Jak działa akumulator NiMH?


Akumulator niklowo-wodorkowy (NiMH) stanowi rozwinięcie ogniwa niklowo-wodorowego (NiH2).

Pierwotnie używane w zastosowaniach lotniczych, ogniwo NiH2 miało tę zaletę, że miało długi cykl życia, a także przyzwoitą energię właściwą. Ogniwo NiH2 miało jednak tę wadę, że miało słabą sprawność wolumetryczną wymagającą zbiorników z wodorem i było drogie ze względu na użycie platyny jako katalizatora. Akumulator NiMH został wynaleziony przy użyciu podobnego systemu magazynowania wodoru w wodorku metalu jako elektrody, dzięki czemu system zmieści się w pojedynczym ogniwie. W porównaniu do baterii niklowo-kadmowych akumulatory niklowo-wodorkowe mają wiele zalet. Akumulatory te działają pod tym samym napięciem 1,2 V co akumulatory kadmowe, mimo że mają wyższą energię właściwą. Baterie niklowo-wodorkowe są również bardziej przyjazne dla środowiska, ponieważ nie zawierają szkodliwego kadmu. Akumulatory NiMH są często stosowane w elektronarzędziach i niektórych pojazdach hybrydowych.

Kobalt w bateriach niklowo-wodorkowych odgrywa rolę w elektrodzie niklowej. Podczas ładowania kobalt jest utleniany do wodorotlenku kobaltu.

Kobalt pozostaje w formie Co3 + podczas wyładowania, zapewniając tym samym rezerwową pojemność elektrody. Średnio akumulatory niklowo-wodorkowe zawierają około 4 procent kobaltu. Akumulatory niklowo-wodorkowe są często stosowane w podobnych zastosowaniach, jak akumulatory litowo-jonowe, gdzie wymagana jest wysoka energia właściwa, przykładowo w elektronarzędziach, a nawet w niektórych pojazdach hybrydowych. Chociaż akumulator nimh jest tańszy niż akumulatory litowo-jonowe, ma niższą energię właściwą, co powoduje, że nowsze technologie wykorzystują głównie baterie litowo-jonowe. Inne wady baterii niklowo-wodorkowych obejmują wysokie samorozładowanie, około 50% większe niż w przypadku baterii niklowo-kadmowych i pogorszenie wydajności w przypadku przechowywania w podwyższonych temperaturach. Akumulatory niklowo-wodorkowe zapewniają stopniową poprawę pojemności w porównaniu z akumulatorami niklowo-kadmowymi kosztem skróconego cyklu życia i niższego prądu obciążenia.