Munurinn á nikkel-málmhýdríði, nikkel-kadmíum rafhlöðum og litíum rafhlöðum

NiMH rafhlöður

Nikkel-málmhýdríð rafhlöður eru samsettar úr vetnisjónum og málmi nikkel.Þeir hafa 30% meiri aflforða en nikkel-kadmíum rafhlöður, léttari en nikkel-kadmíum rafhlöður og hafa lengri endingartíma.Þau eru umhverfisvæn og hafa engin minnisáhrif.Ókosturinn við nikkel-málmhýdríð rafhlöður er að verð á nikkel-kadmíum rafhlöðum er mun dýrara og afköst eru verri en litíum rafhlöður.

Lithium Ion rafhlaða

Háorkuþétt rafhlaða úrlitíum-jón rafhlöður. Lithium-ion rafhlaðaer líka eins konarsnjall rafhlaða, það getur unnið með sérstöku upprunalegu snjallhleðslutæki til að ná stysta hleðslutíma, lengsta líftíma og stærsta getu.Lithium-ion rafhlaðaer eins og er besta rafhlaðan.Í samanburði við nikkel-kadmíum rafhlöður og nikkel-vetnis rafhlöður af sömu stærð, hefur það stærsta aflforða, léttasta þyngd, lengsta líftíma, stysta hleðslutíma og engin minnisáhrif.

Það eru tvær megingerðir af endurhlaðanlegum rafhlöðum: blýsýrurafhlöðum og basískum rafhlöðum.Nikkel-kadmíum (NiCd), nikkel-málmhýdríð (NiMH) og litíum-jón (Li-Ion) rafhlöður sem nú eru í notkun eru allar alkaline rafhlöður.

NiMH rafhlaða jákvætt plötuefni er NiOOH, neikvætt plötuefni er vetnisgleypandi álfelgur.Raflausnin er venjulega 30% KOH vatnslausn og litlu magni af NiOH er bætt við.Þindið er úr gljúpu vínylon óofnu efni eða nylon óofnu efni.Það eru tvær tegundir af NiMH rafhlöðum: sívalur og ferningur.

NiMH rafhlöður hafa góða útskriftareiginleika við lágt hitastig.Jafnvel við umhverfishitastig upp á -20°C, með því að nota stóran straum (við losunarhraða 1C) til að losa, getur útblásið rafmagn náð meira en 85% af nafngetu.Hins vegar, þegar NiMH rafhlöður eru við háan hita (yfir +40°C), mun geymslugetan minnka um 5-10%.Afkastagetu tapið af völdum sjálfsafhleðslu (því hærra sem hitastigið er, því hærra er sjálfsafhleðsluhraði) er afturkræft og hægt er að endurheimta hámarksafköst í nokkrar hleðslu-losunarlotur.Opinn hringrásarspenna NiMH rafhlöðunnar er 1,2V, sem er það sama og NiCd rafhlaða.

Hleðsluferlið NiCd/NiMH rafhlaðna er mjög svipað og krefst stöðugrar hleðslu.Munurinn á þessu tvennu er aðallega í uppgötvunaraðferðinni fyrir hraðhleðslu til að koma í veg fyrir að rafhlaðan ofhleðist.Hleðslutækið framkvæmir stöðuga straumhleðslu á rafhlöðunni og skynjar á sama tíma rafhlöðuspennu og aðrar breytur.Þegar rafhlöðuspennan hækkar hægt og nær hámarksgildi er hraðhleðsla NiMH rafhlöðunnar hætt, en fyrir NiCd rafhlöðuna lýkur hraðhleðslunni þegar rafhlaðan lækkar um -△V í fyrsta skipti.Til að forðast skemmdir á rafhlöðunni er ekki hægt að hefja hraðhleðslu þegar hitastig rafhlöðunnar er of lágt.Þegar hitastig rafhlöðunnar Tmin er lægra en 10°C, ætti að skipta yfir í drifhleðslustillingu.Þegar hitastig rafhlöðunnar hefur náð tilgreindu gildi verður að stöðva hleðsluna strax.

Nikkel-kadmíum rafhlöður

Virka efnið á jákvæðu plötu nikkel-kadmíum rafhlöðunnar NiCd rafhlöðu er samsett úr nikkeloxíðdufti og grafítdufti.Grafít tekur ekki þátt í efnahvörfum og meginhlutverk þess er að auka leiðni.Virka efnið á neikvæðu plötunni er samsett úr kadmíumoxíðdufti og járnoxíðdufti.Hlutverk járnoxíðduftsins er að láta kadmíumoxíðduftið hafa meiri dreifingu, koma í veg fyrir þéttingu og auka getu rafskautsplötunnar.Virku efnin eru hvort um sig vafin inn í gataðar stálræmur, sem verða jákvæðar og neikvæðar plötur rafhlöðunnar eftir að hafa verið pressað.Skautplöturnar eru aðskildar með basaþolnum einangrunarstöngum úr hörðum gúmmíi eða götuðum pólývínýlklóríð bylgjuplötum.Raflausnin er venjulega kalíumhýdroxíðlausn.Í samanburði við aðrar rafhlöður er sjálfsafhleðsluhraði NiCd rafhlaðna (þ.e. hraði sem rafhlaðan missir hleðslu þegar hún er ekki í notkun) í meðallagi.Við notkun á NiCd rafhlöðum, ef þær eru ekki að fullu tæmdar, verða þær endurhlaðnar og næst þegar þær eru tæmdar munu þær ekki geta tæmt allan kraftinn.Til dæmis, ef 80% af rafhlöðunni er tæmd og síðan fullhlaðin, getur rafhlaðan aðeins tæmt 80% af rafhlöðunni.Þetta eru hin svokölluðu minnisáhrif.Auðvitað munu nokkrar heilar afhleðslu-/hleðslulotur koma NiCd rafhlöðunni aftur í eðlilega notkun.Vegna minnisáhrifa NiCd rafhlaðna, ef þær eru ekki alveg tæmdar, ætti hver rafhlaða að vera tæmd undir 1V fyrir hleðslu.