La diferencia entre hidruro de níquel-metal, baterías de níquel-cadmio y baterías de litio

baterías NiMH

Las baterías de hidruro de níquel-metal están compuestas de iones de hidrógeno y níquel metálico.Tienen un 30% más de reserva de energía que las baterías de níquel-cadmio, son más livianas que las baterías de níquel-cadmio y tienen una vida útil más prolongada.Son respetuosos con el medio ambiente y no tienen efecto memoria.La desventaja de las baterías de hidruro de níquel-metal es que el precio de las baterías de níquel-cadmio es mucho más caro y el rendimiento es peor que el de las baterías de litio.

Batería de iones de litio

Una batería de alta densidad de energía hecha debaterías de iones de litio. Batería de iones de litioes también una especie debatería inteligente, puede cooperar con un cargador inteligente original especial para lograr el tiempo de carga más corto, el ciclo de vida más largo y la mayor capacidad.Batería de iones de litioActualmente es la mejor batería.En comparación con las baterías de níquel-cadmio y las baterías de níquel-hidrógeno del mismo tamaño, tiene la mayor reserva de energía, el peso más liviano, la vida útil más prolongada, el tiempo de carga más breve y no tiene efecto memoria.

Hay dos tipos principales de baterías recargables: baterías de plomo-ácido y baterías alcalinas.Las baterías de níquel-cadmio (NiCd), hidruro de níquel-metal (NiMH) y de iones de litio (Li-Ion) actualmente en uso son todas baterías alcalinas.

El material de la placa positiva de la batería NiMH es NiOOH, el material de la placa negativa es una aleación que absorbe hidrógeno.El electrolito suele ser una solución acuosa de KOH al 30% y se agrega una pequeña cantidad de NiOH.El diafragma está hecho de tela no tejida de vinilón poroso o tela no tejida de nailon.Hay dos tipos de baterías de NiMH: cilíndricas y cuadradas.

Las baterías de NiMH tienen buenas características de descarga a baja temperatura.Incluso a una temperatura ambiente de -20°C, usando una gran corriente (a una tasa de descarga de 1C) para descargar, la electricidad descargada puede alcanzar más del 85% de la capacidad nominal.Sin embargo, cuando las baterías de NiMH están a alta temperatura (superior a +40 °C), la capacidad de almacenamiento se reducirá entre un 5 y un 10 %.La pérdida de capacidad causada por la autodescarga (cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la tasa de autodescarga) es reversible y la capacidad máxima se puede restaurar en unos pocos ciclos de carga y descarga.El voltaje de circuito abierto de la batería de NiMH es de 1,2 V, que es el mismo que el de la batería de NiCd.

El proceso de carga de las baterías de NiCd/NiMH es muy similar y requiere una carga de corriente constante.La diferencia entre los dos radica principalmente en el método de detección de terminación de carga rápida para evitar que la batería se sobrecargue.El cargador realiza una carga de corriente constante en la batería y, al mismo tiempo, detecta el voltaje de la batería y otros parámetros.Cuando el voltaje de la batería aumenta lentamente y alcanza un valor máximo, la carga rápida de la batería de NiMH finaliza, mientras que para la batería de NiCd, la carga rápida finaliza cuando el voltaje de la batería cae -△V por primera vez.Para evitar daños a la batería, no se puede iniciar la carga rápida cuando la temperatura de la batería es demasiado baja.Cuando la temperatura de la batería Tmin es inferior a 10 °C, se debe cambiar al modo de carga lenta.Una vez que la temperatura de la batería alcanza el valor especificado, la carga debe detenerse inmediatamente.

Baterías de níquel-cadmio

El material activo en la placa positiva de la batería de níquel-cadmio NiCd está compuesto de polvo de óxido de níquel y polvo de grafito.El grafito no participa en las reacciones químicas y su función principal es mejorar la conductividad.El material activo de la placa negativa está compuesto de polvo de óxido de cadmio y polvo de óxido de hierro.La función del polvo de óxido de hierro es hacer que el polvo de óxido de cadmio tenga una mayor difusibilidad, evitar la aglomeración y aumentar la capacidad de la placa del electrodo.Los materiales activos se envuelven respectivamente en tiras de acero perforadas, que se convierten en las placas positiva y negativa de la batería después de ser prensadas.Las placas polares están separadas por varillas aislantes de caucho duro resistente a los álcalis o cartones corrugados de cloruro de polivinilo perforado.El electrolito suele ser una solución de hidróxido de potasio.En comparación con otras baterías, la tasa de autodescarga de las baterías de NiCd (es decir, la tasa a la que la batería pierde la carga cuando no se usa) es moderada.Durante el uso de baterías de NiCd, si no se descargan por completo, se recargarán, y la próxima vez que se descarguen, no podrán descargar toda su energía.Por ejemplo, si el 80 % de la batería se descarga y luego se carga por completo, la batería solo puede descargar el 80 % de la batería.Este es el llamado efecto memoria.Por supuesto, varios ciclos completos de descarga/carga restaurarán la operación normal de la batería de NiCd.Debido al efecto memoria de las baterías de NiCd, si no están completamente descargadas, cada batería debe descargarse por debajo de 1 V antes de cargarla.