Der Unterschied zwischen Nickel-Metallhydrid-, Nickel-Cadmium-Batterien und Lithium-Batterien

NiMH-Akkus

Nickel-Metallhydrid-Batterien bestehen aus Wasserstoffionen und metallischem Nickel.Sie haben 30 % mehr Gangreserve als Nickel-Cadmium-Akkus, sind leichter als Nickel-Cadmium-Akkus und haben eine längere Lebensdauer.Sie sind umweltfreundlich und haben keinen Memory-Effekt.Der Nachteil von Nickel-Metallhydrid-Batterien besteht darin, dass der Preis von Nickel-Cadmium-Batterien viel teurer ist und die Leistung schlechter ist als die von Lithium-Batterien.

Litium-Ionen-Batterie

Eine Batterie mit hoher Energiedichte ausLithium-Ionen-Batterien. Litium-Ionen-Batterieist auch eine Artintelligente Batterie, es kann mit einem speziellen Original-Smart-Ladegerät zusammenarbeiten, um die kürzeste Ladezeit, den längsten Lebenszyklus und die größte Kapazität zu erreichen.Litium-Ionen-Batterieist derzeit die beste Batterie.Verglichen mit Nickel-Cadmium-Akkus und Nickel-Wasserstoff-Akkus gleicher Größe hat er die größte Gangreserve, das geringste Gewicht, die längste Lebensdauer, die kürzeste Ladezeit und keinen Memory-Effekt.

Es gibt zwei Haupttypen von wiederaufladbaren Batterien: Blei-Säure-Batterien und Alkalibatterien.Die derzeit verwendeten Nickel-Cadmium- (NiCd), Nickel-Metallhydrid- (NiMH) und Lithium-Ionen- (Li-Ion) Batterien sind alle Alkalibatterien.

Das Material der positiven Platte der NiMH-Batterie ist NiOOH, das Material der negativen Platte ist eine wasserstoffabsorbierende Legierung.Der Elektrolyt ist normalerweise eine 30%ige wässrige KOH-Lösung, und eine kleine Menge NiOH wird hinzugefügt.Die Membran besteht aus porösem Vinylon-Vliesstoff oder Nylon-Vliesstoff.Es gibt zwei Arten von NiMH-Akkus: zylindrisch und quadratisch.

NiMH-Akkus haben gute Entladeeigenschaften bei niedrigen Temperaturen.Selbst bei einer Umgebungstemperatur von -20 °C kann die entladene Elektrizität bei Verwendung eines großen Stroms (bei einer Entladerate von 1 °C) mehr als 85 % der Nennkapazität erreichen.Wenn NiMH-Akkus jedoch eine hohe Temperatur (über +40 °C) haben, sinkt die Speicherkapazität um 5-10 %.Der durch Selbstentladung verursachte Kapazitätsverlust (je höher die Temperatur, desto größer die Selbstentladungsrate) ist reversibel, und die maximale Kapazität kann nach wenigen Lade-Entlade-Zyklen wiederhergestellt werden.Die Leerlaufspannung von NiMH-Akkus beträgt 1,2 V, was der von NiCd-Akkus entspricht.

Der Ladevorgang von NiCd/NiMH-Akkus ist sehr ähnlich und erfordert eine Konstantstromladung.Der Unterschied zwischen den beiden besteht hauptsächlich in der Schnelllade-Beendigungserkennungsmethode, um ein Überladen der Batterie zu verhindern.Das Ladegerät lädt die Batterie mit konstantem Strom und erfasst gleichzeitig die Batteriespannung und andere Parameter.Wenn die Batteriespannung langsam ansteigt und einen Spitzenwert erreicht, wird das Schnellladen der NiMH-Batterie beendet, während für die NiCd-Batterie das Schnellladen beendet wird, wenn die Batteriespannung zum ersten Mal um -△V abfällt.Um Schäden am Akku zu vermeiden, kann die Schnellladung nicht gestartet werden, wenn die Akkutemperatur zu niedrig ist.Wenn die Batterietemperatur Tmin niedriger als 10°C ist, sollte auf den Erhaltungslademodus umgeschaltet werden.Erreicht die Batterietemperatur den angegebenen Wert, muss der Ladevorgang sofort abgebrochen werden.

Nickel-Cadmium-Batterien

Das aktive Material auf der positiven Platte der NiCd-Nickel-Cadmium-Batterie besteht aus Nickeloxidpulver und Graphitpulver.Graphit nimmt nicht an chemischen Reaktionen teil und seine Hauptfunktion besteht darin, die Leitfähigkeit zu verbessern.Das aktive Material auf der negativen Platte besteht aus Cadmiumoxidpulver und Eisenoxidpulver.Die Funktion des Eisenoxidpulvers besteht darin, dem Cadmiumoxidpulver eine höhere Diffusionsfähigkeit zu verleihen, eine Agglomeration zu verhindern und die Kapazität der Elektrodenplatte zu erhöhen.Die aktiven Materialien sind jeweils in perforierte Stahlbänder eingewickelt, die nach dem Pressformen zu den positiven und negativen Platten der Batterie werden.Die Polarplatten sind durch alkalibeständige Hartgummi-Isolierstäbe oder perforierte Polyvinylchlorid-Wellpappen getrennt.Der Elektrolyt ist in der Regel Kalilauge.Im Vergleich zu anderen Batterien ist die Selbstentladungsrate von NiCd-Batterien (dh die Geschwindigkeit, mit der die Batterie ihre Ladung verliert, wenn sie nicht verwendet wird) moderat.Während der Verwendung von NiCd-Akkus werden diese, wenn sie nicht vollständig entladen sind, wieder aufgeladen und können beim nächsten Entladen nicht ihre gesamte Leistung abgeben.Wenn der Akku beispielsweise zu 80 % entladen und dann vollständig aufgeladen wird, kann der Akku nur 80 % des Akkus entladen.Das ist der sogenannte Memory-Effekt.Natürlich bringen mehrere vollständige Entlade-/Ladezyklen den NiCd-Akku wieder in den Normalbetrieb.Aufgrund des Memory-Effekts von NiCd-Akkus sollte, wenn sie nicht vollständig entladen sind, jeder Akku vor dem Laden auf unter 1 V entladen werden.