A diferença entre níquel-hidreto metálico, baterias de níquel-cádmio e baterias de lítio

baterias NiMH

As baterias de níquel-hidreto metálico são compostas por íons de hidrogênio e níquel metálico.Elas têm 30% mais reserva de energia que as baterias de níquel-cádmio, são mais leves que as baterias de níquel-cádmio e têm uma vida útil mais longa.Eles são ecologicamente corretos e não têm efeito memória.A desvantagem das baterias de níquel-hidreto metálico é que o preço das baterias de níquel-cádmio é muito mais caro e o desempenho é pior que o das baterias de lítio.

Bateria de íon de lítio

Uma bateria de alta densidade de energia feita debaterias de lítio. Bateria de íon de lítiotambém é uma espécie debateria inteligente, ele pode cooperar com o carregador inteligente original especial para obter o menor tempo de carregamento, o ciclo de vida mais longo e a maior capacidade.Bateria de íon de lítioé atualmente a melhor bateria.Comparado com baterias de níquel-cádmio e baterias de níquel-hidrogênio do mesmo tamanho, possui a maior reserva de energia, o peso mais leve, a vida útil mais longa, o tempo de carregamento mais curto e nenhum efeito de memória.

Existem dois tipos principais de baterias recarregáveis: baterias de chumbo-ácido e baterias alcalinas.As baterias de níquel-cádmio (NiCd), níquel-hidreto metálico (NiMH) e lítio-íon (Li-Ion) atualmente em uso são todas baterias alcalinas.

O material da placa positiva da bateria NiMH é NiOOH, o material da placa negativa é uma liga de absorção de hidrogênio.O eletrólito é geralmente uma solução aquosa de KOH a 30% e uma pequena quantidade de NiOH é adicionada.O diafragma é feito de tecido não tecido de vinil poroso ou tecido não tecido de nylon.Existem dois tipos de baterias NiMH: cilíndricas e quadradas.

As baterias NiMH têm boas características de descarga em baixa temperatura.Mesmo a uma temperatura ambiente de -20°C, usando uma grande corrente (com uma taxa de descarga de 1°C) para descarregar, a eletricidade descarregada pode atingir mais de 85% da capacidade nominal.No entanto, quando as baterias NiMH estão em alta temperatura (acima de +40°C), a capacidade de armazenamento cairá de 5 a 10%.A perda de capacidade causada pela autodescarga (quanto maior a temperatura, maior a taxa de autodescarga) é reversível, e a capacidade máxima pode ser restaurada para alguns ciclos de carga-descarga.A tensão de circuito aberto da bateria NiMH é de 1,2 V, que é a mesma da bateria NiCd.

O processo de carregamento das baterias NiCd/NiMH é muito semelhante, exigindo carga de corrente constante.A diferença entre os dois está principalmente no método de detecção de terminação de carregamento rápido para evitar que a bateria sobrecarregue.O carregador realiza carregamento de corrente constante na bateria e, ao mesmo tempo, detecta a tensão da bateria e outros parâmetros.Quando a tensão da bateria aumenta lentamente e atinge um valor de pico, o carregamento rápido da bateria NiMH é encerrado, enquanto para a bateria NiCd, o carregamento rápido é encerrado quando a tensão da bateria cai em -△V pela primeira vez.Para evitar danos à bateria, o carregamento rápido não pode ser iniciado quando a temperatura da bateria estiver muito baixa.Quando a temperatura da bateria Tmin for inferior a 10°C, o modo de carregamento lento deve ser alternado.Assim que a temperatura da bateria atingir o valor especificado, o carregamento deve ser interrompido imediatamente.

baterias de níquel-cádmio

O material ativo na placa positiva da bateria NiCd da bateria de níquel-cádmio é composto de pó de óxido de níquel e pó de grafite.O grafite não participa de reações químicas e sua principal função é aumentar a condutividade.O material ativo na placa negativa é composto de pó de óxido de cádmio e pó de óxido de ferro.A função do pó de óxido de ferro é fazer com que o pó de óxido de cádmio tenha maior difusibilidade, evite aglomeração e aumente a capacidade da placa do eletrodo.Os materiais ativos são envolvidos respectivamente em tiras de aço perfuradas, que se tornam as placas positivas e negativas da bateria após serem prensadas.As placas polares são separadas por varetas isolantes de borracha dura resistente a álcalis ou placas corrugadas de policloreto de vinila perfuradas.O eletrólito é geralmente solução de hidróxido de potássio.Em comparação com outras baterias, a taxa de autodescarga das baterias NiCd (ou seja, a taxa na qual a bateria perde carga quando não está em uso) é moderada.Durante o uso de baterias de NiCd, se não estiverem totalmente descarregadas, elas serão recarregadas e, na próxima vez que forem descarregadas, não poderão descarregar toda a sua energia.Por exemplo, se 80% da bateria estiver descarregada e totalmente carregada, a bateria poderá descarregar apenas 80% da bateria.Este é o chamado efeito memória.É claro que vários ciclos completos de descarga/carga restaurarão a operação normal da bateria de NiCd.Devido ao efeito memória das baterias de NiCd, se não estiverem completamente descarregadas, cada bateria deve ser descarregada abaixo de 1V antes de carregar.