Nikl-metal hydridový akumulátor
Specifikace baterie | |
---|---|
![]() | |
Energie/hmotnost | 60–120 W·h/kg |
Energie/objem | 140–300 W·h/L |
Výkon/hmotnost | 250–1000 W/kg |
Efektivita nabíjení/vybíjení | 66% |
Energie/spotřebitelská cena | 2.75 W·h/US$ |
Samovybíjení | 30% |
Životnost v cyklech | 500–1,000 |
Nominální napětí článku | 1,2 V |
Nikl-metal hydridový akumulátor, zkráceně NiMH, je druh galvanického článku. V první dekádě 21. století to byl jeden z nejčastěji používaných druhů akumulátorů. Ve srovnání s jemu podobným nikl-kadmiovým akumulátorem má přibližně dvojnásobnou kapacitu. Hlavními důvody jeho velkého rozšíření je jeho značně velká kapacita a schopnost dodávat poměrně velký proud spolu s přijatelnou cenou. Určité omezení představuje jeho napětí 1,2 V, které je nižší než napětí běžných baterií na jedno použití s 1,5 V, které může v řadě případů nahradit, ale ne vždy.
Elektrochemická reakce
[editovat | editovat zdroj]Záporná elektroda je tvořena speciální kovovou slitinou, která s vodíkem vytváří směs hydridů neurčitého složení. Tato slitina je většinou složena z niklu, kobaltu, manganu, případně hliníku a některých vzácných kovů – lanthanu, ceru, neodymu, praseodymu. Kladná elektroda je z oxid-hydroxidu niklitého – NiO(OH) a elektrolytem je vodný roztok hydroxidu draselného.
Celková reakce vybíjení:
- MH + NiO(OH) → M + Ni(OH)2
- Na záporné elektrodě
- MH + OH− → M + H2O + e−
- Na kladné elektrodě
- NiO(OH) + H2O + e− → Ni(OH)2 + OH−
Kde M a MH je výše zmíněná slitina s případně navázaným vodíkem. Při nabíjení probíhají uvedené reakce opačným směrem.
Vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/Nickel-Metallhydrid-Batterie.jpg/220px-Nickel-Metallhydrid-Batterie.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0c/Akku_AA_LR6_Mignon.jpg/220px-Akku_AA_LR6_Mignon.jpg)
Jmenovité napětí je 1,2 V. Napětí (naprázdno) plně nabitého článku je 1,4 V; napětí vybitého článku je 1,0 V. Nevýhodou tohoto akumulátoru je dosti velká úroveň samovybíjení – asi 15-30 % za měsíc při pokojové teplotě. Při nižších teplotách se samovybíjení podstatně sníží. Uvedená úroveň samovybíjení se týká klasických NiMH akumulátorů s vysokou kapacitou (2500 - 2700 mAh u AA a 1000 - 1200 mAh u AAA). V praxi je dnes hojně využíváno akumulátorů s nižší kapacitou (kolem 2000 mAh AA a 800 mAh u AAA), ale s daleko nižším samovybíjením a mnohem delší životností (reálně až 1000 nabíjecích cyklů). Takovéto akumulátory se nazývají "ekologické" a často bývají přednabity z výroby (označení "Ready to use"). Obecně tedy platí, že čím nižší celková kapacita, tím delší životnost. Tyto akumulátory se používají do stále používaných přístrojů, jako jsou vysílačky, dětské chůvičky a přenosné telefony. Nízkokapacitní NiMH akumulátory (1000 - 1400 mAh u AA a 500 - 600 mAh u AAA) totiž můžeme nabíjet při jakémkoliv stavu nabití, bez větších poškození.
Výhody NiMH
[editovat | editovat zdroj]Jak je výše uvedeno, má NiMH akumulátor oproti starším NiCd akumulátorům až 2,5× větší kapacitu. Dokáže dodávat relativně vysoké proudy. Má dlouhou životnost, malé pořizovací náklady, možnost rychlonabíjení bez většího poškození. Napětí 1,2 V v podstatě během vybíjení neklesá.
Nevýhody NiMH
[editovat | editovat zdroj]Při nízkých teplotách (5 °C a méně) se baterie začínají "blokovat" (zdá se, že nemají energii, ale při ohřátí se zase vrátí). Napětí je pak pouze 1,2 V, což může být pro některé elektronické přístroje nedostatečné.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Literatura
[editovat | editovat zdroj]- CETL, Tomáš: Aplikace elektrochemických zdrojů, vydavatelství ČVUT 2004, ISBN 80-01-02859-3
- MAREK, J., STEHLÍK, L.: Hermetické akumulátory v praxi, vydavatelství IN-EL, ISBN 80-86230-34-1
Související články
[editovat | editovat zdroj]- Akumulátor
- Olověný akumulátor
- Nikl-kadmiový akumulátor
- Lithium-iontový akumulátor
- Lithium-polymerový akumulátor
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]Obrázky, zvuky či videa k tématu Nikl-metal hydridový akumulátor na Wikimedia Commons
- Nikl-metalhydridová akumulátorová baterie
- NiMH akumulátory v Abecedě baterií a akumulátorů