Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy firmy Varta, Muzeum Autovision, Altlußheim, Niemcy
Dwa akumulatory Ni-MH typu AAładowarce BC-CS1 (Sony)

Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy (NiMH lub Ni-MH- ang. nickel metal hydride) – akumulator, w którym katodę stanowi płytka niklowa, a anodę stop metali, z którym reaguje wydzielający się podczas ładowania wodór tworząc wodorek metalu.

Akumulator elektryczny – rodzaj ogniwa galwanicznego, które może być wielokrotnie użytkowane i ładowane prądem elektrycznym. Wszystkie rodzaje akumulatorów elektrycznych gromadzą i później uwalniają energię elektryczną dzięki odwracalnym reakcjom chemicznym zachodzącym w elektrolicie oraz na styku elektrolitu i elektrod.Nikiel (Ni, łac. niccolum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Został odkryty w roku 1751 przez szwedzkiego chemika, Axela Cronstedta. W 1804 r. otrzymano go po raz pierwszy w stanie czystym. Przed naszą erą był używany w stopach z miedzią i cynkiem.

Akumulatory tego typu nie zawierają toksycznych związków kadmu jak akumulator NiCd. Posiadają jedną z najwyższych gęstości energii (360 MJ/m³).

Ogniwa NiMH długo nie wchodziły do produkcji masowej – mimo że elektroda wodorowa bardzo dobrze nadaje się na anodę, konstrukcja wykorzystująca to ogniwo wymaga absolutnej szczelności, porowatej elektrody oraz wysokiego ciśnienia. Jedynym rozwiązaniem jest związanie wodoru w związek chemiczny powstający podczas ładowania, a rozpadający się podczas rozładowywania ogniwa. Związki takie odkryto pod koniec lat 60. XX wieku, a prace nad praktycznym zastosowaniem trwały do końca XX w. W nowoczesnych akumulatorkach NiMH anody zbudowane są z porowatego stopu wielu metali, takich jak np. wanad, tytan, cyrkon, nikiel, chrom, kobalt i żelazo. Przyczyna lepszej wydajności (możliwości wiązania i uwalniania wodoru) takich egzotycznych stopów nie jest do końca jasna – ich składy ustalane są eksperymentalnie.

Stop metali (dawniej także: aliaż) – tworzywo o właściwościach metalicznych, w którego strukturze metal jest osnową, a poza nim występuje co najmniej jeden dodatkowy składnik, zwany dodatkiem stopowym. Dodatki są wprowadzane w celu poprawienia wytrzymałościowych właściwości materiału. Zwykle pogarszają plastyczność, przewodnictwo elektryczne, przewodnictwo cieplne. Często zmniejszają również odporność na korozję.Efekt pamięci ogniw - zjawisko - a właściwie kilka różnych zjawisk - obserwowanych w niektórych typach akumulatorów i powodujące utratę rzeczywistej, bądź tylko pozornej pojemności akumulatora.

Poza anodą, konstrukcja akumulatorków NiMH nie różni się w zasadzie od konstrukcji wypartych przez nie akumulatorów NiCd. Siła elektromotoryczna obu ogniw wynosi ok. 1,2 V, co sprawia, że w wielu zastosowaniach akumulatory te można stosować zamiennie.

Płytka niklowa stanowi elektrodę dodatnią, a elektrodą ujemną jest stop niklu, manganu, magnezu, kobaltu i aluminium. Klucz elektrolityczny wykonany jest z poliamidu lub polietylenu, zaś elektrolit jest zasadowy. Akumulatory NiMH mają od dwóch do trzech razy większą pojemność, niż odpowiadające im akumulatory NiCd, a także mają o wiele mniejszy efekt pamięci (jednak nadal wymagają procesu formowania). W akumulatorach tych istnieje za to tzw. efekt leniwej baterii; powstaje on wskutek niecałkowitego rozładowania, co powoduje nieznaczny spadek napięcia znamionowego; efekt ten można usunąć za pomocą ładowarki z funkcją rozładowania.

Siła elektromotoryczna (SEM) – czynnik powodujący przepływ prądu w obwodzie elektrycznym równy energii elektrycznej uzyskanej przez jednostkowy ładunek przemieszczany w urządzeniu (źródle) prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku do sił pola elektrycznego oddziałującego na ten ładunek.Napięcie znamionowe – maksymalne napięcie prądu elektrycznego jakie może być podane w sposób trwały na element lub urządzenie elektrotechniczne, np. rezystor czy transformator. W transformatorach rozróżnia się napięcie znamionowe uzwojenia pierwotnego i wtórnego. Po przekroczeniu napięcia znamionowego element może ulec zniszczeniu na skutek przebicia elektrycznego izolacji lub pracować z bardzo dużymi stratami.

Akumulatory NiMH są droższe od akumulatorów NiCd. Charakteryzują się szybszym czasem samorozładowania i krótszą żywotnością. Osiągają pojemność większą o około 30%, charakteryzują się także większą gęstością energii (teoretycznie 50%, praktycznie – około 25%). Nowością wśród akumulatorów są produkty łączące w sobie zalety akumulatorów NiMH i baterii, np. firmy GP Batteries ReCyko+ lub Sanyo Eneloop (sprzedawane zazwyczaj w pełni naładowane).

Pojemnością elektryczną odosobnionego przewodnika nazywamy wielkość fizyczną C równą stosunkowi ładunku q zgromadzonego na przewodniku do potencjału φ {displaystyle varphi } tego przewodnika.Ładowarka akumulatorowa – urządzenie służące do wprowadzenia energii elektrycznej do akumulatora elektrycznego przez wymuszenie przepływu prądu elektrycznego przez akumulator w kierunku przeciwnym do SEM akumulatora.

Akumulatory NiMH znalazły szerokie zastosowanie w samochodach hybrydowych. Do końca 2013 roku wyprodukowano ich ponad 6 mln. Lider rynku hybrydowego, Toyota, stosuje je w większości swoich modeli, m.in. w pierwszym modelu hybrydowym, Priusie.

  • Anoda: stop metali ziem rzadkich lub niklu z wieloma innymi metalami
  • Katoda: tlenowodorotlenek niklu
  • Elektrolit: wodorotlenek potasu
  • Reakcje chemiczne[ | edytuj kod]

  • elektroda (katoda)
  • NiO(OH) + H2O + e → Ni(OH)2 + OH
  • elektroda (anoda)
  • MH + OH → M + H2O + e
  • reakcja całkowita
  • MH + NiO(OH) → M + Ni(OH)2
    Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.Odkrycie naukowe – opisana i wiarygodnie dowiedziona eksperymentalnie obserwacja zjawiska fizycznego występującego w naturze, które dotąd nie było jeszcze zauważone. Odkryciem jest więc np. wyodrębnienie nowego związku chemicznego występującego w naturze, znalezienie i opisanie nieznanej dotąd rośliny, czy też zaobserwowanie nowego rodzaju promieniowania lub wreszcie zależności między dwiema wielkościami, które dotąd uważano za niezależne od siebie.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Toyota Prius – pierwszy masowo produkowany i sprzedawany na całym świecie samochód osobowy marki Toyota z napędem hybrydowym.
    Wodorotlenek potasu (potaż żrący), KOH – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorotlenków, jedna z najsilniejszych zasad.
    Katoda (gr. kata – „w dół”, hodós – „ścieżka”) – elektroda, przez którą z urządzenia wypływa prąd elektryczny (co może polegać na wypływie ładunku dodatniego lub dopływie ładunku ujemnego). W odbiornikach prądu elektrycznego (np. lampach elektronowych) katoda jest elektrodą ujemną, natomiast w źródłach prądu (np. ogniwach galwanicznych) – dodatnią. Katoda występuje zawsze w parze z elektrodą, przez którą do urządzenia wpływa prąd – anodą.
    Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:
    Anoda (gr. ana – "w górę", hodós – "ścieżka") – elektroda, przez którą prąd elektryczny wpływa do urządzenia (co może polegać na dopływie ładunku dodatniego lub wypływie ładunku ujemnego). W odbiornikach prądu elektrycznego (np. lampach elektronowych) anoda jest elektrodą dodatnią, natomiast w źródłach prądu (np. ogniwach galwanicznych) – ujemną. Anoda występuje zawsze w parze z elektrodą, przez którą prąd wypływa z urządzenia, czyli katodą.
    Cyrkon (Zr, łac. zirconium) – pierwiastek chemiczny, z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od minerału o tej samej nazwie – cyrkonu (ZrSiO4). Innym minerałem tego pierwiastka jest baddeleit (ZrO2).
    Altlußheim – miejscowość i gmina w Niemczech, w kraju związkowym Badenia-Wirtembergia, w rejencji Karlsruhe, w regionie Rhein-Neckar, w powiecie Rhein-Neckar, wchodzi w skład wspólnoty administracyjnej Hockenheim. Leży nad Renem, ok. 18 km na południowy zachód od Heidelberga, przy drodze krajowej B39.

    Reklama