باتری نیکل متال هیدرید چیست؟

باتری های NiMH برای اولین بار در سال 1989 عرضه شدند، دو تا سه برابر ظرفیت شارژ بیشتر و تا 40 درصد طول عمر بیشتری نسبت به باتری های نیکل کادمیوم استاندارد دارند. به جای کادمیوم، الکترود منفی از یک آلیاژ جذب کننده هیدروژن ساخته شده است و ممکن است از ترکیبات مختلف بین فلزی استفاده شود. در دوربین های دیجیتال و سایر دستگاه‌های الکترونیکی با تخلیه بالا، باتری های NiMH در واقع از سلول های اولیه قلیایی و همچنین بسیاری از باتری های دیگر بهتر عمل می‌کنند.

عمر باتری نیکل متال هیدرید

اگرچه اولین باتری‌های قابل شارژ نیکل کادمیوم قلمی حدود ۲۵ درصد از ظرفیت باتری‌های غیرقابل شارژ آلکالاین را تأمین می‌کردند اما امروزه جدیدترین نوع آنها تقریباً ۷۵ درصد از ظرفیت باتری‌های قلمی آلکالاین را با نرخ تخلیه کم فراهم می‌کنند. از انجایی که این باتری ها را میتوان تا صدها بار شارژ کرد، بنابراین طول عمرشان نیز معادل صدها باتری آلکالاین خواهد بود. طول عمر باتری نیکل متال هیدرید 500 تا 1000 چرخه شارژ و دشارژ کامل، با امکان تا 4000 سیکل بسته به کیفیت ساخت، سازنده و شرایط نگهداری بستگی دارد.

اجزای اصلی باتری نیکل متال هیدرید

باتری های ni-mh شباهت‌های زیادی با باتری های نیکل کادمیوم دارند. الکترود مثبت (مانند باتری های نیکل کادمیوم) از اکسید نیکل ساخته شده است، در حالی که الکترود منفی از آلیاژ جذب کننده هیدروژن (به جای کادمیوم) ساخته شده است.

تکنیک ساخت این باتری در طول زمان پیشرفت کرده است. برای مثال باتری‌های وارتا، طول عمر و جریان لحظه‌ای و چرخه شارژ و دشارژ بالاتری نسبت به باتری‌های سنتی دارند. این نوع باتری در دوربین های دیجیتال رایج بوده و به عنوان باتری دوربین به فروش می‌رسند.

اجزای باتری ni-mh

اجزای اصلی انواع باتری نیکل متال هیدرید به این صورت است که سلول ابتدایی متشکل از مجموعه ای از الکترودها،  الکترولیت و جداکننده ها بوده و ماژول هایی از مونتاژ سریالی سلول ها در آن وجود دارند. از دیگر ویژگی های این باتری، سیستم های باتری متشکل از مجموعه بزرگی از سلول ها یا ماژول ها و از یک سیستم کنترل و سیستم تبدیل برق (PCS) است.

تنوع طراحی باتری نیکل متال هیدرید

طراحی ساختار مربوط به عملکرد باتری به این صورت است که الکترودهای شیمیایی مثبت نیکل کادمیوم باتری که دارای ویژگی ذخیره انرژی آلیاژ فلزی است برای کاربردهای پیشرفته ذخیره انرژی هیدروژن استفاده میشود. این ویژگی این امکان را به باتری می دهد که طرفیت بسیار بیشتری نسبت به باقی باتری ها از خود نشان دهد.

طراحی انواع باتری نیکل متال هیدرید در ادامه بیان شده است:

• ترکیب بین فلزی مختلف برای الکترود منفی
• ضخامت الکترود متفاوت با توجه به نسبت توان/انرژی
• اندازه سلول های مختلف از 1 Ah تا 200 Ah

اشکال مختلف سلول:

• استوانه ای (سلول های کوچک) یا منشوری (سلول های بزرگ)
• سیستم های باتری مختلف با توجه به اندازه و کاربرد: ثابت یا قابل جابه جایی

ویژگی های اصلی باتری نیکل متال هیدرید

باتری های نیکل – فلز هیدرید (به انگلیسی: NiMH یا Ni – MH) یکی از انواع باتری وارتا قابل شارژ هستند که با باتری های نیکل-کادمیم قابل مقایسه هستند.

الکترود مثبت در باتری های فلزی نیکل اکسی هیدروکسید نیکل است، در حالی که الکترود منفی یک آلیاژ جذب کننده هیدروژن است. در مقایسه با باتری های نیکل کادمیوم، این نوع باتری می‌تواند دو تا سه برابر ظرفیت داشته باشد. علاوه بر این، اولین باتری تجاری از این نوع در سال 1989 معرفی شد.

باتری‌های Ni-Mh (با نام مستعار باتری‌های هیدرید فلز نیکل) 30 تا 40 درصد ظرفیت ذخیره‌سازی بالاتری نسبت به باتری‌های نیکل کادمیوم دارند، اما فقط می‌توانند بین 300 تا 500 چرخه شارژ و دشارژ را مدیریت کنند.

این باتری نسبت به باتری قبلی دارای ظرفیت جریان بالاتر، مقاومت داخلی کمتر و چگالی ظاهری بالاتری است. و تکنیک ساخت باتری در طول زمان پیشرفت کرده است.

مزایا و معایب باتری نیکل متال هیدرید

با پیشرفت فناوری تلفن همراه و ایجاد گوشی‌های کوچک‌تر و کوچک‌تر، تولیدکنندگان سلول‌های NiMH پیروی از آن را دشوار می‌دانستند، زیرا ساخت سلول NiMH نازک به دلیل مشکلات سیم پیچی الکترودهای نسبتاً سفت در قوطی‌های کوچکتر و کوچک‌تر دشوار و گران است. زمانی که تلفن‌های همراه به باتری‌هایی باریک‌تر از قطر 10 میلی‌متری AAA نیاز داشتند، تولیدکنندگان سلول برای تولید سلول‌های پریسمات قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه تلاش کردند و محصولاتی چون انواع باتری لیتیوم یونی به سرعت بازار را با پروفایل‌های نازک‌تر و چگالی انرژی بالاتر تسخیر کردند. برای مثال خرید باتری کتابی وارتا مدل شارژی نسبت به باتری غیر قابل شارژ کتابی به دلیل قابلیت استفاده مجدد، از ارزش خرید بالاتری برخوردار خواهد بود.

مزایای باتری نیکل متال هیدرید

• 30-40٪ چگالی انرژی بالاتر از NiCd
• در بسیاری از موارد جایگزینی برای NiCd کاهش می یابد.
• کمتر مستعد اثر حافظه نسبت به NiCd است.
• حمل و نقل ساده
• از نظر محیطی بر NiCd ترجیح داده می شود.

معایب باتری نیکل متال هیدرید

• عمر چرخه محدود در مقابل NiCd
• عملکرد ذخیره سازی ضعیف تر
• خود تخلیه بیشتر از NiCd
• تعداد کم اندازه سلول – به ویژه در مدل منشوری
• چگالی انرژی کمتر از LiIon

شارژ باتری نیکل متال هیدرید

شارژر باتری نیکل متال هیدرید وارتا آلمان برای شارژ چندین نوع باتری در مدل های مختلف استفاده می شود. شارژر باتری وسیله ای است که از جریان الکتریکی برای تامین انرژی باتری قابل شارژ (یا سلول ثانویه) استفاده می کند. اگر یک یا چند شارژ اولیه باتری نیکل متال هیدرید با باتری در خانه، محل کار یا مکان های دیگر خود دارید، بیش از آنچه تصور می کنید به باتری نیکل متال هیدرید Varta نیاز دارید. چندین شارژر باتری نیکل متال هیدرید برای هر باتری قابل شارژ بر اساس ظرفیت، ساختار و ویژگی جهت شارژ صحیح باتری نیکل متال هیدرید ابداع و ساخته شده است.

باتری قلمی شارژی وارتا 2100mAh بسته 2 عددی

هر یک از شارژرهای هوشمند Varta برای شارژ باتری های قلمی، نیمه قلمی و کتابی با تکنولوژی ساخت نیکل متال هیدرید در نظر گرفته شده است، بنابراین برای شارژ هر یک از اندازه های مختلف باتری نیازی به شارژر باتری جداگانه نیست. در واقعیت، یک شارژر باتری قلمی، یک شارژر باتری نیمه قلمی، یک شارژر باتری کتابی یا یک شارژر باتری لیتیومی، همه می‌توانند بخشی از یک مجموعه در نظر گرفته شوند. برای اطلاع از قیمت شارژر باتری نیکل متال هیدرید وارتا و خرید باتری نیکل متال هیدرید به فروشگاه اینترنتی آنارام مراجعه کنید.

آیا باتری های قابل شارژ NiMH را می توان با زباله های معمولی دور انداخت؟

اگرچه باتری های قابل شارژ NiMH غیر سمی هستند و دفع آنها برای محیط زیست مضر نیست، با این وجود باید در کنار سایر زباله های الکترونیکی بازیافت شوند.

آیا برای افزایش عمر باتری نیکل متال هیدرید و شارژ آن نگه داشتن آن می توان آن را فریز کرد؟

اگرچه نگهداری باتری در دمای پایین عمر مفید آن را افزایش می دهد، اما مزیت آن جزئی و ناچیز است. تنها دلیل نگهداری باتری در فریزر به دلیل هوای بسیار گرم منطقه و عدم امکان نگهداری آن در دمای اتاق (25 درجه سانتیگراد) است. با این حال، قبل از استفاده از انواع باتری نیکل متال هیدرید ، باید آن را به دمای اتاق برگردانید.

آیا شارژ نکردن باتری قابل شارژ برای مدت زمان طولانی باعث کاهش عملکرد آن می شود؟

هنگامی که باتری های قابل شارژ NiMH برای مدت طولانی استفاده نمی شوند، ظرفیت آنها به طور دائم و غیر قابل برگشت کاهش می یابد. اگر شارژر هوشمند دارید، می‌توانید از گزینه «رفرش» برای شارژ و تخلیه باتری هر چند ماه یکبار استفاده کنید.