Grundlegende Einführung des NiMH-Akkus (Nickel-Metallhydrid-Akku)
DerNiMh-Akkuist eine Art Sekundärbatterie ähnlich der NiCd-Batterie.Es ist wiederaufladbar und kann viele Male verwendet werden.Daher ist der NiMH-Akku eine Art umweltfreundlicherer Akku mit guter Leistung im Vergleich zu herkömmlichen Alkalibatterien oder NiCd-Akkus, weshalb er auf dem Markt gut angenommen wird.NiMH-Akkus werden beispielsweise häufig in Digitalkameras, Mobiltelefonen, Camcordern, Rasierern, Transceivern und anderen elektronischen Geräten verwendet.
Der Industriestandard für die Nennspannung einer NiMH-Zelle beträgt 1,2 Volt.Prinzipiell werden NiMH-Akkus in Hochvolt-NiMH-Akkus und Niedervolt-NiMH-Akkus unterteilt.Die positive Elektrode des NiMH-Akkus besteht aus Ni(OH)2 (auch Nickeloxidhydroxid genannt) und die negative Elektrode des NiMH-Akkus besteht aus einer wasserstoffabsorbierenden Legierung.
Geschichte des NiMH-Akkus (Nickel-Metallhydrid-Akku)
Das Konzept der NiMh-Batterie wurde erstmals in den 1970er Jahren entwickelt, wobei sich ein Großteil der Forschung auf die 1980er Jahre konzentrierte und die industrielle Produktion erstmals in den frühen 1990er Jahren begann.NiMH-Akkus waren ursprünglich eine Alternative zu NiCad-Akkus, da sie auf den Einsatz des giftigen Elements „Cadmium“ verzichteten und die Umweltgefahren durch Schwermetalle in unserem täglichen Leben eliminierten.NiMH-Batterien wurden erstmals in Japan, den Vereinigten Staaten, Deutschland und anderen Ländern industrialisiert.
Andererseits verlor der NiMH-Akku mit der Entwicklung des Lithium-Ionen-Akkus und anderer neuer Technologien im Bereich der grünen Energie aufgrund seiner Nachteile in einigen Bereichen allmählich an Gewicht.Frühe NiMH-Akkus wurden hauptsächlich als Ersatz für NiCd-Akkus in Notebooks und Mobiltelefonen verwendet.Seit der Kommerzialisierung von Li-Ionen-Akkus in den 1990er Jahren haben Li-Ionen-Akkus die NiMH-Akkus ersetzt und haben seit mehr als zehn Jahren den Markt für tragbare elektronische Geräte erobert.
Allerdings ist die NiMH-Technologie im Gegensatz zu Verbraucheranwendungen, bei denen Lithium-Ionen NiMH weitgehend ersetzt hat, nicht statisch geblieben.Die NiMH-Technologie kommt in Automobilanwendungen zum Einsatz.Es ist die bevorzugte Technologie für die Stromversorgung von HEVs und wird seit über 10 Jahren problemlos eingesetzt.Dadurch kann es die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs überdauern.Der Betriebstemperaturbereich für NiMH-Zellen wurde auf fast 100 °C (-30 °C bis + 75 °C) erhöht, was weit über dem derzeit möglichen Temperaturbereich für Lithiumzellen liegt.Dadurch eignet sich die NiMH-Technologie hervorragend für den Einsatz in Automobilen.Die Wirkstoffe in NiMH sind von Natur aus sicherer als die in Lithium-basierten Zellen, und bei NiMH-Akkus treten keine Memory-Effekte auf.NiMH-Batterien benötigen nicht die Batteriemanagementsysteme (BMS), die für Lithiumbatterien erforderlich sind, und sie können den für EV-Anwendungen typischen hohen Leistungspegeln standhalten und verfügen über aktive Chemikalien, die grundsätzlich sicherer sind als die in Lithium-basierten Zellen.Aufgrund dieser Vorteile wird der NiMH-Akku in naher Zukunft eine wichtige Rolle im Elektrofahrzeugbereich spielen.
Elektrochemie der NiMH-Batterie
NiMH-Akkus basieren auf dem Prinzip der Absorption, Freisetzung und des Transports von Wasserstoff innerhalb der beiden Elektroden.
Positive Elektrode:
Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-
Negative Elektrode:
M+H2O+e-=MHab+OH-
Gesamtreaktion:
Ni(OH)2+M=NiOOH+MH
Diese Reaktionen sind während des Ladevorgangs reversibel und die Gleichungen fließen von rechts nach links.
Anwendungen des NiMH-Akkus
NiMH-Akkus werden häufig in Elektrowerkzeugen, Digitalkameras, Elektrofahrzeugen und anderen Geräten verwendet.Darüber hinaus weisen NiMH-Akkus eine hervorragende Leistung bei niedrigen Temperaturen auf und eignen sich auch für die Entladung mit hohem Strom. Daher werden sie häufig zu NiMH-Akkus zusammengebaut, um den Anforderungen tragbarer elektronischer Geräte wie tragbaren Druckern, Elektrowerkzeugen, digitalen Produkten und Elektrogeräten gerecht zu werden Spielzeug etc.
Die kombinierten Eigenschaften von NiMH-Batterien, wie hohe Energiedichte, hohe Leistung und keine Umweltverschmutzung, machen sie auch für den Einsatz als Leistungsbatterien geeignet, und einige NiMH-Batteriefabriken haben sie zur Entwicklung von NiMH-Batterieanwendungen für Elektrofahrzeuge, Elektromotorräder und Elektrofahrräder genutzt .Diese Funktion wurde auch auf das Militär ausgeweitet, mit Anwendungen in der Kommunikations-Notstromversorgung, der Weltraumtechnologie, der Robotik und U-Booten.
Verwendung und Wartung von NiMH-Batterien
NiMH-Akkus sollten unter Berücksichtigung der Wartung verwendet werden.
Vermeiden Sie eine Überladung während des Gebrauchs.Während der Lebensdauer sollte der Nutzungsprozess nicht überladen werden, da eine Überladung dazu führen kann, dass die positiven und negativen Elektroden anschwellen, wodurch das aktive Material abfällt und die Membran beschädigt wird, das leitende Netzwerk zerstört wird und die Batterie ohmsch wird Polarisation groß werden.
Die Konservierung von NiMH-Akkus sollte nach ausreichender Ladung erfolgen.Wenn die Batterien längere Zeit ohne ausreichende Ladung gelagert werden, wird die Funktion der Wasserstoffspeicherlegierung der negativen Elektrode geschwächt und die Batterielebensdauer verkürzt.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14. Dezember 2022
