรี่ประเภทต่าง ๆ ก็คุ้มค่าที่จะซื้อ อุปกรณ์สากล- โดยจะช่วยให้คุณสามารถให้บริการแหล่งพลังงานอัตโนมัติสำหรับอุปกรณ์เกือบทั้งหมด (กล้อง ไขควง และแม้แต่แบตเตอรี่) เช่นจะสามารถชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd iMAX B6 ได้ นี่เป็นอุปกรณ์ที่เรียบง่ายและมีประโยชน์ในครัวเรือน

การคายประจุแบตเตอรี่ที่ถูกกด

กด Ni- มีลักษณะพิเศษด้วยการออกแบบพิเศษและประสิทธิภาพการคายประจุของอุปกรณ์ที่นำเสนอขึ้นอยู่กับความต้านทานภายใน ตัวบ่งชี้นี้ได้รับอิทธิพลจากบางส่วน คุณสมบัติการออกแบบ- สำหรับการใช้งานอุปกรณ์ในระยะยาวจะใช้แบตเตอรี่ชนิดดิสก์ มีอิเล็กโทรดแบบแบนที่มีความหนาเพียงพอ ในระหว่างกระบวนการคายประจุ แรงดันไฟฟ้าจะค่อยๆ ลดลงเหลือ 1.1 V ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยการสร้างกราฟเส้นโค้ง

หากแบตเตอรี่ยังคงคายประจุจนถึง 1 V ความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่จะอยู่ที่ 5-10% ของค่าเดิม หากกระแสเพิ่มขึ้นเป็น 0.2 C แรงดันไฟฟ้าจะลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ยังใช้กับความจุของแบตเตอรี่ด้วย สิ่งนี้อธิบายได้จากการไม่สามารถปล่อยมวลให้เท่ากันทั่วทั้งพื้นผิวของอิเล็กโทรด ดังนั้นวันนี้ความหนาจึงลดลง ในเวลาเดียวกันการออกแบบดิสก์แบตเตอรี่ประกอบด้วยอิเล็กโทรด 4 อัน ในกรณีนี้สามารถคายประจุได้ด้วยกระแส 0.6 C

แบตเตอรี่ทรงกระบอก

ปัจจุบันมีการใช้แบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรดโลหะเซรามิกกันอย่างแพร่หลาย มีความต้านทานต่ำและให้ประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงของอุปกรณ์ แรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จแล้วแบตเตอรี่ Ni-Cd ประเภทนี้จะถูกเก็บไว้ที่ 1.2 V จนกระทั่ง 90% ของความจุที่ระบุหายไป ประมาณ 3% จะหายไปในระหว่างการคายประจุครั้งต่อไปจาก 1.1 ถึง 1 V แบตเตอรี่ประเภทที่นำเสนอสามารถคายประจุได้ด้วยกระแสไฟฟ้า 3-5 C

มีการติดตั้งอิเล็กโทรดแบบม้วนในแบตเตอรี่ทรงกระบอก สามารถคายประจุได้ด้วยกระแสไฟฟ้าที่มีอัตราสูงกว่าซึ่งอยู่ที่ระดับ 7-10 C ตัวบ่งชี้ความจุจะสูงสุดที่อุณหภูมิ +20 ºC เมื่อเพิ่มขึ้น ค่านี้จะเปลี่ยนแปลงไปโดยไม่มีนัยสำคัญ หากอุณหภูมิลดลงถึง 0 ºС และต่ำกว่า ความสามารถในการคายประจุจะลดลงตามสัดส่วนโดยตรงกับการเพิ่มขึ้นของกระแสคายประจุ วิธีชาร์จ Ni- แบตเตอรี่ซีดีประเภทต่างๆที่จะนำมาขายต้องพิจารณาให้ละเอียด

กฎการชาร์จทั่วไป

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องจำกัดกระแสส่วนเกินที่ไหลไปยังอิเล็กโทรด นี่เป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากมีแรงดันสะสมภายในอุปกรณ์ในระหว่างกระบวนการนี้ เมื่อชาร์จออกซิเจนจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งส่งผลต่อปัจจัยการใช้งานในปัจจุบันซึ่งจะลดลง มีข้อกำหนดบางประการที่อธิบายวิธีการชาร์จ Ni- แบตเตอรี่ซีดี พารามิเตอร์ผู้ผลิตอุปกรณ์พิเศษคำนึงถึงกระบวนการนี้ ในระหว่างการใช้งานเครื่องชาร์จจะรายงานความจุปกติของแบตเตอรี่ถึง 160% ช่วงอุณหภูมิตลอดกระบวนการทั้งหมดจะต้องอยู่ระหว่าง 0 ถึง +40 ºС

โหมดการชาร์จมาตรฐาน

ผู้ผลิตจะต้องระบุในคำแนะนำ ต้องเรียกเก็บเงินเท่าไหร่แบตเตอรี่ Ni-Cd และกระแสไฟใดที่ควรใช้ บ่อยครั้งที่โหมดการดำเนินการนี้เป็นมาตรฐานสำหรับแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ หากแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้า 1 V ควรชาร์จภายใน 14-16 ชั่วโมง ในกรณีนี้กระแสควรเป็น 0.1 C

ในบางกรณี คุณลักษณะของกระบวนการอาจแตกต่างกันเล็กน้อย สิ่งนี้ได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์ตลอดจนการโหลดที่เพิ่มขึ้นของมวลที่ใช้งานอยู่ นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มความจุของแบตเตอรี่

ผู้ใช้อาจสนใจด้วย กระแสอะไรที่จะชาร์จแบตเตอรี่ด้วย? Ni-Cd. ในกรณีนี้มีสองตัวเลือก ในกรณีแรก กระแสจะคงที่ตลอดกระบวนการทั้งหมด ตัวเลือกที่สองช่วยให้คุณชาร์จแบตเตอรี่ได้เป็นเวลานานโดยไม่เสี่ยงต่อความเสียหาย วงจรเกี่ยวข้องกับการใช้การลดกระแสแบบขั้นตอนหรือแบบราบรื่น ในระยะแรกจะเกิน 0.1 C อย่างมีนัยสำคัญ

ชาร์จเร็ว

มีวิธีการอื่นที่ยอมรับ Ni- แบตเตอรี่ซีดี วิธีชาร์จแบตเตอรี่ประเภทนี้ โหมดเร่งความเร็ว- มีทั้งระบบที่นี่ ผู้ผลิตเพิ่มความเร็วของกระบวนการนี้ด้วยการปล่อยอุปกรณ์พิเศษ สามารถชาร์จได้ในระดับกระแสที่สูงขึ้น ในกรณีนี้อุปกรณ์จะมีระบบควบคุมพิเศษ ช่วยป้องกันแบตเตอรี่จากการชาร์จไฟเกิน ระบบดังกล่าวอาจเป็นได้ทั้งแบตเตอรี่หรืออุปกรณ์ชาร์จ

อุปกรณ์ประเภททรงกระบอกจะถูกชาร์จด้วยกระแสคงที่ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.2 C กระบวนการนี้จะใช้เวลาเพียง 6-7 ชั่วโมงเท่านั้น ในบางกรณีสามารถชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแส 0.3 C เป็นเวลา 3-4 ชั่วโมง ในกรณีนี้ การควบคุมกระบวนการถือเป็นสิ่งสำคัญ ด้วยขั้นตอนเร่งด่วนอัตราการชาร์จไม่ควรเกิน 120-140% ของความจุ มีแม้กระทั่งแบตเตอรี่ที่สามารถชาร์จจนเต็มได้ในเวลาเพียง 1 ชั่วโมง

หยุดชาร์จ

เมื่อเรียนรู้วิธีชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd จำเป็นต้องคำนึงถึงความสมบูรณ์ของกระบวนการด้วย หลังจากที่กระแสหยุดไหลไปยังอิเล็กโทรด ความดันภายในแบตเตอรี่ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการออกซิเดชันของไฮดรอกซิลไอออนที่ขั้วไฟฟ้า

เมื่อเวลาผ่านไป อัตราการปล่อยออกซิเจนและการดูดซับที่อิเล็กโทรดทั้งสองจะค่อยๆ เท่ากัน สิ่งนี้นำไปสู่ ลดลงทีละน้อยแรงดันภายในแบตเตอรี่ หากการชาร์จมีความสำคัญ กระบวนการนี้จะดำเนินการช้าลง

การตั้งค่าโหมด

ถึง ชาร์จอย่างถูกต้องแบตเตอรี่ Ni-Cd คุณจำเป็นต้องรู้กฎในการตั้งค่าอุปกรณ์ (หากผู้ผลิตจัดเตรียมไว้ให้) ความจุปกติของแบตเตอรี่จะต้องมีกระแสไฟชาร์จสูงถึง 2 C จำเป็นต้องเลือกประเภทของพัลส์ อาจเป็นแบบปกติ Re-Flex หรือ Flex เกณฑ์ความไว (การลดความดัน) ควรอยู่ที่ 7-10 mV เรียกอีกอย่างว่าเดลต้าพีค ใส่ไว้เลยดีกว่า ระดับต่ำสุด- ต้องตั้งค่ากระแสสูบน้ำในช่วง 50-100 mAh เพื่อให้สามารถใช้พลังงานแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่ คุณจะต้องชาร์จด้วยกระแสไฟสูง หากจำเป็นต้องใช้พลังงานสูงสุด แบตเตอรี่จะถูกชาร์จด้วยกระแสไฟต่ำในโหมดปกติ เมื่อดูวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ผู้ใช้ทุกคนจะสามารถดำเนินการตามกระบวนการนี้ได้อย่างถูกต้อง

เป็นเวลากว่าห้าสิบปีเต็มแล้วที่อุปกรณ์พกพาสำหรับ อายุการใช้งานแบตเตอรี่สามารถพึ่งพาแหล่งจ่ายไฟนิกเกิลแคดเมียมเพียงอย่างเดียว แต่แคดเมียมเป็นวัสดุที่มีพิษมากและในปี 1990 เทคโนโลยีนิกเกิลแคดเมียมถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยีนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น โดยพื้นฐานแล้วเทคโนโลยีเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันมากและมีลักษณะส่วนใหญ่ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมสืบทอดมาจากนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ อย่างไรก็ตาม สำหรับการใช้งานบางประเภท แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมยังคงขาดไม่ได้และยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

1. แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (NiCd)

แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมคิดค้นโดย Waldmar Jungner ในปี 1899 มีข้อดีมากกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดหลายประการ ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ชนิดเดียวที่มีอยู่ในขณะนั้น แต่มีราคาแพงกว่าเนื่องจากต้นทุนวัสดุ การพัฒนาเทคโนโลยีนี้ค่อนข้างช้า แต่ในปี 1932 มีการพัฒนาครั้งสำคัญ - วัสดุที่มีรูพรุนซึ่งมีสารออกฤทธิ์อยู่ภายในเริ่มถูกนำมาใช้เป็นอิเล็กโทรด มีการปรับปรุงเพิ่มเติมในปี 1947 และแก้ไขปัญหาการดูดซับก๊าซ ทำให้สามารถใช้แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมแบบปิดผนึกและไม่ต้องบำรุงรักษาที่ทันสมัย

เป็นเวลาหลายปีแล้วที่แบตเตอรี่ NiCd เป็นแหล่งพลังงานสำหรับวิทยุสองทาง อุปกรณ์การแพทย์ฉุกเฉิน กล้องวิดีโอระดับมืออาชีพ และเครื่องมือไฟฟ้า ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 แบตเตอรี่ NiCd ความจุสูงพิเศษได้รับการพัฒนาและทำให้โลกตะลึงด้วยความจุที่สูงกว่าแบตเตอรี่มาตรฐานถึง 60% ทำได้โดยการใส่สารออกฤทธิ์มากขึ้นลงในแบตเตอรี่ แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน - เพิ่มขึ้น ความต้านทานภายในและจำนวนรอบการชาร์จ/คายประจุลดลง

มาตรฐาน NiCd ยังคงเป็นหนึ่งในแบตเตอรี่ที่เชื่อถือได้และบำรุงรักษาต่ำที่สุดที่มีอยู่ และอุตสาหกรรมการบินยังคงมุ่งมั่นที่จะใช้ระบบนี้ อย่างไรก็ตามอายุการใช้งานของแบตเตอรี่เหล่านี้ขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาที่เหมาะสม NiCd และแบตเตอรี่ NiMH บางส่วนอาจได้รับผลกระทบจาก "หน่วยความจำ" ซึ่งจะทำให้สูญเสียความจุหากไม่ได้ดำเนินการคายประจุจนหมดเป็นระยะ หากละเมิดโหมดการชาร์จที่แนะนำ ดูเหมือนว่าแบตเตอรี่จะจำได้ว่าในรอบการทำงานก่อนหน้านี้ความจุของแบตเตอรี่ยังใช้ไม่เต็มที่ และเมื่อคายประจุ แบตเตอรี่จะปล่อยกระแสไฟฟ้าออกมาเพียงระดับหนึ่งเท่านั้น - ดู: วิธีคืนแบตเตอรี่นิกเกิล- ตารางที่ 1 แสดงข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมาตรฐาน

ข้อดี เชื่อถือได้; จำนวนมากพร้อมการบำรุงรักษาที่เหมาะสม
แบตเตอรี่หนึ่งเดียวที่สามารถชาร์จได้เร็วเป็นพิเศษโดยเกิดความเครียดน้อยที่สุด
ลักษณะการรับน้ำหนักที่ดี ให้อภัยกับการพูดเกินจริง
อายุการเก็บรักษานาน ความเป็นไปได้ในการจัดเก็บในสถานะที่ปล่อยออกมา
ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการจัดเก็บและการขนส่ง
ประสิทธิภาพดีที่อุณหภูมิต่ำ
ต้นทุนต่อรอบต่ำสุดของแบตเตอรี่ใดๆ
มีให้เลือกหลากหลายขนาดและดีไซน์
ข้อบกพร่อง การใช้พลังงานจำเพาะค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับระบบรุ่นใหม่
เอฟเฟกต์ "หน่วยความจำ"; ความจำเป็นในการบำรุงรักษาเป็นระยะเพื่อหลีกเลี่ยง
แคดเมียมเป็นพิษและต้องกำจัดทิ้งเป็นพิเศษ
การปลดปล่อยตัวเองสูง ต้องชาร์จใหม่หลังการจัดเก็บ
แรงดันไฟฟ้าเซลล์ต่ำ 1.2 โวลต์ จำเป็นต้องสร้างระบบหลายเซลล์เพื่อให้ไฟฟ้าแรงสูง

ตารางที่ 1: ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม

2. แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH)

การวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เริ่มขึ้นในปี 1967 อย่างไรก็ตาม ความไม่เสถียรของเมทัลไฮไดรด์ขัดขวางการพัฒนา ส่งผลให้การพัฒนาระบบนิกเกิล-ไฮโดรเจน (NiH) ตามมา โลหะผสมไฮไดรด์ชนิดใหม่ที่ถูกค้นพบในช่วงทศวรรษ 1980 ช่วยแก้ปัญหาด้านความปลอดภัย และทำให้สามารถสร้างแบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นพลังงานจำเพาะมากกว่าความหนาแน่นของพลังงานนิกเกิล-แคดเมียมมาตรฐานถึง 40%

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ไม่ได้มีข้อบกพร่องแต่อย่างใด ตัวอย่างเช่น กระบวนการชาร์จมีความซับซ้อนมากกว่า NiCd ด้วยการคายประจุเองที่ 20% ในวันแรกและปล่อยประจุเองต่อเดือนที่ 10% NiMH จึงครองตำแหน่งผู้นำในระดับเดียวกัน การปรับเปลี่ยนโลหะผสมไฮไดรด์สามารถลดการคายประจุและการกัดกร่อนได้ แต่จะเพิ่มข้อเสียในการลดความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ แต่เมื่อใช้ในยานพาหนะไฟฟ้า การดัดแปลงเหล่านี้มีประโยชน์มาก เนื่องจากเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานแบตเตอรี่ยาวนานขึ้น

3. ใช้ในกลุ่มผู้บริโภค

แบตเตอรี่ NiMH เป็นหนึ่งในแบตเตอรี่ที่หาได้ง่ายที่สุดในขณะนี้ บริษัทยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรม เช่น Panasonic, Energizer, Duracell และ Rayovac ตระหนักถึงความจำเป็นในการใช้ต้นทุนต่ำและ แบตเตอรี่ยาวนานและนำเสนอแหล่งจ่ายไฟนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ในขนาดต่างๆ โดยเฉพาะ AA และ AAA ผู้ผลิตกำลังพยายามอย่างมากที่จะคว้าส่วนแบ่งการตลาดจากแบตเตอรี่อัลคาไลน์

ในส่วนของตลาดนี้ แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เป็นทางเลือกแทนแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ แบตเตอรี่อัลคาไลน์ซึ่งปรากฏย้อนกลับไปในปี 1990 แต่เนื่องจากวงจรชีวิตที่จำกัดและลักษณะการโหลดที่ไม่รุนแรงจึงไม่ประสบผลสำเร็จ

ตารางที่ 2 เปรียบเทียบปริมาณพลังงานจำเพาะ แรงดันไฟฟ้า การคายประจุเอง และเวลาการทำงานของแบตเตอรี่และตัวสะสมพลังงานในกลุ่มผู้บริโภค มีจำหน่ายในขนาด AA, AAA และขนาดอื่นๆ แหล่งจ่ายไฟเหล่านี้สามารถใช้กับอุปกรณ์พกพาได้ แม้ว่าอาจมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่โดยทั่วไปแล้วสถานะการคายประจุจะเกิดขึ้นที่ค่าแรงดันไฟฟ้าจริงเท่ากันที่ 1 V สำหรับทุกคน ช่วงแรงดันไฟฟ้านี้เป็นที่ยอมรับได้ เนื่องจากอุปกรณ์แบบพกพามีความยืดหยุ่นในแง่ของช่วงแรงดันไฟฟ้า สิ่งสำคัญคือคุณต้องใช้เฉพาะชนิดเดียวกันร่วมกัน องค์ประกอบไฟฟ้า- ข้อกังวลด้านความปลอดภัยและความไม่เข้ากันของแรงดันไฟฟ้าได้ขัดขวางการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาด AA และ AAA

ตารางที่ 2: การเปรียบเทียบแบตเตอรี่ AA หลายก้อน

* Eneloop เป็นเครื่องหมายการค้าของ Sanyo Corporation ที่ใช้ระบบ NiMH

อัตราการคายประจุตัวเองที่สูงของ NiMH เป็นสาเหตุหนึ่งของความกังวลของผู้บริโภคอย่างต่อเนื่อง แลนเทิร์นหรือ อุปกรณ์พกพาด้วยแบตเตอรี่ NiMH จะหมดหากไม่ได้ใช้งานเป็นเวลาหลายสัปดาห์ คำแนะนำในการชาร์จอุปกรณ์ก่อนการใช้งานแต่ละครั้งไม่น่าจะเข้าใจได้ โดยเฉพาะในกรณีของไฟฉายที่วางตำแหน่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงสำรอง ข้อดีของแบตเตอรี่อัลคาไลน์ที่มีอายุการเก็บรักษา 10 ปีดูเหมือนจะเถียงไม่ได้

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์จาก Panasonic และ Sanyo ภายใต้แบรนด์ Eneloop สามารถลดการคายประจุเองได้อย่างมาก Eneloop สามารถจัดเก็บระหว่างการชาร์จได้นานกว่า NiMH ทั่วไปถึงหกเท่า แต่ข้อเสียของแบตเตอรี่ที่ได้รับการปรับปรุงดังกล่าวคือความเข้มของพลังงานจำเพาะที่ลดลงเล็กน้อย

ตารางที่ 3 แสดงข้อดีและข้อเสียของระบบไฟฟ้าเคมีนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ตารางนี้ไม่รวมคุณลักษณะของ Eneloop และแบรนด์ผู้บริโภคอื่นๆ

ข้อดี ความจุสูงกว่า NiCd ถึง 30-40 เปอร์เซ็นต์
มีโอกาสน้อยที่จะเกิดเอฟเฟกต์ "หน่วยความจำ" สามารถกู้คืนได้
ข้อกำหนดง่ายๆ สำหรับการจัดเก็บและการขนส่ง ขาดการควบคุมกระบวนการเหล่านี้
เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม มีสารพิษปานกลางเท่านั้น
ปริมาณนิกเกิลทำให้การรีไซเคิลสามารถดำรงอยู่ได้ด้วยตนเอง
ช่วงอุณหภูมิการทำงานกว้าง
ข้อบกพร่อง อายุการใช้งานจำกัด; การปล่อยน้ำลึกช่วยลดความมัน
อัลกอริธึมการชาร์จที่ซับซ้อน ไวต่อการชาร์จไฟมากเกินไป
ข้อกำหนดพิเศษสำหรับโหมดการชาร์จ
ระบายความร้อนในระหว่าง ชาร์จเร็วและระบายออกด้วยภาระอันทรงพลัง
การปลดปล่อยตัวเองสูง
ประสิทธิภาพคูลอมบ์ที่ 65% (เทียบกับลิเธียมไอออน - 99%)

ตารางที่ 3: ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ NiMH

4. แบตเตอรี่เหล็กนิกเกิล (NiFe)

หลังจากการประดิษฐ์แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมในปี พ.ศ. 2442 วิศวกรชาวสวีเดน วัลด์มาร์ จุงเนอร์ ยังคงค้นคว้าต่อไปและพยายามเปลี่ยนแคดเมียมราคาแพงด้วยเหล็กที่มีราคาถูกกว่า แต่ประสิทธิภาพการชาร์จที่ต่ำและก๊าซไฮโดรเจนที่มากเกินไป ทำให้เขาต้องละทิ้งการพัฒนาแบตเตอรี่ NiFe ต่อไป เขาไม่สนใจที่จะจดสิทธิบัตรเทคโนโลยีนี้ด้วยซ้ำ

เหล็ก- แบตเตอรี่นิกเกิล(NiFe) ใช้นิกเกิลออกไซด์ไฮเดรตเป็นแคโทด เหล็กเป็นขั้วบวก และใช้สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่เป็นน้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ เซลล์ของแบตเตอรี่ดังกล่าวสร้างแรงดันไฟฟ้า 1.2 V NiFe สามารถทนต่อการประจุไฟเกินและการคายประจุลึกมากเกินไป สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำรองได้ยาวนานกว่า 20 ปี ความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนและอุณหภูมิสูงทำให้แบตเตอรี่นี้ถูกใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ในยุโรป มันยังพบการประยุกต์ใช้ในการจ่ายพลังงานให้กับการส่งสัญญาณทางรถไฟ และยังใช้เป็น แบตเตอรี่ฉุดสำหรับรถตัก อาจสังเกตได้ว่าในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง มีการใช้แบตเตอรี่เหล็ก-นิกเกิลที่ใช้ในจรวด V-2 ของเยอรมัน

NiFe มีความหนาแน่นของพลังงานต่ำประมาณ 50 W/kg ข้อเสียยังรวมถึงประสิทธิภาพที่ไม่ดีที่อุณหภูมิต่ำและ อัตราสูงการปลดปล่อยตัวเอง (20-40 เปอร์เซ็นต์ต่อเดือน) เมื่อประกอบกับต้นทุนการผลิตที่สูง กระตุ้นให้ผู้ผลิตยังคงซื่อสัตย์ต่อแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

แต่ระบบไฟฟ้าเคมีเหล็ก-นิกเกิลกำลังพัฒนาอย่างแข็งขัน และในอนาคตอันใกล้นี้ ระบบนี้อาจเป็นทางเลือกแทนกรดตะกั่วในบางอุตสาหกรรม แบบจำลองการทดลองของการออกแบบลาเมลลาร์ดูมีแนวโน้ม โดยสามารถลดการคายประจุของแบตเตอรี่ได้ ในทางปฏิบัติมีภูมิคุ้มกันต่อผลกระทบที่เป็นอันตรายจากการชาร์จไฟเกินและน้อยเกินไป และคาดว่าอายุการใช้งานจะอยู่ที่ 50 ปี ซึ่งเทียบเคียงได้ อายุการใช้งาน 12 ปีของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในการทำงานกับการปล่อยประจุแบบวงจรลึก ราคาที่คาดหวังของแบตเตอรี่ NiFe ดังกล่าวจะเทียบได้กับราคาของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และสูงกว่าราคาของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเพียงสี่เท่าเท่านั้น

แบตเตอรี่ NiFe เช่นกัน นิซีดีและ นิเมชั่นต้องใช้กฎการชาร์จพิเศษ - เส้นโค้งแรงดันไฟฟ้ามีรูปทรงไซน์ซอยด์ ดังนั้นจึงควรใช้เครื่องชาร์จสำหรับ กรดตะกั่วหรือ ลิเธียมไอออนแบตเตอรี่จะไม่ทำงานอาจทำให้เกิดอันตรายได้ เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ที่ใช้นิกเกิลทั้งหมด NiFe ไวต่อการอัดประจุมากเกินไป ซึ่งจะทำให้น้ำในอิเล็กโทรไลต์สลายตัวและทำให้สูญเสียไป

ความจุของแบตเตอรี่ดังกล่าวซึ่งลดลงอันเป็นผลมาจากการทำงานที่ไม่เหมาะสม สามารถคืนสภาพได้โดยใช้กระแสคายประจุสูง (สมส่วนกับค่าความจุของแบตเตอรี่) ขั้นตอนนี้ควรดำเนินการสูงสุดสามครั้งโดยมีระยะเวลาจำหน่าย 30 นาที คุณควรตรวจสอบอุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์ด้วย โดยไม่ควรเกิน 46°C

5. แบตเตอรี่นิกเกิล-สังกะสี (NiZn)

แบตเตอรี่นิกเกิล-สังกะสีมีลักษณะคล้ายกับแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมตรงที่ใช้อิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์และอิเล็กโทรดนิกเกิล แต่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกัน โดย NiZn ให้พลังงาน 1.65 V ต่อเซลล์ ในขณะที่ NiCd และ NiMH มีพิกัด 1.20 V ต่อเซลล์ จำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่ NiZn ด้วยกระแสตรงด้วยค่าแรงดันไฟฟ้า 1.9 V ต่อเซลล์ ควรจำไว้ว่าแบตเตอรี่ประเภทนี้ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อทำงานในโหมดการชาร์จใหม่ ความเข้มของพลังงานจำเพาะคือ 100 วัตต์/กก. และจำนวนรอบที่เป็นไปได้คือ 200-300 ครั้ง NiZn ไม่มีวัสดุที่เป็นพิษและสามารถรีไซเคิลได้ง่าย มีจำหน่ายหลายขนาด รวมทั้ง AA

ในปี 1901 โทมัส เอดิสันได้รับสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาสำหรับแบตเตอรี่นิกเกิล-สังกะสีแบบชาร์จไฟได้ การออกแบบของเขาได้รับการปรับปรุงในเวลาต่อมาโดยนักเคมีชาวไอริช James Drumm ซึ่งติดตั้งแบตเตอรี่เหล่านี้บนรถรางที่วิ่งบนเส้นทาง Dublin-Bray ตั้งแต่ปี 1932 ถึง 1948 NiZn ไม่ได้รับการพัฒนาอย่างดีเนื่องจากการคายประจุในตัวเองสูงและวงจรชีวิตสั้นที่เกิดจากการก่อตัวของเดนไดรติก ซึ่งมักส่งผลให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรด้วย แต่การปรับปรุงองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์ช่วยลดปัญหานี้ได้ ส่งผลให้ NiZn ได้รับการพิจารณาอีกครั้งเพื่อใช้ในเชิงพาณิชย์ ต้นทุนต่ำ กำลังขับสูง และ หลากหลายอุณหภูมิในการทำงานทำให้ระบบไฟฟ้าเคมีนี้น่าสนใจอย่างยิ่ง

6. แบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน (NiH)

เมื่อการพัฒนาแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์เริ่มขึ้นในปี 1967 นักวิจัยพบความไม่เสถียรของโลหะไฮไดรต์ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปสู่การพัฒนาแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน (NiH) เซลล์ของแบตเตอรี่ดังกล่าวประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่ห่อหุ้มไว้ในภาชนะ อิเล็กโทรดนิกเกิลและไฮโดรเจน (ไฮโดรเจนอยู่ในกระบอกเหล็กภายใต้แรงดัน 8207 บาร์)

บทความเกี่ยวกับแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) นี้เป็นบทความคลาสสิกบนอินเทอร์เน็ตรัสเซียมานานแล้ว ฉันแนะนำให้ลองดู...

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) มีการออกแบบคล้ายกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (Ni-Cd) และในกระบวนการเคมีไฟฟ้า - แบตเตอรี่นิกเกิลไฮโดรเจน พลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-MH นั้นสูงกว่าพลังงานจำเพาะของแบตเตอรี่ Ni-Cd และแบตเตอรี่ไฮโดรเจน (Ni-H2) อย่างมาก

วิดีโอ: แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH)

ลักษณะแบตเตอรี่เปรียบเทียบ

ตัวเลือก Ni-Cd นิ-H2 นิ-เอ็มเอช
แรงดันไฟฟ้า, V 1.2 1.2 1.2
พลังงานจำเพาะ: Wh/kg | Wh/ลิตร 20-40
60-120
40-55
60-80
50-80
100-270
อายุการใช้งาน: ปี | รอบ 1-5
500-1000
2-7
2000-3000
1-5
500-2000
การปลดปล่อยตัวเอง % 20-30
(เป็นเวลา 28 วัน)
20-30
(เป็นเวลา 1 วัน)
20-40
(เป็นเวลา 28 วัน)
อุณหภูมิในการทำงาน, °C -50 — +60 -20 — +30 -40 — +60

***การแพร่กระจายของพารามิเตอร์บางตัวในตารางนั้นเกิดจากวัตถุประสงค์ (การออกแบบ) ของแบตเตอรี่ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ตารางไม่ได้คำนึงถึงข้อมูลของแบตเตอรี่สมัยใหม่ที่มีการคายประจุเองต่ำ

ประวัติความเป็นมาของแบตเตอรี่ Ni-MH

การพัฒนาแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH) เริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 50-70 ของศตวรรษที่ผ่านมา ผลลัพธ์ที่ได้คือวิธีใหม่ในการกักเก็บไฮโดรเจนในแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจนที่ใช้ในยานอวกาศ ในธาตุใหม่นี้ ไฮโดรเจนสะสมอยู่ในโลหะผสมของโลหะบางชนิด โลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนได้มากถึง 1,000 เท่าของปริมาตรของตัวเองถูกค้นพบในปี 1960 โลหะผสมเหล่านี้ประกอบด้วยโลหะตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป โดยชนิดหนึ่งดูดซับไฮโดรเจน และอีกชนิดหนึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ส่งเสริมการแพร่กระจายของอะตอมไฮโดรเจนเข้าไปในโครงตาข่ายโลหะ จำนวนการผสมที่เป็นไปได้ของโลหะที่ใช้นั้นแทบไม่จำกัด ซึ่งทำให้สามารถปรับคุณสมบัติของโลหะผสมให้เหมาะสมได้ ในการสร้างแบตเตอรี่ Ni-MH จำเป็นต้องสร้างโลหะผสมที่ทำงานที่ความดันไฮโดรเจนและอุณหภูมิห้องต่ำ ปัจจุบันการทำงานเกี่ยวกับการสร้างโลหะผสมใหม่และเทคโนโลยีการประมวลผลยังคงดำเนินต่อไปทั่วโลก โลหะผสมนิกเกิลกับโลหะแรร์เอิร์ธสามารถให้รอบการชาร์จแบตเตอรี่ได้มากถึง 2,000 รอบ ในขณะเดียวกันก็ลดความจุของอิเล็กโทรดลบลงได้ไม่เกิน 30% แบตเตอรี่ Ni-MH ตัวแรกซึ่งใช้โลหะผสม LaNi5 เป็นวัสดุแอคทีฟหลักของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Bill ในปี 1975 ในการทดลองเบื้องต้นกับโลหะผสมของโลหะไฮไดรด์ แบตเตอรี่ Ni-MH ไม่เสถียรและความจุของแบตเตอรี่ที่ต้องการไม่สามารถทำได้ สามารถทำได้ ดังนั้น การใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ในอุตสาหกรรมจึงเริ่มขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 เท่านั้นหลังจากการสร้างโลหะผสม La-Ni-Co ซึ่งช่วยให้การดูดซึมไฮโดรเจนแบบย้อนกลับด้วยไฟฟ้าเคมีได้มากกว่า 100 รอบ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การออกแบบแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ Ni-MH ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน การเปลี่ยนอิเล็กโทรดลบทำให้สามารถเพิ่มปริมาณมวลแอคทีฟของอิเล็กโทรดบวกซึ่งกำหนดความจุของแบตเตอรี่ได้ 1.3-2 เท่า ดังนั้นแบตเตอรี่ Ni-MH จึงมีคุณสมบัติด้านพลังงานจำเพาะที่สูงกว่าอย่างมากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ Ni-Cd ความสำเร็จของการแพร่กระจายของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์นั้นมั่นใจได้จากความหนาแน่นของพลังงานที่สูงและไม่เป็นพิษของวัสดุที่ใช้ในการผลิต

กระบวนการพื้นฐานของแบตเตอรี่ Ni-MH

แบตเตอรี่ Ni-MH ใช้อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์เป็นอิเล็กโทรดบวก เช่น แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม และใช้อิเล็กโทรดดูดซับไฮโดรเจนของธาตุนิกเกิลที่หายากแทนอิเล็กโทรดแคดเมียมเชิงลบ ปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้นกับอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์เชิงบวกของแบตเตอรี่ Ni-MH:

Ni(OH) 2 + OH- → NiOOH + H 2 O + e - (ประจุ) NiOOH + H 2 O + e - → Ni(OH) 2 + OH - (คายประจุ)

ที่ขั้วลบ โลหะที่มีไฮโดรเจนที่ถูกดูดซับจะถูกแปลงเป็นโลหะไฮไดรด์:

M + H 2 O + e - → MH + OH- (ชาร์จ) MH + OH - → M + H 2 O + e - (คายประจุ)

ปฏิกิริยาโดยรวมในแบตเตอรี่ Ni-MH เขียนได้ดังนี้:

Ni(OH) 2 + M → NiOOH + MH (ประจุ) NiOOH + MH → Ni(OH) 2 + M (คายประจุ)

อิเล็กโทรไลต์ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาหลักที่ก่อให้เกิดกระแส หลังจากถึงความจุ 70-80% และเมื่อชาร์จใหม่ ออกซิเจนจะเริ่มถูกปล่อยออกมาบนอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์

2OH- → 1/2O 2 + H2O + 2e - (ชาร์จใหม่)

ซึ่งได้รับการคืนสภาพที่ขั้วลบ:

1/2O 2 + H 2 O + 2e - → 2OH - (ชาร์จใหม่)

ปฏิกิริยาสองประการสุดท้ายทำให้เกิดวัฏจักรออกซิเจนแบบปิด เมื่อออกซิเจนลดลง ความจุของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์จะเพิ่มขึ้นเพิ่มเติมเนื่องจากการก่อตัวของกลุ่ม OH

การออกแบบอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ Ni-MH

อิเล็กโทรดไฮโดรเจนโลหะ

วัสดุหลักที่กำหนดคุณลักษณะของแบตเตอรี่ Ni-MH คือโลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจน ซึ่งสามารถดูดซับไฮโดรเจนได้ 1,000 เท่าในปริมาตรของมันเอง ที่แพร่หลายที่สุดคือโลหะผสมประเภท LaNi5 ซึ่งส่วนหนึ่งของนิกเกิลจะถูกแทนที่ด้วยแมงกานีส โคบอลต์ และอลูมิเนียม เพื่อเพิ่มความเสถียรและกิจกรรมของโลหะผสม เพื่อลดต้นทุน บริษัทผู้ผลิตบางแห่งใช้โลหะ misch แทนแลนทานัม (Mm ซึ่งเป็นส่วนผสมของธาตุหายาก อัตราส่วนในส่วนผสมใกล้เคียงกับอัตราส่วนในแร่ธรรมชาติ) ซึ่งนอกเหนือจากแลนทานัมยังรวมถึงซีเรียมด้วย พรีโอไดเมียมและนีโอไดเมียม ในระหว่างการหมุนเวียนประจุและคายประจุ การขยายตัวและการหดตัวของโครงผลึกของโลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนเกิดขึ้น 15-25% เนื่องจากการดูดซับและการสลายของไฮโดรเจน การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวทำให้เกิดรอยแตกร้าวในโลหะผสมเนื่องจากความเครียดภายในเพิ่มขึ้น การก่อตัวของรอยแตกร้าวทำให้พื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจเกิดการกัดกร่อนได้เมื่อทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นด่าง ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ความสามารถในการคายประจุของอิเล็กโทรดเชิงลบจึงค่อยๆ ลดลง ในแบตเตอรี่ด้วย ปริมาณจำกัดอิเล็กโทรไลต์ สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการกระจายอิเล็กโทรไลต์ การกัดกร่อนของโลหะผสมทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีของพื้นผิวเนื่องจากการก่อตัวของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ที่ทนต่อการกัดกร่อน ซึ่งจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเกินของปฏิกิริยาหลักที่สร้างกระแสไฟฟ้าของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนเกิดขึ้นจากการใช้ออกซิเจนและไฮโดรเจนจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจะทำให้ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ในแบตเตอรี่ลดลงและเพิ่มความต้านทานภายใน เพื่อชะลอกระบวนการกระจายตัวและการกัดกร่อนของโลหะผสมที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งกำหนดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH จึงมีการใช้วิธีหลักสองวิธี (นอกเหนือจากการปรับองค์ประกอบและโหมดการผลิตของโลหะผสมให้เหมาะสม) วิธีแรกคือการห่อหุ้มอนุภาคอัลลอยด์แบบไมโครแค็ปซูล เช่น ในการปกปิดพื้นผิวด้วยชั้นที่มีรูพรุนบาง ๆ (5-10%) - โดยน้ำหนักของนิกเกิลหรือทองแดง วิธีที่สองซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในปัจจุบัน คือการบำบัดพื้นผิวของอนุภาคโลหะผสมในสารละลายอัลคาไลน์ด้วยการก่อตัว ฟิล์มป้องกัน, ซึมผ่านไฮโดรเจนได้

อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์

อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์เข้า การผลิตจำนวนมากผลิตขึ้นในการดัดแปลงการออกแบบดังต่อไปนี้: ลาเมลลา, เผาแบบไร้แผ่นลาเมลลา (โลหะเซรามิก) และกดรวมถึงแท็บเล็ต ใน ปีที่ผ่านมาเริ่มใช้อิเล็กโทรดสักหลาดที่ปราศจากแผ่นลาเมลลาและอิเล็กโทรดโฟมโพลีเมอร์

อิเล็กโทรดลาเมลลาร์

อิเล็กโทรดลาเมลลาร์คือชุดของกล่องเจาะรู (ลาเมลลา) ที่เชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งทำจากแถบเหล็กชุบนิกเกิลบาง (หนา 0.1 มม.)

อิเล็กโทรดเผา (เซอร์เม็ท)

อิเล็กโทรดประเภทนี้ประกอบด้วยฐานโลหะเซรามิกที่มีรูพรุน (มีความพรุนอย่างน้อย 70%) ในรูพรุนซึ่งมีมวลแอคทีฟอยู่ ฐานทำจากผงละเอียดคาร์บอนิลนิเกิลซึ่งผสมกับแอมโมเนียมคาร์บอเนตหรือยูเรีย (นิกเกิล 60-65% ส่วนที่เหลือเป็นฟิลเลอร์) แล้วกด รีดหรือพ่นลงบนตาข่ายเหล็กหรือนิกเกิล จากนั้นตาข่ายที่มีผงจะต้องผ่านการบำบัดความร้อนในบรรยากาศรีดิวซ์ (โดยปกติในบรรยากาศไฮโดรเจน) ที่อุณหภูมิ 800-960 ° C ในขณะที่แอมโมเนียมคาร์บอเนตหรือยูเรียสลายตัวและระเหย และนิกเกิลจะถูกเผา ฐานที่ได้รับในลักษณะนี้มีความหนา 1-2.3 มม. ความพรุน 80-85% และรัศมีรูพรุน 5-20 ไมครอน ฐานถูกชุบสลับกันด้วยสารละลายเข้มข้นของนิกเกิลไนเตรตหรือนิกเกิลซัลเฟตและสารละลายอัลคาไลที่ให้ความร้อนถึง 60-90 ° C ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการตกตะกอนของนิกเกิลออกไซด์และไฮดรอกไซด์ ปัจจุบันยังใช้วิธีการชุบด้วยไฟฟ้าเคมีด้วย ซึ่งอิเล็กโทรดจะต้องได้รับการบำบัดแบบแคโทดในสารละลายนิกเกิลไนเตรต เนื่องจากการก่อตัวของไฮโดรเจนสารละลายในรูพรุนของแผ่นจะกลายเป็นด่างซึ่งนำไปสู่การตกตะกอนของนิกเกิลออกไซด์และไฮดรอกไซด์ในรูพรุนของแผ่น อิเล็กโทรดฟอยล์เป็นหนึ่งในประเภทของอิเล็กโทรดเผาผนึก อิเล็กโทรดผลิตโดยการใช้อิมัลชั่นแอลกอฮอล์ของผงนิกเกิลคาร์บอนิลที่มีสารยึดเกาะกับเทปนิกเกิลที่มีรูพรุนบาง (0.05 มม.) ทั้งสองด้าน โดยการฉีดพ่น การเผาผนึก และการทำให้สารเคมีหรือเคมีไฟฟ้าเคมีเพิ่มเติมด้วยรีเอเจนต์ ความหนาของอิเล็กโทรดคือ 0.4-0.6 มม.

อิเล็กโทรดที่ถูกกด

อิเล็กโทรดแบบกดจะทำโดยการกดมวลแอคทีฟภายใต้ความดัน 35-60 MPa ลงบนตาข่ายหรือเทปเหล็กที่มีรูพรุน มวลที่ใช้งานประกอบด้วยนิกเกิลไฮดรอกไซด์ โคบอลต์ไฮดรอกไซด์ กราไฟท์ และสารยึดเกาะ

อิเล็กโทรดสักหลาดโลหะ

อิเล็กโทรดสักหลาดโลหะมีฐานที่มีรูพรุนสูงซึ่งทำจากนิกเกิลหรือเส้นใยคาร์บอน ความพรุนของฐานเหล่านี้คือ 95% หรือมากกว่า อิเล็กโทรดสักหลาดทำจากโพลีเมอร์ชุบนิกเกิลหรือสักหลาดคาร์บอนกราไฟท์ ความหนาของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์อยู่ในช่วง 0.8-10 มม. มวลแอคทีฟจะถูกป้อนเข้าไปในสักหลาดโดยใช้วิธีการต่างๆ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น สามารถใช้แทนสักหลาดได้ โฟมนิกเกิลได้จากการชุบนิกเกิลของโฟมโพลียูรีเทนตามด้วยการหลอมในสภาพแวดล้อมที่ลดลง ส่วนผสมที่มีนิกเกิลไฮดรอกไซด์และสารยึดเกาะมักจะเติมลงในตัวกลางที่มีรูพรุนสูงโดยการแพร่กระจาย หลังจากนั้นฐานที่มีส่วนผสมจะแห้งและรีด อิเล็กโทรดโพลีเมอร์สักหลาดและโฟมมีลักษณะเฉพาะด้วยความจุจำเพาะสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนาน

การออกแบบแบตเตอรี่ Ni-MH

แบตเตอรี่ Ni-MH ทรงกระบอก

อิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบซึ่งคั่นด้วยตัวแยกจะถูกม้วนเป็นม้วนซึ่งสอดเข้าไปในตัวเรือนและปิดด้วยฝาปิดผนึกด้วยปะเก็น (รูปที่ 1) ฝาครอบมีวาล์วนิรภัยที่ทำงานที่ความดัน 2-4 MPa ในกรณีที่เกิดความล้มเหลวระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่

รูปที่ 1. การออกแบบแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Ni-MH): 1 ตัว, 2 ฝา, 3 วาล์ว, 4 วาล์ว, ตัวสะสมอิเล็กโทรด 5 ตัว, วงแหวนฉนวน 6 ตัว, อิเล็กโทรดลบ 7 ตัว, ตัวแยก 8 ตัว, 9 - อิเล็กโทรดบวก 10 ฉนวน

แบตเตอรี่ Ni-MH แบบแท่งปริซึม

ในแบตเตอรี่ Ni-MH แบบแท่งปริซึม จะมีการวางอิเล็กโทรดบวกและลบสลับกัน และวางตัวคั่นไว้ระหว่างกัน บล็อกอิเล็กโทรดถูกเสียบเข้าไปในกล่องโลหะหรือพลาสติก และปิดด้วยฝาปิดผนึก โดยปกติจะมีการติดตั้งวาล์วหรือเซ็นเซอร์ความดันไว้ที่ฝา (รูปที่ 2)

รูปที่ 2. การออกแบบแบตเตอรี่ Ni-MH: 1 ตัว, 2 ฝาครอบ, ฝาปิด 3 วาล์ว, 4 วาล์ว, ปะเก็นฉนวน 5 อัน, ฉนวน 6 อัน, อิเล็กโทรดลบ 7 อัน, ตัวแยก 8 อัน, อิเล็กโทรดบวก 9 อัน

แบตเตอรี่ Ni-MH ใช้อิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ที่ประกอบด้วย KOH พร้อมด้วย LiOH ที่เติมเข้าไป โพรพิลีนไม่ทอและโพลีเอไมด์ที่มีความหนา 0.12-0.25 มม. ซึ่งผ่านการบำบัดด้วยสารทำให้เปียกจะใช้เป็นตัวคั่นในแบตเตอรี่ Ni-MH

อิเล็กโทรดบวก

แบตเตอรี่ Ni-MH ใช้อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์บวกคล้ายกับที่ใช้ในแบตเตอรี่ Ni-Cd แบตเตอรี่ Ni-MH ส่วนใหญ่ใช้โลหะ-เซรามิก และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อิเล็กโทรดสักหลาดและโฟมโพลีเมอร์ (ดูด้านบน)

อิเล็กโทรดเชิงลบ

อิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์เชิงลบที่มีการออกแบบห้าแบบ (ดูด้านบน) พบการใช้งานจริงในแบตเตอรี่ Ni-MH: - ลาเมลลาร์ เมื่อผงของโลหะผสมดูดซับไฮโดรเจนที่มีหรือไม่มีสารยึดเกาะถูกกดลงในตาข่ายนิกเกิล — โฟมนิกเกิลเมื่อมีการวางด้วยโลหะผสมและสารยึดเกาะเข้าไปในรูพรุนของฐานโฟมนิกเกิลจากนั้นจึงทำให้แห้งและกด (รีด) — ฟอยล์ เมื่อทาเพสต์ด้วยโลหะผสมและสารยึดเกาะกับนิกเกิลที่มีรูพรุนหรือฟอยล์เหล็กชุบนิกเกิล จากนั้นจึงทำให้แห้งและกด - รีดเมื่อผงของมวลแอคทีฟซึ่งประกอบด้วยโลหะผสมและสารยึดเกาะถูกนำไปใช้โดยการรีด (กลิ้ง) บนตะแกรงนิกเกิลแรงดึงหรือตาข่ายทองแดง - เผาผนึก เมื่อผงโลหะผสมถูกกดลงบนตาข่ายนิกเกิล แล้วเผาในบรรยากาศไฮโดรเจน ความจุไฟฟ้าจำเพาะของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ที่มีการออกแบบต่างกันนั้นมีมูลค่าใกล้เคียงกันและถูกกำหนดโดยความจุของโลหะผสมที่ใช้เป็นหลัก

ลักษณะของแบตเตอรี่ Ni-MH ลักษณะทางไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด

ค่าแรงดันไฟวงจรเปิด Uр.к. ระบบ Ni-MH นั้นยากต่อการระบุอย่างแม่นยำเนื่องจากการขึ้นอยู่กับศักย์สมดุลของอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์กับระดับการเกิดออกซิเดชันของนิกเกิล รวมถึงการขึ้นอยู่กับศักย์สมดุลของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ในระดับความอิ่มตัว ด้วยไฮโดรเจน หลังจากชาร์จแบตเตอรี่ไปแล้ว 24 ชั่วโมง แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของแบตเตอรี่ Ni-MH ที่ชาร์จแล้วจะอยู่ในช่วง 1.30-1.35V

จัดอันดับแรงดันไฟฟ้าจำหน่าย

Uр ที่กระแสคายประจุปกติ Iр = 0.1-0.2C (C คือความจุปกติของแบตเตอรี่) ที่ 25°C คือ 1.2-1.25V แรงดันไฟฟ้าสุดท้ายตามปกติคือ 1V แรงดันไฟฟ้าลดลงตามภาระที่เพิ่มขึ้น (ดูรูปที่ 3)

รูปที่ 3 ลักษณะการคายประจุของแบตเตอรี่ Ni-MH ที่อุณหภูมิ 20°C และกระแสโหลดปกติที่แตกต่างกัน: 1-0.2C; 2-1ซี; 3-2C; 4-3ซ

ความจุของแบตเตอรี่

เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น (เวลาคายประจุลดลง) และอุณหภูมิลดลง ความจุของแบตเตอรี่ Ni-MH จะลดลง (รูปที่ 4) ผลกระทบของอุณหภูมิที่ลดลงต่อความจุจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษที่ ความเร็วสูงระบายออกและที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0°C

รูปที่ 4. การพึ่งพาความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่ Ni-MH ที่อุณหภูมิที่กระแสคายประจุต่างกัน: 1-0.2C; 2-1ซี; 3-3ค

ความปลอดภัยและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH

ในระหว่างการจัดเก็บ แบตเตอรี่ Ni-MH จะคายประจุเอง หลังจากผ่านไปหนึ่งเดือนที่อุณหภูมิห้อง การสูญเสียกำลังการผลิตจะอยู่ที่ 20-30% และเมื่อจัดเก็บเพิ่มเติม การสูญเสียจะลดลงเหลือ 3-7% ต่อเดือน อัตราการคายประจุเองจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (ดูรูปที่ 5)

รูปที่ 5 ขึ้นอยู่กับความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่ Ni-MH ตามเวลาการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่างกัน: 1-0°C; 2-20°ซ; 3-40°ซ

กำลังชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH

เวลาใช้งาน (จำนวนรอบการคายประจุ-ประจุ) และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ Ni-MH ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานเป็นส่วนใหญ่ เวลาในการทำงานจะลดลงเมื่อความลึกและความเร็วในการคายประจุเพิ่มขึ้น ระยะเวลาการทำงานขึ้นอยู่กับความเร็วในการชาร์จและวิธีการตรวจสอบความสมบูรณ์ของการชาร์จ แบตเตอรี่มีรอบการชาร์จการคายประจุตั้งแต่ 500 ถึง 1800 รอบที่ความลึกการคายประจุ 80% ขึ้นอยู่กับประเภทของแบตเตอรี่ Ni-MH และมีอายุการใช้งาน (โดยเฉลี่ย) 3 ถึง 5 ปี

เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของแบตเตอรี่ Ni-MH ในช่วงระยะเวลารับประกัน คุณต้องปฏิบัติตามคำแนะนำและคำแนะนำของผู้ผลิต ควรให้ความสนใจมากที่สุด สภาพอุณหภูมิ- ขอแนะนำให้หลีกเลี่ยงการคายประจุเกิน (ต่ำกว่า 1V) และการลัดวงจร ขอแนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ตามวัตถุประสงค์ หลีกเลี่ยงการรวมแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วและที่ไม่ได้ใช้เข้าด้วยกัน และอย่าบัดกรีสายไฟหรือชิ้นส่วนอื่น ๆ เข้ากับแบตเตอรี่โดยตรง แบตเตอรี่ Ni-MH มีความไวต่อการชาร์จไฟเกินมากกว่าแบตเตอรี่ Ni-Cd การชาร์จไฟมากเกินไปอาจทำให้ความร้อนหนีหายได้ โดยปกติการชาร์จจะดำเนินการด้วยกระแส Iз=0.1С เป็นเวลา 15 ชั่วโมง การชาร์จไฟชดเชยจะดำเนินการด้วยกระแส Iз=0.01-0.03С เป็นเวลา 30 ชั่วโมงขึ้นไป สามารถชาร์จแบบเร่ง (4 - 5 ชั่วโมง) และเร็ว (1 ชั่วโมง) สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH ที่มีอิเล็กโทรดที่มีการใช้งานสูง ด้วยประจุดังกล่าว กระบวนการจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ΔT และแรงดันไฟฟ้า ΔU และพารามิเตอร์อื่นๆ ตัวอย่างเช่น การชาร์จอย่างรวดเร็วใช้สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH ที่จ่ายไฟให้กับแล็ปท็อป โทรศัพท์มือถือ และเครื่องมือไฟฟ้า แม้ว่าแล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่จะใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและลิเธียมโพลีเมอร์ก็ตาม แนะนำให้ใช้วิธีชาร์จแบบสามขั้นตอน: ขั้นแรกของการชาร์จเร็ว (1C ขึ้นไป) ชาร์จที่ความเร็ว 0.1C เป็นเวลา 0.5-1 ชั่วโมงสำหรับการชาร์จครั้งสุดท้าย และชาร์จที่ความเร็ว 0.05-0.02 C เป็นการเติมเงินชดเชย ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH มักจะอยู่ในคำแนะนำของผู้ผลิต และกระแสไฟชาร์จที่แนะนำจะระบุไว้บนกล่องแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ Uz ที่ Iz = 0.3-1C อยู่ในช่วง 1.4-1.5V เนื่องจากการปล่อยออกซิเจนบนขั้วบวก ปริมาณไฟฟ้าที่ถ่ายโอนระหว่างการชาร์จ (Q3) จึงมากกว่าความสามารถในการคายประจุ (Cp) ในขณะเดียวกัน อัตราผลตอบแทนจากกำลังการผลิต (100 Sr/Qz) คือ 75-80% และ 85-90% ตามลำดับ สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH แบบดิสก์และทรงกระบอก

การควบคุมการชาร์จและการคายประจุ

เพื่อป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH มากเกินไป สามารถใช้วิธีการควบคุมการชาร์จต่อไปนี้กับเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมที่ติดตั้งอยู่ในแบตเตอรี่หรือ ที่ชาร์จ:

    • วิธีการสิ้นสุดการชาร์จขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสัมบูรณ์ Tmax อุณหภูมิของแบตเตอรี่จะถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการชาร์จ และเมื่อถึงค่าสูงสุด การชาร์จแบบเร็วจะถูกขัดจังหวะ
    • วิธีการสิ้นสุดการชาร์จขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ΔT/Δt ด้วยวิธีนี้ ความชันของเส้นโค้งอุณหภูมิแบตเตอรี่จะถูกตรวจสอบอย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการชาร์จ และเมื่อพารามิเตอร์นี้สูงกว่าค่าที่ตั้งไว้ การชาร์จจะถูกขัดจังหวะ
    • วิธีการหยุดประจุโดยใช้เดลต้าแรงดันลบ -ΔU เมื่อสิ้นสุดการชาร์จแบตเตอรี่ ในระหว่างรอบออกซิเจน อุณหภูมิจะเริ่มเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลง
    • วิธีการสิ้นสุดการชาร์จขึ้นอยู่กับเวลาในการชาร์จสูงสุด t;
    • วิธีการสิ้นสุดการชาร์จ ความดันสูงสุดพีแม็กซ์ โดยทั่วไปจะใช้ในแบตเตอรี่แบบแท่งปริซึม ขนาดใหญ่และตู้คอนเทนเนอร์ ระดับความดันที่อนุญาตในตัวสะสมแบบแท่งปริซึมขึ้นอยู่กับการออกแบบและอยู่ในช่วง 0.05-0.8 MPa
    • วิธีการสิ้นสุดการชาร์จขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด Umax ใช้เพื่อตัดการชาร์จแบตเตอรี่ที่มีความต้านทานภายในสูงซึ่งจะปรากฏขึ้นเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานเนื่องจากขาดอิเล็กโทรไลต์หรือที่อุณหภูมิต่ำ

เมื่อใช้วิธีการ Tmax แบตเตอรี่อาจชาร์จไฟเกินหากอุณหภูมิ สิ่งแวดล้อมลดลง หรือแบตเตอรี่อาจไม่ได้รับประจุเพียงพอหากอุณหภูมิแวดล้อมเพิ่มขึ้นอย่างมาก วิธี ΔT/Δt สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากในการหยุดการชาร์จที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ แต่หากใช้วิธีนี้เพียงอย่างเดียวที่อุณหภูมิสูงกว่า แบตเตอรี่ที่อยู่ภายในแบตเตอรี่จะต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูงที่ไม่พึงประสงค์ก่อนที่จะถึงค่า ΔT/Δt สำหรับการปิดเครื่อง สำหรับค่าที่กำหนดเป็น ΔT/Δt ความจุไฟฟ้าขาเข้าที่มากขึ้นสามารถรับได้ที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำกว่าที่อุณหภูมิสูงกว่า เมื่อเริ่มต้นการชาร์จแบตเตอรี่ (เช่นเดียวกับเมื่อสิ้นสุดการชาร์จ) อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจนำไปสู่การปิดการชาร์จก่อนเวลาอันควรเมื่อใช้วิธี ΔT/Δt เพื่อกำจัดปัญหานี้ นักพัฒนาเครื่องชาร์จใช้ตัวจับเวลาสำหรับการหน่วงเวลาเริ่มต้นของการตอบสนองของเซ็นเซอร์โดยใช้วิธี ΔT/Δt วิธี -ΔU มีประสิทธิภาพในการหยุดการชาร์จที่อุณหภูมิแวดล้อมต่ำ แทนที่จะหยุดการชาร์จที่อุณหภูมิสูงขึ้น ในแง่นี้ วิธีการจะคล้ายกับวิธี ΔT/Δt เพื่อให้มั่นใจว่าการชาร์จสิ้นสุดลงในกรณีที่สถานการณ์ที่ไม่คาดฝันขัดขวางการชาร์จตามปกติ ขอแนะนำให้ใช้ตัวควบคุมตัวจับเวลาที่ควบคุมระยะเวลาการชาร์จ (วิธี t) ดังนั้น หากต้องการชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วด้วยกระแสปกติ 0.5-1C ที่อุณหภูมิ 0-50 °C ขอแนะนำให้ใช้วิธี Tmax พร้อมกัน (โดยมีอุณหภูมิปิดเครื่อง 50-60 °C ขึ้นอยู่กับการออกแบบแบตเตอรี่และ แบตเตอรี่), -ΔU (5- 15 mV ต่อแบตเตอรี่), t (โดยปกติจะได้ 120% ของความจุพิกัด) และ Umax (1.6-1.8 V ต่อแบตเตอรี่) แทนที่จะใช้วิธี -ΔU สามารถใช้วิธี ΔT/Δt (1-2 °C/นาที) ที่มีตัวจับเวลาหน่วงเวลาเริ่มต้น (5-10 นาที) ได้ สำหรับการควบคุมการชาร์จ โปรดดูบทความที่เกี่ยวข้อง หลังจากชาร์จแบตเตอรี่อย่างรวดเร็วแล้ว เครื่องชาร์จจะสลับไปชาร์จด้วยกระแสปกติที่ 0.1 C - 0.2 C ในช่วงเวลาหนึ่ง สำหรับแบตเตอรี่ Ni-MH ไม่แนะนำให้ชาร์จที่ แรงดันไฟฟ้าคงที่เนื่องจากอาจเกิดการ “ระบายความร้อน” ของแบตเตอรี่ได้ เนื่องจากเมื่อสิ้นสุดการชาร์จจะมีกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟและแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ และแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เมื่อสิ้นสุดการชาร์จจะลดลงเนื่องจาก อุณหภูมิเพิ่มขึ้น

ที่อุณหภูมิต่ำ อัตราการชาร์จจะต้องลดลง มิฉะนั้นออกซิเจนจะไม่มีเวลารวมตัวกันอีกครั้งซึ่งจะทำให้แรงดันในแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น สำหรับการใช้งานในสภาวะดังกล่าว แนะนำให้ใช้แบตเตอรี่ Ni-MH ที่มีอิเล็กโทรดที่มีรูพรุนสูง

ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ Ni-MH การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของพารามิเตอร์พลังงานจำเพาะไม่ได้เป็นเพียงข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่ Ni-MH ที่เหนือกว่าแบตเตอรี่ Ni-Cd เท่านั้น การละทิ้งแคดเมียมยังหมายถึงการเปลี่ยนไปสู่การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ปัญหาการรีไซเคิลแบตเตอรี่ที่ชำรุดก็แก้ไขได้ง่ายกว่าเช่นกัน ข้อดีของแบตเตอรี่ Ni-MH เหล่านี้กำหนดการเติบโตที่รวดเร็วของปริมาณการผลิตในกลุ่มแบตเตอรี่ชั้นนำของโลกบริษัทแบตเตอรี่

เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ Ni-Cd

    • แบตเตอรี่ Ni-MH ไม่มีคุณลักษณะ "เอฟเฟกต์หน่วยความจำ" ของแบตเตอรี่ Ni-Cd เนื่องจากการก่อตัวของนิกเกิลในขั้วไฟฟ้าแคดเมียมเชิงลบ อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์จะยังคงอยู่ การลดลงของแรงดันไฟจ่ายที่สังเกตได้จากการชาร์จบ่อยครั้งและนาน เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ Ni-Cd สามารถกำจัดได้โดยการคายประจุหลายครั้งจนถึง 1V - 0.9V เป็นระยะ ก็เพียงพอแล้วที่จะดำเนินการดังกล่าวเดือนละครั้ง อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์มีคุณสมบัติด้อยกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อเปลี่ยน ในลักษณะการทำงานบางประการ:
    • แบตเตอรี่ Ni-MH ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในช่วงกระแสไฟทำงานที่แคบกว่า ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายไฮโดรเจนของอิเล็กโทรดโลหะไฮไดรด์ที่จำกัดที่อัตราการคายประจุที่สูงมาก แบตเตอรี่ Ni-MH จะมีขนาดที่แคบกว่าช่วงอุณหภูมิ
    • ในระหว่างการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH ความร้อนจะถูกสร้างขึ้นมากกว่าการชาร์จแบตเตอรี่ Ni-Cd ดังนั้น เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของแบตเตอรี่จากแบตเตอรี่ Ni-MH ในระหว่างการชาร์จอย่างรวดเร็วและ/หรือการชาร์จไฟเกินอย่างมีนัยสำคัญ ฟิวส์ความร้อนหรือรีเลย์ความร้อน ติดตั้งอยู่ในนั้นซึ่งอยู่บนผนังของแบตเตอรี่ก้อนใดก้อนหนึ่งที่อยู่ตรงกลางของแบตเตอรี่ (ใช้กับชุดแบตเตอรี่อุตสาหกรรม)
    • แบตเตอรี่ Ni-MH มีการคายประจุในตัวเองเพิ่มขึ้น ซึ่งถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของไฮโดรเจนที่ละลายในอิเล็กโทรไลต์ด้วยอิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์เชิงบวก (แต่ด้วยการใช้โลหะผสมพิเศษของอิเล็กโทรดเชิงลบ จึงเป็นไปได้ที่จะลด อัตราการคายประจุเองเป็นค่าที่ใกล้เคียงกับค่าของแบตเตอรี่ Ni-Cd );
    • อันตรายจากความร้อนสูงเกินไปเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ Ni-MH ตัวใดตัวหนึ่งของแบตเตอรี่รวมถึงการกลับด้านของแบตเตอรี่ที่มีความจุต่ำกว่าเมื่อแบตเตอรี่หมดประจุจะเพิ่มขึ้นตามพารามิเตอร์ของแบตเตอรี่ที่ไม่ตรงกันอันเป็นผลมาจากการหมุนเวียนเป็นเวลานานดังนั้น ผู้ผลิตทุกรายไม่แนะนำให้สร้างแบตเตอรี่จากแบตเตอรี่มากกว่า 10 ก้อน
    • การสูญเสียความจุของอิเล็กโทรดลบที่เกิดขึ้นในแบตเตอรี่ Ni-MH เมื่อคายประจุต่ำกว่า 0 V จะไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งทำให้มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นสำหรับการเลือกแบตเตอรี่ในแบตเตอรี่และการควบคุมกระบวนการคายประจุมากกว่าในกรณีของการใช้ แบตเตอรี่ Ni-Cd ตามกฎแล้ว แนะนำให้คายประจุที่ 1 V/ac ในแบตเตอรี่แรงดันต่ำ และสูงถึง 1.1 V/ac ในแบตเตอรี่ขนาด 7-10 ก้อน

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น การเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ Ni-MH ถูกกำหนดโดยการลดความสามารถในการดูดซับของอิเล็กโทรดลบระหว่างการปั่นจักรยาน ในระหว่างวงจรการชาร์จและคายประจุ ปริมาตรของโครงตาข่ายคริสตัลอัลลอยด์จะเปลี่ยนไป ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของรอยแตกร้าวและการกัดกร่อนตามมาในระหว่างการทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนเกิดขึ้นพร้อมกับการดูดซึมของออกซิเจนและไฮโดรเจนซึ่งส่งผลให้ปริมาณอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดลดลงและความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น ควรสังเกตว่าลักษณะของแบตเตอรี่ Ni-MH ขึ้นอยู่กับโลหะผสมของอิเล็กโทรดลบและเทคโนโลยีการประมวลผลของโลหะผสมอย่างมีนัยสำคัญเพื่อเพิ่มความเสถียรขององค์ประกอบและโครงสร้างของมัน สิ่งนี้บังคับให้ผู้ผลิตแบตเตอรี่ต้องเลือกซัพพลายเออร์โลหะผสมอย่างระมัดระวัง และผู้บริโภคแบตเตอรี่ต้องเลือกบริษัทผู้ผลิตอย่างระมัดระวัง

ขึ้นอยู่กับวัสดุจากไซต์ powerinfo.ru "Chip and Dip"

การวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์เริ่มขึ้นในคริสต์ทศวรรษ 1970 โดยเป็นการปรับปรุงแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน เนื่องจากน้ำหนักและปริมาตรของแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจนไม่เป็นที่พอใจสำหรับผู้ผลิต (ไฮโดรเจนในแบตเตอรี่เหล่านี้อยู่ภายใต้ แรงดันสูงซึ่งต้องใช้ตัวถังเหล็กที่ทนทานและหนัก) การใช้ไฮโดรเจนในรูปของโลหะไฮไดรด์ทำให้สามารถลดน้ำหนักและปริมาตรของแบตเตอรี่ได้ และความเสี่ยงที่แบตเตอรี่จะระเบิดเมื่อร้อนเกินไปก็ลดลงเช่นกัน

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เทคโนโลยีแบตเตอรี่ NiMH ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก และเริ่มมีการใช้งานเชิงพาณิชย์ในการใช้งานที่หลากหลาย ความสำเร็จของแบตเตอรี่ NiNH ได้รับการอำนวยความสะดวกจากความจุที่เพิ่มขึ้น (40% เมื่อเทียบกับ NiCd) การใช้วัสดุรีไซเคิล ("เป็นมิตร" ต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ) รวมถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานมาก ซึ่งมักจะมากกว่าแบตเตอรี่ NiCd

ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ NiMH

ข้อดี

・ ความจุที่มากขึ้น - 40% หรือมากกว่าแบตเตอรี่ NiCd ทั่วไป
・ เอฟเฟกต์ "หน่วยความจำ" ที่เด่นชัดน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม - รอบการบำรุงรักษาแบตเตอรี่สามารถทำได้น้อยกว่า 2-3 เท่า
・ ความเป็นไปได้ในการขนส่งที่เรียบง่าย - การขนส่งของสายการบินโดยไม่มีเงื่อนไขเบื้องต้น
・เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม - สามารถรีไซเคิลได้

ข้อบกพร่อง

・ อายุการใช้งานแบตเตอรี่จำกัด - โดยทั่วไปประมาณ 500-700 รอบการชาร์จ/คายประจุเต็ม (แม้ว่าจะขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานและ อุปกรณ์ภายในอาจมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ)
・เอฟเฟกต์หน่วยความจำ - แบตเตอรี่ NiMH ต้องมีการฝึกอบรมเป็นระยะ (แบตเตอรี่หมด/รอบการชาร์จ)
・ อายุการเก็บค่อนข้างสั้นของแบตเตอรี่ - โดยปกติจะไม่เกิน 3 ปีเมื่อเก็บไว้ในสถานะที่คายประจุแล้ว หลังจากนั้นคุณสมบัติหลักจะสูญหายไป การเก็บในที่เย็นโดยมีประจุเพียงบางส่วน 40-60% จะทำให้กระบวนการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ช้าลง
・การคายประจุแบตเตอรี่เองสูง
・ความจุพลังงานจำกัด - เมื่อโหลดเกินที่อนุญาต อายุการใช้งานแบตเตอรี่จะลดลง
・ จำเป็นต้องใช้เครื่องชาร์จพิเศษที่มีอัลกอริธึมการชาร์จแบบทีละขั้น เนื่องจากการชาร์จจะทำให้เกิดความร้อนจำนวนมาก และแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์จะชาร์จไฟเกินได้ง่าย
・ ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ไม่ดี (มากกว่า 25-30 องศาเซลเซียส)

การสร้างแบตเตอรี่ NiMH และแบตเตอรี่

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์สมัยใหม่มีการออกแบบภายในคล้ายกับแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม อิเล็กโทรดนิกเกิลออกไซด์เชิงบวก อิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ และแรงดันไฮโดรเจนที่ออกแบบจะเหมือนกันในระบบแบตเตอรี่ทั้งสอง มีเพียงอิเล็กโทรดเชิงลบเท่านั้นที่แตกต่างกัน: แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีอิเล็กโทรดแคดเมียม และแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์มีอิเล็กโทรดที่ใช้โลหะผสมของโลหะดูดซับไฮโดรเจน

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์สมัยใหม่ใช้องค์ประกอบโลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจน เช่น AB2 และ AB5 โลหะผสม AB หรือ A2B อื่นๆ ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย ตัวอักษรลึกลับ A และ B ในองค์ประกอบของโลหะผสมหมายถึงอะไร? – สัญลักษณ์ A หมายถึงโลหะ (หรือส่วนผสมของโลหะ) ซึ่งจะปล่อยความร้อนออกมาเมื่อเกิดไฮไดรด์ ดังนั้น สัญลักษณ์ B จึงหมายถึงโลหะที่ทำปฏิกิริยาดูดความร้อนกับไฮโดรเจน

สำหรับอิเล็กโทรดเชิงลบประเภท AB5 จะใช้ส่วนผสมของธาตุหายากของกลุ่มแลนทานัม (ส่วนประกอบ A) และนิกเกิลที่มีส่วนผสมของโลหะอื่น ๆ (โคบอลต์อลูมิเนียมแมงกานีส) - ส่วนประกอบ B สำหรับอิเล็กโทรดประเภท AB2 ไทเทเนียมและนิกเกิล ด้วยส่วนผสมของเซอร์โคเนียม, วานาเดียม, เหล็ก, แมงกานีส, โครเมียม

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่มีอิเล็กโทรดประเภท AB5 นั้นมีอยู่ทั่วไปมากกว่าเนื่องจาก ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดความสามารถในการหมุนเวียนแม้ว่าแบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรดประเภท AB2 จะมีราคาถูกกว่า แต่ก็มีความจุสูงกว่าและประสิทธิภาพการใช้พลังงานดีกว่า

ในระหว่างกระบวนการปั่นจักรยาน ปริมาตรของอิเล็กโทรดลบจะผันผวนสูงถึง 15-25% ของปริมาตรดั้งเดิมเนื่องจากการดูดซับ/การปล่อยไฮโดรเจน จากความผันผวนของปริมาตร ทำให้มีรอยแตกขนาดเล็กจำนวนมากปรากฏขึ้นในวัสดุอิเล็กโทรด ปรากฏการณ์นี้อธิบายว่าทำไมแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ใหม่จึงต้องมีรอบการชาร์จ/คายประจุ "การฝึกอบรม" หลายครั้งเพื่อให้พลังงานและความจุของแบตเตอรี่อยู่ในระดับปกติ นอกจากนี้ยังมีการก่อตัวของรอยแตกขนาดเล็กอีกด้วย ด้านลบ– พื้นที่ผิวของอิเล็กโทรดเพิ่มขึ้นซึ่งอาจเกิดการกัดกร่อนตามการใช้อิเล็กโทรไลต์ซึ่งส่งผลให้ความต้านทานภายในขององค์ประกอบเพิ่มขึ้นทีละน้อยและความจุลดลง เพื่อลดอัตรากระบวนการกัดกร่อน แนะนำให้เก็บแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ไว้ในสถานะชาร์จ

อิเล็กโทรดลบมีความจุส่วนเกินสัมพันธ์กับอิเล็กโทรดบวกทั้งในการประจุมากเกินไปและการปล่อยประจุเกินเพื่อให้แน่ใจว่าวิวัฒนาการของไฮโดรเจนในระดับที่ยอมรับได้ เนื่องจากการกัดกร่อนของโลหะผสม ความสามารถในการชาร์จของอิเล็กโทรดลบจะค่อยๆ ลดลง ทันทีที่ความสามารถในการชาร์จส่วนเกินหมดลง ไฮโดรเจนจำนวนมากจะเริ่มถูกปล่อยออกมาที่ขั้วลบเมื่อสิ้นสุดประจุ ซึ่งจะนำไปสู่การปล่อยไฮโดรเจนส่วนเกินผ่านวาล์วของเซลล์ "ต้ม- ปิด” ของอิเล็กโทรไลต์และความล้มเหลวของแบตเตอรี่ ดังนั้นในการชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ คุณจำเป็นต้องมีเครื่องชาร์จพิเศษที่คำนึงถึงพฤติกรรมเฉพาะของแบตเตอรี่เพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายจากการทำลายเซลล์แบตเตอรี่ด้วยตนเอง เมื่อประกอบแบตเตอรี่กลับเข้าไปใหม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซลล์มีการระบายอากาศได้ดี และคุณไม่สูบบุหรี่ใกล้กับแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ความจุสูงที่กำลังชาร์จ

เมื่อเวลาผ่านไป จากการหมุนเวียน แบตเตอรี่จะคายประจุเองเพิ่มขึ้นเนื่องจากการปรากฏของรูพรุนขนาดใหญ่ในวัสดุแยกและการก่อตัวของการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างแผ่นอิเล็กโทรด ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ชั่วคราวโดยการคายประจุแบตเตอรี่ออกจนหมดหลายครั้งตามด้วยการชาร์จไฟจนเต็ม

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ จะเกิดความร้อนจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสิ้นสุดการชาร์จ ซึ่งเป็นสัญญาณหนึ่งว่าจำเป็นต้องชาร์จให้เสร็จสิ้น เมื่อรวบรวมหลาย ๆ เซลล์แบตเตอรี่แบตเตอรี่จำเป็นต้องมีระบบตรวจสอบแบตเตอรี่ (BMS) รวมทั้งต้องมีจัมเปอร์เชื่อมต่อที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเปิดด้วยความร้อนระหว่างส่วนหนึ่งของเซลล์แบตเตอรี่ ขอแนะนำให้เชื่อมต่อแบตเตอรี่ในแบตเตอรี่โดยใช้จัมเปอร์เชื่อมจุดแทนการบัดกรี

การคายประจุของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่อุณหภูมิต่ำถูกจำกัดด้วยความจริงที่ว่าปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อนและมีน้ำเกิดขึ้นบนอิเล็กโทรดเชิงลบ ทำให้อิเล็กโทรไลต์เจือจาง ซึ่งนำไปสู่ความเป็นไปได้สูงที่อิเล็กโทรไลต์จะแข็งตัว ดังนั้น ยิ่งอุณหภูมิแวดล้อมต่ำลง กำลังขับและความจุของแบตเตอรี่ก็จะน้อยลง ตรงกันข้ามเมื่อไร. อุณหภูมิสูงขึ้นในระหว่างกระบวนการคายประจุ ความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์จะสูงสุด

ความรู้เกี่ยวกับการออกแบบและหลักการทำงานจะช่วยให้คุณมีความเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการใช้งานแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ ฉันหวังว่าข้อมูลที่รวบรวมจากบทความนี้จะช่วยยืดอายุแบตเตอรี่ของคุณและหลีกเลี่ยงผลที่ตามมาที่เป็นอันตรายที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากความเข้าใจผิดเกี่ยวกับหลักการใช้แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์อย่างปลอดภัย

ลักษณะการคายประจุของแบตเตอรี่ NiMH ที่แตกต่างกัน
กระแสคายประจุที่อุณหภูมิแวดล้อม 20 °C


ภาพที่นำมาจาก www.compress.ru/Article.aspx?id=16846&iid=781

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮดราย Duracell

ภาพที่นำมาจาก www.3dnews.ru/digital/1battery/index8.htm

พี.พี.เอส.
แผนภาพทิศทางที่มีแนวโน้มสำหรับการสร้างแบตเตอรี่แบบไบโพลาร์

วงจรที่นำมาจากแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดไบโพลาร์

ตารางเปรียบเทียบพารามิเตอร์ ประเภทต่างๆแบตเตอรี่

นิซีดี นิเมชั่น กรดตะกั่ว ลิเธียมไอออน ลิเธียมไอออนโพลีเมอร์ นำกลับมาใช้ใหม่ได้
อัลคาไลน์
ความหนาแน่นของพลังงาน (W*ชั่วโมง/กก.) 45-80 60-120 30-50 110-160 100-130 80 (เริ่มต้น)
ความต้านทานภายใน
(รวมทั้ง วงจรภายใน) โมห์ม
100-200
ที่ 6V
200-300
ที่ 6V
<100
ที่ 12V
150-250
ที่ 7.2V
200-300
ที่ 7.2V
200-2000
ที่ 6V
จำนวนรอบการชาร์จ/คายประจุ (เมื่อลดลงเหลือ 80% ของความจุเริ่มต้น) 1500 300-500 200-300 500-1000 300-500 50
(มากถึง 50%)
เวลาชาร์จที่รวดเร็ว ปกติ 1 ชม 2-4 ชม 8-16 ชม 2-4 ชม 2-4 ชม 2-3 ชม
ความต้านทานการชาร์จไฟเกิน เฉลี่ย ต่ำ สูง ต่ำมาก ต่ำ เฉลี่ย
คายประจุเอง / เดือน (ที่อุณหภูมิห้อง) 20% 30% 5% 10% ~10% 0.3%
แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ (ระบุ) 1.25V 1.25V 2B 3.6V 3.6V 1.5V
โหลดกระแส
- จุดสูงสุด
- เหมาะสมที่สุด
20ซ
1ซี
5ซี
0.5C และต่ำกว่า
5ซี
0.2ซี
>2ซี
1C และต่ำกว่า
>2ซี
1C และต่ำกว่า
0.5C
0.2C และต่ำกว่า
อุณหภูมิในการทำงาน (เฉพาะการคายประจุ) -40 ถึง
60°ซ
-20 ถึง
60°ซ
-20 ถึง
60°ซ
-20 ถึง
60°ซ
0 ถึง
60°ซ
0 ถึง
65°ซ
ข้อกำหนดการบำรุงรักษา หลังจาก 30 – 60 วัน หลังจาก 60 – 90 วัน หลังจากผ่านไป 3 – 6 เดือน ไม่จำเป็น ไม่จำเป็น ไม่จำเป็น
ราคามาตรฐาน
(US$ สำหรับการเปรียบเทียบเท่านั้น)
$50
(7.2V)
$60
(7.2V)
$25
(6V)
$100
(7.2V)
$100
(7.2V)
$5
(9V)
ราคาต่อรอบ (US$) $0.04 $0.12 $0.10 $0.14 $0.29 $0.10-0.50
เริ่มใช้งานเชิงพาณิชย์ 1950 1990 1970 1991 1999 1992

ตารางที่นำมาจาก

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 การชาร์จใหม่ที่ดีที่สุดบางส่วน แหล่งสารเคมีปัจจุบันเป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีนิกเกิลแคดเมียม พวกเขายังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่าง ๆ เนื่องจากความน่าเชื่อถือและไม่โอ้อวด

สารบัญ

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมคืออะไร

แบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมเป็นแหล่งกระแสไฟฟ้าแบบชาร์จไฟได้แบบกัลวานิกซึ่งประดิษฐ์ขึ้นในปี 1899 ในสวีเดนโดย Waldmar Jungner ก่อนปี 1932 การใช้งานจริงมีจำกัดมาก เนื่องจากโลหะที่ใช้มีราคาสูงเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด

การปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตนำไปสู่การปรับปรุงคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ และทำให้ในปี 1947 สามารถสร้างแบตเตอรี่แบบปิดผนึกและไม่ต้องบำรุงรักษาพร้อมพารามิเตอร์ที่ยอดเยี่ยม

หลักการทำงานและการออกแบบแบตเตอรี่ Ni-Cd

แบตเตอรี่เหล่านี้ผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยผ่านกระบวนการปฏิกิริยาระหว่างแคดเมียม (Cd) กับนิกเกิลออกไซด์-ไฮดรอกไซด์ (NiOOH) และน้ำ ซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของนิกเกิลไฮดรอกไซด์ Ni(OH)2 และแคดเมียมไฮดรอกไซด์ Cd(OH)2 ซึ่ง ทำให้เกิดการปรากฏตัวของแรงเคลื่อนไฟฟ้า

แบตเตอรี่ Ni-Cd มีจำหน่ายใน เปลือกที่ปิดสนิทซึ่งบรรจุอิเล็กโทรดที่คั่นด้วยตัวคั่นที่เป็นกลางซึ่งมีนิกเกิลและแคดเมียมในสารละลายของอิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ที่มีลักษณะคล้ายเยลลี่ (โดยปกติคือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ KOH)

อิเล็กโทรดขั้วบวกคือตาข่ายเหล็กหรือฟอยล์ที่เคลือบด้วยส่วนผสมของนิกเกิลออกไซด์-ไฮดรอกไซด์ผสมกับวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

อิเล็กโทรดขั้วลบเป็นตาข่ายเหล็ก (ฟอยล์) ที่มีแคดเมียมที่มีรูพรุนอัดแน่น

นิกเกิลหนึ่งอัน องค์ประกอบแคดเมียมสามารถผลิตแรงดันไฟฟ้าได้ประมาณ 1.2 โวลต์ ดังนั้น เพื่อเพิ่มแรงดันและกำลังของแบตเตอรี่ การออกแบบจึงใช้อิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อแบบขนานจำนวนมากคั่นด้วยตัวคั่น

ลักษณะทางเทคนิคและประเภทของแบตเตอรี่ Ni-Cd

แบตเตอรี่ Ni-Cd มีลักษณะทางเทคนิคดังต่อไปนี้:

  • แรงดันจำหน่ายขององค์ประกอบหนึ่งคือประมาณ 0.9-1 โวลต์
  • แรงดันไฟฟ้าขององค์ประกอบคือ 1.2 v; เพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้า 12v และ 24v จะใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมขององค์ประกอบต่างๆ
  • แรงดันไฟฟ้าชาร์จเต็ม - 1.5-1.8 โวลต์;
  • อุณหภูมิในการทำงาน: จาก -50 ถึง +40 องศา;
  • จำนวนรอบการคายประจุ: จาก 100 ถึง 1,000 (ในแบตเตอรี่ที่ทันสมัยที่สุด - มากถึง 2,000) ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้
  • ระดับการปลดปล่อยตัวเอง: จาก 8 ถึง 30% ในเดือนแรกหลังจากชาร์จเต็มแล้ว
  • ความเข้มข้นของพลังงานจำเพาะ – สูงถึง 65 W*ชั่วโมง/กก.
  • อายุการใช้งานประมาณ 10 ปี

แบตเตอรี่ Ni-Cd ผลิตขึ้นในหลายกรณีที่มีขนาดมาตรฐานและมีการออกแบบที่ไม่ได้มาตรฐาน รวมถึงดิสก์และรูปแบบปิดผนึก

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมใช้ที่ไหน?

แบตเตอรี่เหล่านี้ใช้ในอุปกรณ์ที่สิ้นเปลือง กระแสสูงและยังประสบกับโหลดสูงระหว่างการทำงานในกรณีต่อไปนี้:

  • บนรถรางและรถราง
  • สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
  • ในการขนส่งทางทะเลและทางแม่น้ำ
  • ในเฮลิคอปเตอร์และเครื่องบิน
  • ในเครื่องมือไฟฟ้า (ไขควง สว่าน ไขควงไฟฟ้า และอื่นๆ)
  • เครื่องโกนหนวดไฟฟ้า
  • ในอุปกรณ์ทางทหาร
  • วิทยุแบบพกพา
  • ในของเล่นที่ควบคุมด้วยวิทยุ
  • ในไฟดำน้ำ

ขณะนี้เนื่องจากการกระชับ ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมแบตเตอรี่ขนาดยอดนิยม (และอื่นๆ) ส่วนใหญ่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์และลิเธียมไอออน ในขณะเดียวกันก็ยังมีแบตเตอรี่ NiCd ขนาดต่างๆ ที่ใช้งานอยู่จำนวนมากที่เปิดตัวเมื่อหลายปีก่อน

เซลล์ Ni-Cd มีอายุการใช้งานยาวนาน ซึ่งบางครั้งอาจเกิน 10 ปี ดังนั้นแบตเตอรี่ประเภทนี้จึงยังพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด นอกเหนือจากที่ระบุไว้ข้างต้น

ข้อดีและข้อเสียของแบตเตอรี่ Ni-Cd

แบตเตอรี่ประเภทนี้มีคุณสมบัติเชิงบวกดังต่อไปนี้:

  • อายุการใช้งานยาวนานและจำนวนรอบการคายประจุ
  • อายุการใช้งานและการเก็บรักษาที่ยาวนาน
  • ความสามารถในการชาร์จที่รวดเร็ว
  • ความสามารถในการทนต่อภาระหนักและอุณหภูมิต่ำ
  • รักษาประสิทธิภาพไว้ได้มากที่สุด เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยการดำเนินการ;
  • ต้นทุนต่ำ
  • ความสามารถในการจัดเก็บแบตเตอรี่เหล่านี้ในสถานะไม่ใช้งานนานถึง 5 ปี
  • ความต้านทานการชาร์จไฟเกินโดยเฉลี่ย

ในเวลาเดียวกัน แหล่งจ่ายไฟนิกเกิลแคดเมียมมีข้อเสียหลายประการ:

  • การปรากฏตัวของเอฟเฟกต์หน่วยความจำซึ่งแสดงออกมาในการสูญเสียความจุเมื่อชาร์จแบตเตอรี่โดยไม่ต้องรอให้คายประจุจนหมด
  • ความจำเป็นในการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (รอบการคายประจุหลายรอบ) เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด
  • การคืนสภาพแบตเตอรี่ให้สมบูรณ์หลังการเก็บรักษาเป็นเวลานานต้องใช้รอบการคายประจุเต็มสามถึงสี่รอบ
  • การคายประจุเองสูง (ประมาณ 10% ในเดือนแรกของการจัดเก็บ) ส่งผลให้แบตเตอรี่หมดภายในหนึ่งปีของการจัดเก็บ
  • ความหนาแน่นของพลังงานต่ำเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่อื่น
  • ความเป็นพิษสูงของแคดเมียมเนื่องจากถูกห้ามในหลายประเทศรวมถึงสหภาพยุโรปด้วยความจำเป็นในการกำจัดแบตเตอรี่ดังกล่าวโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ
  • น้ำหนักมากกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่สมัยใหม่

ความแตกต่างระหว่างแหล่ง Ni-Cd และ Li-Ion หรือ Ni-Mh

แบตเตอรี่ที่มีส่วนประกอบที่ทำงานอยู่ เช่น นิกเกิลและแคดเมียม มีความแตกต่างหลายประการจากแหล่งพลังงานลิเธียมไอออนและนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ที่ทันสมัยกว่า:

  • องค์ประกอบ Ni-Cd ตรงกันข้ามกับรุ่นอื่นๆ ตรงที่มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำและมีความจุเฉพาะต่ำกว่าในขนาดเดียวกัน
  • แหล่งกำเนิด NiCd นั้นไม่โอ้อวดกว่า ยังคงทำงานที่อุณหภูมิต่ำมาก และทนทานต่อการชาร์จไฟเกินและการคายประจุที่รุนแรงได้ดีกว่าหลายเท่า
  • แบตเตอรี่ Li-Ion และ Ni-Mh มีราคาแพงกว่า พวกเขากลัวการชาร์จไฟมากเกินไปและการคายประจุที่รุนแรง แต่มีการคายประจุเองน้อยกว่า
  • อายุการใช้งานและการเก็บรักษา แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน(2-3 ปี) น้อยกว่าผลิตภัณฑ์ Ni Cd หลายเท่า (8-10 ปี)
  • แหล่งนิกเกิล-แคดเมียมจะสูญเสียความจุอย่างรวดเร็วเมื่อใช้ในโหมดบัฟเฟอร์ (เช่น ใน UPS) แม้ว่าจะสามารถกู้คืนได้อย่างสมบูรณ์โดยการคายประจุและการชาร์จแบบลึก แต่จะเป็นการดีกว่าที่จะไม่ใช้ผลิตภัณฑ์ Ni Cd ในอุปกรณ์ที่ชาร์จอยู่ตลอดเวลา
  • โหมดการชาร์จที่เหมือนกันของแบตเตอรี่ Ni-Cd และ Ni-Mh ช่วยให้คุณใช้เครื่องชาร์จเดียวกันได้ แต่คุณต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีเอฟเฟกต์หน่วยความจำที่เด่นชัดกว่า

จากความแตกต่างที่มีอยู่ เป็นไปไม่ได้ที่จะสรุปได้อย่างชัดเจนว่าแบตเตอรี่ชนิดใดดีกว่า เนื่องจากองค์ประกอบทั้งหมดมีทั้งจุดแข็งและจุดอ่อน

กฎการดำเนินงาน

ในระหว่างการดำเนินการ มีการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างในแหล่งจ่ายไฟ Ni Cd ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป และท้ายที่สุดก็สูญเสียประสิทธิภาพ:

  • พื้นที่ที่มีประโยชน์และมวลของอิเล็กโทรดลดลง
  • องค์ประกอบและปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์เปลี่ยนไป
  • ตัวแยกและสิ่งสกปรกอินทรีย์สลายตัว
  • สูญเสียน้ำและออกซิเจน
  • กระแสไฟรั่วเกิดขึ้นเนื่องจากการเติบโตของแคดเมียมเดนไดรต์บนจาน

เพื่อลดความเสียหายต่อแบตเตอรี่ที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งานและการเก็บรักษา จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ต่อแบตเตอรี่ที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยต่อไปนี้:

  • การชาร์จแบตเตอรี่ที่ชาร์จไม่เต็มจะทำให้สูญเสียความจุแบบย้อนกลับได้เนื่องจากพื้นที่รวมของสารออกฤทธิ์ลดลงอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของคริสตัล
  • การอัดประจุมากเกินไปอย่างแรงเป็นประจำซึ่งนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไป, การก่อตัวของก๊าซเพิ่มขึ้น, การสูญเสียน้ำในอิเล็กโทรไลต์และทำลายอิเล็กโทรด (โดยเฉพาะขั้วบวก) และตัวแยก;
  • การชาร์จไฟน้อยเกินไปทำให้แบตเตอรี่หมดก่อนเวลาอันควร
  • การทำงานในระยะยาวที่อุณหภูมิต่ำมากทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์ ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น และลักษณะการทำงานของแบตเตอรี่ลดลง โดยเฉพาะความจุลดลง

ด้วยแรงดันภายในแบตเตอรี่ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากอันเป็นผลมาจากการชาร์จอย่างรวดเร็วด้วยกระแสไฟฟ้าที่สูงและการย่อยสลายแคโทดแคดเมียมอย่างรุนแรง ไฮโดรเจนส่วนเกินสามารถถูกปล่อยเข้าไปในแบตเตอรี่ ซึ่งนำไปสู่แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งอาจทำให้เคสเปลี่ยนรูปได้ ขัดขวางความหนาแน่นของการประกอบ เพิ่มความต้านทานภายใน และลดแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน

ในแบตเตอรี่ที่ติดตั้งวาล์วระบายแรงดันฉุกเฉิน ความเสี่ยงของการเสียรูปสามารถป้องกันได้ แต่การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ องค์ประกอบทางเคมีไม่สามารถหลีกเลี่ยงแบตเตอรี่ได้

ต้องชาร์จแบตเตอรี่ Ni Cd ด้วยกระแส 10% (หากจำเป็นต้องชาร์จอย่างรวดเร็วในแบตเตอรี่พิเศษ - ด้วยกระแสสูงถึง 100% ใน 1 ชั่วโมง) ของความจุ (เช่น 100 mA ที่มีความจุ 1,000 mAh) เป็นเวลา 14-16 ชั่วโมง โหมดที่ดีที่สุดสำหรับการคายประจุคือกระแสไฟเท่ากับ 20% ของความจุของแบตเตอรี่

วิธีคืนค่าแบตเตอรี่ Ni Cd

ในกรณีที่สูญเสียความจุ แหล่งจ่ายไฟนิกเกิล-แคดเมียมสามารถเรียกคืนได้เกือบทั้งหมดโดยใช้การคายประจุจนหมด (สูงสุด 1 โวลต์ต่อองค์ประกอบ) และการชาร์จในโหมดมาตรฐานในภายหลัง การฝึกใช้แบตเตอรี่นี้สามารถทำซ้ำได้หลายครั้งเพื่อฟื้นฟูความจุให้เต็ม

หากไม่สามารถคืนค่าแบตเตอรี่โดยการคายประจุและชาร์จได้ คุณสามารถลองคืนค่าแบตเตอรี่โดยใช้พัลส์กระแสสั้น (หลายสิบขนาด) ความจุมากขึ้นกำลังกู้คืนองค์ประกอบ) เป็นเวลาหลายวินาที ผลกระทบนี้จะช่วยลดการลัดวงจรภายในเซลล์แบตเตอรี่ที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเติบโตของเดนไดรต์โดยการเผาไหม้พวกมันด้วยกระแสไฟแรง มีตัวกระตุ้นทางอุตสาหกรรมพิเศษที่ทำให้เกิดผลกระทบดังกล่าว

การฟื้นฟูความจุเดิมของแบตเตอรี่ดังกล่าวโดยสมบูรณ์นั้นเป็นไปไม่ได้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้รวมถึงการเสื่อมสภาพของแผ่น แต่ทำให้สามารถยืดอายุการใช้งานได้

วิธีการกู้คืนที่บ้านประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

  • ลวดที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 1.5 ตารางมิลลิเมตรเชื่อมต่อส่วนลบขององค์ประกอบที่จะคืนให้กับแคโทดของแบตเตอรี่ทรงพลัง เช่น แบตเตอรี่รถยนต์หรือจาก UPS
  • สายที่สองต่อเข้ากับขั้วบวก (บวก) ของแบตเตอรี่ตัวใดตัวหนึ่งอย่างแน่นหนา
  • เป็นเวลา 3-4 วินาทีปลายสายที่สองที่ว่างจะถูกสัมผัสอย่างรวดเร็วไปยังขั้วบวกที่เป็นอิสระ (ด้วยความถี่ 2-3 สัมผัสต่อวินาที) ในกรณีนี้จำเป็นต้องป้องกันการเชื่อมสายไฟที่จุดเชื่อมต่อ
  • โวลต์มิเตอร์ใช้เพื่อตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดที่กำลังกู้คืน หากไม่มี จะมีการดำเนินการวงจรการคืนค่าอีกครั้ง;;
  • เมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าปรากฏบนแบตเตอรี่จะมีการชาร์จไฟ

นอกจากนี้ คุณยังสามารถลองทำลายเดนไดรต์ในแบตเตอรี่ได้โดยการแช่แข็งไว้เป็นเวลา 2-3 ชั่วโมง แล้วจึงแตะอย่างแรง เมื่อแช่แข็ง เดนไดรต์จะเปราะและถูกทำลายจากการกระแทก ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถช่วยกำจัดพวกมันได้

นอกจากนี้ยังมีวิธีการฟื้นฟูที่รุนแรงกว่านั้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการเติมน้ำกลั่นให้กับองค์ประกอบเก่าโดยการเจาะตัวเรือนออก แต่การรับรองความรัดกุมขององค์ประกอบดังกล่าวอย่างเต็มที่ในอนาคตนั้นเป็นปัญหามาก ดังนั้นคุณไม่ควรประหยัดเงินและทำให้สุขภาพของคุณเสี่ยงต่อการเป็นพิษจากสารประกอบแคดเมียมเนื่องจากต้องผ่านการทำงานหลายรอบ

การจัดเก็บและการกำจัด

ควรเก็บแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมไว้ในสถานะคายประจุที่อุณหภูมิต่ำในที่แห้ง ยิ่งอุณหภูมิในการจัดเก็บของแบตเตอรี่ดังกล่าวต่ำลง การคายประจุเองก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น โมเดลคุณภาพสูงสามารถเก็บไว้ได้นานถึง 5 ปีโดยไม่มีความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญ ข้อกำหนดทางเทคนิค- หากต้องการนำไปใช้งานก็เพียงพอที่จะเรียกเก็บเงิน

สารอันตรายที่มีอยู่ในแบตเตอรี่ AA หนึ่งก้อนสามารถก่อให้เกิดมลพิษได้ประมาณ 20 ตารางเมตร เพื่อกำจัดแบตเตอรี่ NiCd อย่างปลอดภัย ต้องนำแบตเตอรี่ไปยังจุดรีไซเคิล จากจุดขนส่งไปยังโรงงาน และต้องทำลายแบตเตอรี่ในเตาอบแบบปิดผนึกพิเศษซึ่งมีตัวกรองที่ดักจับสารพิษ

คุณอาจจะสนใจ

การดำเนินการ แบตเตอรี่รถยนต์การชาร์จที่ไม่สมบูรณ์อาจส่งผลเสียต่อลักษณะการทำงานของแบตเตอรี่ได้อย่างมาก

ปีแล้วปีเล่า แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ยังคงผลักดันแบตเตอรี่แบบเดิมๆ ออกจากตลาด สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะว่า

แบตเตอรี่ทั้งหมดแบ่งออกเป็นหลายประเภท ในชีวิตประจำวันจะเรียกว่าแตกต่างกันแต่เป็นการจำแนกสมัยใหม่

แบตเตอรี่ที่สว่างสดใส น่าดึงดูด ชวนให้นึกถึงการแข่งรถ Formula 1 สีสันสดใส รูปทรงตามหลักสรีระศาสตร์