Erinevus nikkel-metallhüdriid-, nikkel-kaadmium- ja liitiumakude vahel

NiMH akud

Nikkel-metallhüdriidpatareid koosnevad vesinikioonidest ja metallilisest niklist.Neil on 30% suurem võimsusreserv kui nikkel-kaadmiumakudel, kergemad kui nikkel-kaadmiumakudel ja nende kasutusiga on pikem.Need on keskkonnasõbralikud ja neil puudub mäluefekt.Nikkel-metallhüdriidakude miinuseks on see, et nikkel-kaadmium akude hind on palju kallim ja jõudlus kehvem kui liitiumakudel.

Liitiumioon aku

Kõrge energiatihedusega aku, mis on valmistatudliitium-ioonakud. Liitiumioon akuon ka omamoodinutikas aku, saab see teha koostööd spetsiaalse originaalse nutika laadijaga, et saavutada lühim laadimisaeg, pikim elutsükkel ja suurim võimsus.Liitiumioon akuon hetkel parim aku.Võrreldes sama suurusega nikkel-kaadmium- ja nikkel-vesinikakudega, on sellel suurim võimsusreserv, kõige kergem kaal, pikim eluiga, lühim laadimisaeg ja mäluefekt puudub.

Laetavaid akusid on kahte peamist tüüpi: pliiakud ja leelispatareid.Praegu kasutatavad nikkel-kaadmium (NiCd), nikkel-metallhüdriid (NiMH) ja liitium-ioonakud (Li-Ion) on kõik leelispatareid.

NiMH aku positiivse plaadi materjal on NiOOH, negatiivse plaadi materjal on vesinikku neelav sulam.Elektrolüüdiks on tavaliselt 30% KOH vesilahus ja lisatakse väike kogus NiOH.Diafragma on valmistatud poorsest vinüülist lausriidest või nailonist lausriidest.NiMH-akusid on kahte tüüpi: silindrilised ja ruudukujulised.

NiMH akudel on head tühjenemisomadused madalal temperatuuril.Isegi ümbritseva õhu temperatuuril -20°C, kasutades tühjendamiseks suurt voolu (tühjenemiskiirusega 1C), võib tühjenenud elekter ulatuda üle 85% nimivõimsusest.Kui aga NiMH akud on kõrgel temperatuuril (üle +40°C), väheneb salvestusmaht 5-10%.Isetühjenemisest põhjustatud võimsuskadu (mida kõrgem temperatuur, seda suurem on isetühjenemise kiirus) on pöörduv ja maksimaalse võimsuse saab taastada mõne laadimis-tühjenemise tsükliga.NiMH aku avatud vooluahela pinge on 1,2 V, mis on sama, mis NiCd aku.

NiCd/NiMH akude laadimisprotsess on väga sarnane, nõudes pidevat laadimist.Nende kahe erinevus seisneb peamiselt kiirlaadimise lõpetamise tuvastamise meetodis, et vältida aku ülelaadimist.Laadija teostab akul pidevat voolulaadimist ning samal ajal tuvastab aku pinge ja muud parameetrid.Kui aku pinge tõuseb aeglaselt ja jõuab tippväärtuseni, siis NiMH aku kiirlaadimine lõpetatakse, NiCd aku puhul aga siis, kui aku pinge langeb esimest korda -△V võrra.Aku kahjustamise vältimiseks ei saa kiirlaadimist alustada, kui aku temperatuur on liiga madal.Kui aku temperatuur Tmin on madalam kui 10°C, tuleb nirklaadimise režiim sisse lülitada.Kui aku temperatuur saavutab määratud väärtuse, tuleb laadimine kohe peatada.

Nikkel-kaadmium akud

Nikkel-kaadmiumpatarei NiCd aku positiivse plaadi aktiivne materjal koosneb nikkeloksiidi pulbrist ja grafiidipulbrist.Grafiit ei osale keemilistes reaktsioonides ja selle põhiülesanne on juhtivuse suurendamine.Negatiivse plaadi aktiivne materjal koosneb kaadmiumoksiidi pulbrist ja raudoksiidi pulbrist.Raudoksiidi pulbri ülesanne on muuta kaadmiumoksiidi pulbril suurem difundeeruvus, vältida aglomeratsiooni ja suurendada elektroodiplaadi mahtu.Aktiivsed materjalid on vastavalt mähitud perforeeritud terasribadesse, mis pärast pressvormimist muutuvad aku positiivseteks ja negatiivseteks plaatideks.Polaarplaadid on eraldatud leelisekindlate kõvakummist isoleervarraste või perforeeritud polüvinüülkloriidi lainepappidega.Elektrolüüdiks on tavaliselt kaaliumhüdroksiidi lahus.Võrreldes teiste akudega on NiCd-akude isetühjenemise kiirus (st aku laadimise kiirus, kui seda ei kasutata) mõõdukas.NiCd akude kasutamise ajal, kui need ei ole täielikult tühjenenud, laaditakse need uuesti ja järgmisel tühjenemisel ei saa nad kogu võimsust tühjaks laadida.Näiteks kui 80% akust on tühjaks saanud ja seejärel täielikult laetud, suudab aku tühjendada vaid 80% akust.See on nn mäluefekt.Muidugi taastavad mitmed täielikud tühjenemis-/laadimistsüklid NiCd aku normaalse töö.NiCd akude mäluefekti tõttu, kui need pole täielikult tühjenenud, tuleks iga aku enne laadimist tühjaks laadida alla 1 V.