Sự khác biệt giữa hiđrua niken-kim loại, pin niken-cađimi và pin lithium

Pin NiMH

Pin hyđrua kim loại niken được cấu tạo bởi các ion hydro và niken kim loại.Chúng có khả năng dự trữ năng lượng nhiều hơn 30% so với pin niken-cadmium, nhẹ hơn pin niken-cadmium và có tuổi thọ dài hơn.Chúng thân thiện với môi trường và không có hiệu ứng ghi nhớ.Nhược điểm của pin niken-kim loại hyđrua là giá của pin niken-cadmium đắt hơn nhiều và hiệu suất kém hơn so với pin lithium.

Pin Lithium Ion

Pin mật độ năng lượng cao làm bằngpin lithium-ion. Pin Lithium-ioncũng là một loạipin thông minh, nó có thể hợp tác với bộ sạc thông minh ban đầu đặc biệt để đạt được thời gian sạc ngắn nhất, vòng đời dài nhất và dung lượng lớn nhất.Pin Lithium-ionhiện là pin tốt nhất.So với pin niken-cadmium và pin niken-hydro có cùng kích thước, nó có năng lượng dự trữ lớn nhất, trọng lượng nhẹ nhất, tuổi thọ cao nhất, thời gian sạc ngắn nhất và không có hiệu ứng bộ nhớ.

Có hai loại pin sạc chính: pin axit-chì và pin kiềm.Các loại pin niken-cadmium (NiCd), niken-metal hydrua (NiMH) và pin lithium-ion (Li-Ion) hiện đang được sử dụng đều là pin kiềm.

Vật liệu tấm cực dương của pin NiMH là NiOOH, vật liệu tấm âm là hợp kim hấp thụ hydro.Chất điện phân thường là dung dịch nước KOH 30%, và một lượng nhỏ NiOH được thêm vào.Màng chắn được làm bằng vải không dệt vinylon xốp hoặc vải không dệt nylon.Có hai loại pin NiMH: hình trụ và hình vuông.

Pin NiMH có đặc tính phóng điện ở nhiệt độ thấp tốt.Ngay cả ở nhiệt độ môi trường -20 ° C, sử dụng dòng điện lớn (với tốc độ phóng điện 1C) để phóng điện, điện năng phóng ra có thể đạt hơn 85% công suất danh định.Tuy nhiên, khi pin NiMH ở nhiệt độ cao (trên + 40 ° C), dung lượng lưu trữ sẽ giảm 5-10%.Tổn thất dung lượng do tự phóng điện (nhiệt độ càng cao, tốc độ tự phóng điện càng lớn) có thể đảo ngược và công suất tối đa có thể được khôi phục trong một vài chu kỳ phóng điện.Hiệu điện thế hở mạch của pin NiMH là 1,2V giống như của pin NiCd.

Quá trình sạc của pin NiCd / NiMH rất giống nhau, đòi hỏi phải sạc dòng điện liên tục.Sự khác biệt giữa cả hai chủ yếu là ở phương pháp phát hiện kết thúc sạc nhanh để ngăn pin sạc quá mức.Bộ sạc thực hiện sạc dòng điện liên tục trên pin, đồng thời phát hiện điện áp pin và các thông số khác.Khi điện áp của pin tăng từ từ và đạt đến giá trị cực đại, quá trình sạc nhanh của pin NiMH sẽ kết thúc, trong khi đối với pin NiCd, quá trình sạc nhanh được kết thúc khi điện áp của pin giảm xuống - △ V lần đầu tiên.Để tránh làm hỏng pin, không thể bắt đầu sạc nhanh khi nhiệt độ pin quá thấp.Khi nhiệt độ Tmin của pin thấp hơn 10 ° C, nên chuyển sang chế độ sạc nhỏ giọt.Khi nhiệt độ của pin đạt đến giá trị quy định, phải ngừng sạc ngay lập tức.

Pin niken-cadmium

Vật liệu hoạt động trên bản cực dương của pin NiCd pin niken-cadmium được cấu tạo từ bột niken oxit và bột than chì.Graphit không tham gia vào các phản ứng hóa học, và chức năng chính của nó là tăng cường độ dẫn điện.Vật liệu hoạt động trên tấm âm bao gồm bột oxit cadimi và bột oxit sắt.Chức năng của bột oxit sắt là làm cho bột oxit cadimi có khả năng khuếch tán cao hơn, ngăn chặn sự kết tụ và tăng dung lượng của tấm điện cực.Các vật liệu hoạt động tương ứng được bọc trong các dải thép đục lỗ, chúng trở thành các bản cực âm và dương của pin sau khi được tạo hình bằng máy ép.Các tấm cực được ngăn cách bằng các thanh cách điện cao su cứng chịu kiềm hoặc các tấm tôn polyvinyl clorua đục lỗ.Chất điện phân thường là dung dịch kali hydroxit.So với các loại pin khác, tốc độ tự xả của pin NiCd (tức là tốc độ pin mất điện khi không sử dụng) là vừa phải.Trong quá trình sử dụng pin NiCd nếu chưa xả hết sẽ được sạc lại, lần xả tiếp theo sẽ không thể xả hết điện năng.Ví dụ: nếu xả hết 80% pin rồi mới sạc đầy thì pin chỉ có thể xả được 80% pin.Đây được gọi là hiệu ứng bộ nhớ.Tất nhiên, một vài chu kỳ xả / sạc hoàn chỉnh sẽ khôi phục pin NiCd về hoạt động bình thường.Do hiệu ứng ghi nhớ của pin NiCd, nếu chúng chưa được xả hết, nên xả mỗi pin dưới 1V trước khi sạc.