ما هي بطارية Ni MH؟

بطارية هيدريد النيكل والمعدن ، والمختصرة NiMH أو Ni-MH ، هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن. إنه مشابه جدًا لخلية النيكل والكادميوم (NiCd). يستخدم NiMH أقطابًا موجبة من أوكسي هيدروكسيد النيكل (NiOOH) ، مثل NiCd ، لكن الأقطاب السالبة تستخدم سبيكة ماصة للهيدروجين بدلاً من الكادميوم ، كونها في جوهرها تطبيق عملي لكيمياء بطاريات النيكل والهيدروجين. يمكن أن تبلغ سعة بطارية NiMH ضعفين إلى ثلاثة أضعاف سعة NiCd ذات الحجم المكافئ ، وتقترب كثافة طاقتها من خلية أيونات الليثيوم.

تبلغ الطاقة النوعية النموذجية لخلايا NiMH الصغيرة حوالي 100 Wh / kg ولخلايا NiMH الأكبر حوالي 75 Wh / kg (270 kJ / kg). هذا أفضل بكثير من 40-60 Wh / kg النموذجي لـ NiCd ، ومماثل لـ 100-160 Wh / kg لبطاريات الليثيوم أيون. تمتلك NiMH كثافة طاقة حجمية تبلغ حوالي 300 Wh / L (1080 MJ / m3) ، وهي أفضل بكثير من NiCd عند 50-150 واط / لتر ، وتقريباً نفس الليثيوم أيون عند 250-360 واط / لتر.

حلت بطاريات NiMH محل NiCd للعديد من الأدوار ، ولا سيما البطاريات الصغيرة القابلة لإعادة الشحن. تعد بطاريات NiMH شائعة جدًا بالنسبة لبطاريات AA (حجم القلم) ، والتي لها سعة شحن اسمية (C) تتراوح من 1100 مللي أمبير إلى 2800 مللي أمبير في الساعة 1.2 فولت ، تقاس بمعدل تفريغ الخلية في خمس ساعات. سعة التفريغ المفيدة هي دالة متناقصة لمعدل التفريغ ، ولكن حتى معدل حوالي 1 × C (التفريغ الكامل في ساعة واحدة) ، لا تختلف بشكل كبير عن السعة الاسمية. [4] تعمل بطاريات NiMH عادةً عند 1.2 فولت لكل خلية ، وهو أقل نوعًا ما من الخلايا التقليدية بجهد 1.5 فولت ، ولكنها ستشغل معظم الأجهزة المصممة لهذا الجهد.

حوالي 22% من البطاريات القابلة لإعادة الشحن المحمولة التي تم بيعها في اليابان في عام 2010 كانت NiMH. في سويسرا في عام 2009 ، كان الإحصاء المكافئ 60% تقريبًا. [6] انخفضت هذه النسبة المئوية بمرور الوقت بسبب الزيادة في تصنيع بطاريات الليثيوم أيون: في عام 2000 ، كان ما يقرب من نصف جميع البطاريات القابلة لإعادة الشحن المحمولة المباعة في اليابان من NiMH. بحلول عام 2011 ، كانت NiMH تمثل فقط حوالي 22% من البطاريات الثانوية. [5]

العيب الكبير لبطاريات NiMH هو ارتفاع معدل التفريغ الذاتي ؛ تفقد بطاريات NiMH ما يصل إلى 20% من شحنتها في اليوم الأول وما يصل إلى 4% في اليوم من التخزين بعد ذلك. في عام 2005 ، تم تطوير متغير منخفض التفريغ الذاتي (LSD). تعمل بطاريات LSD NiMH على تقليل التفريغ الذاتي بشكل كبير ، ولكن على حساب خفض السعة بنحو 20%.