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Nickel Metal Hydride (NiMH)

Leistungsmerkmale

Diese Zellen benutzen Nickel Hydroxid Ni(OH)für die positive Elektrode (Kathode).  Wasserstoff wird als aktives Element zur Wasserstoff absorbierenden negativen Elektrode (Anode) benutzt.  Diese Elektrode besteht aus einer Legierung, für gewöhnlich aus Lanthan und Metallen, die als solide Quelle des reduzierten Wasserstoffs dient und oxidiert werden kann um Protonen zu gewinnen.  Die Elektrolyte sind alkalisch, für gewöhnlich Kalium Hydroxid-Lösungen.

Leistungsdaten

  • Zellen-Klemmenspannung: 1,2 - 1,3 Volt
  • Aufladezyklus 500 bis 1000
  • Verwendbar in Umgebungstemperaturen: -15°C bis +40°C
  • Typische Energiedichte: 50 - 60 (70) Wh/kg (theoretisch ca. 300 Wh/kg)
  • Typische Leistungsdichte: 100 - 200 W/kg
  • Typische Selbstentladung: innerhalb 1 Monat ca. 20 - 50%
 

Anwendung

  • Handy
  • CD-Player
  • Taschenlampen
  • Messsysteme
  • Spiele
  • Belichtung
  • E-Bikes
  • Power Tools
  • Akku Schrauber
  • Medizin

Vorteile

  • Hohe Energiedichte
  • Kann tiefentladen werden
  • Die Verwendung von NiMH Batterien bis zu 3000 Zyklen bei einer 100% Entladungsrate wurde nachgewiesen.  Bei einer geringeren Entladung, zum Beispiel bei 4%, können mehr als 350.000 Zyklen erwartet werden
  • Robust - NiMH Batterien tolerieren Überladungen und Extrementladungen was Batterieverwaltungssysteme vereinfacht
  • Geringer interner Widerstand
  • Flache Entladungscharakteristik (fällt am Ende des Zyklus aber rapide)
  • sehr temperaturbeständig
  • Rapide Aufladung binnen einer Stunde ist möglich
  • Erhaltungsladung (sehr langsame oder Teilladung) kann normalerweise nicht bei NiMH Batterien verwendet werden. Ladegeräte sollten deshalb Timer haben, um Überladungen zu vermeiden
  • Eine Aufarbeitung ist möglich
  • Umweltfreundlicher als andere Zellchemien: Kein Kadmium, Merkur oder Blei und das Nickel kann wiederverwendet werden

Nachteile

  • Sehr hohe Selbstentladungsrate, bis zu zehnmal höher als Bleisäure oder Lithium Batterien
  • Leidet unter dem Memoryeffekt, obwohl dies nicht so ausgeprägt wie bei NiCd Batterien ist
  • Batterie verfällt durch lange Lagerung.  Dieses Problem kann durch mehrfaches Laden und Entladen vor Gebrauch der Batterie behoben werden. Diese Aufarbeitung kann auch das Problem des Memory-Effekts beheben
  • Die Hochentladungsrate ist nicht so gut wie bei NiCds
  • Weniger tolerant hinsichtlich Überladungen als NiCds
  • So wie bei NiCds muss die Zelle ein Sicherheitsventil für den Fall einer Gasbildung haben
  • Die coulombischen Effizienz von Nickel Hybrid Batterien beträgt normalerweise nur 66% und die Abnahme steht in direktem Zusammenhang mit der Belastung
  • Selbst wenn die Batterie eine hohe Kapazität hat heißt dies nicht unbedingt, dass diese auch benutzbar ist, da sie nur 50% der ganzen Energie abgibt, abhängig von der Art der Anwendung.
  • Die Zellspannung beträgt nur 1,2V, was heißt, dass viele Zellen benötigt werden um eine Hochspannungsbatterie herzustellen
  • Niedrigere Kapazitäten und Zellspannungen als alkalische Primärzellen.

Aufladung

  • Entlade die Batterie jeden Monat komplett um einen Memory-Effekt zu vermeiden
  • Die Batterie nicht im Ladegerät lassen
  • Niedrige Ladegeschwindigkeit: Konstante Spannungsrate gefolgt von Erhaltungsladungen
  • Rapide Aufladungsmethoden benötigen dT/dt Ladeabschlüsse
  • Timer erforderlich um lange Erhaltungsladungen zu vermeiden