Entwicklung und Verbreitung<\/h2>\n
NiMH-Batterien wurden erstmals 1989 kommerziell eingef\u00fchrt und haupts\u00e4chlich als Stromquelle in tragbaren Personalcomputern verwendet. Sie sind heute sehr beliebt in Hybridfahrzeugen und machen 10% des Gesamtmarktes f\u00fcr wiederaufladbare Batterien aus. Ein gro\u00dfer Vorteil ist das Fehlen des giftigen Cadmiums. Der Memory-Effekt der NiMH-Batterien ist viel geringer als bei Nickel-Cadmium-Batterien.<\/p>\n
Spezifische Eigenschaften und Anwendungen<\/h2>\n
Mit einer hohen spezifischen Energie (bis zu 100Wh\/kg) und Energiedichte (doppelt so hoch wie Blei-S\u00e4ure und 40% mehr als Nickel-Cadmium), hoher Lebensdauer, geringen Kosten und Recycelbarkeit sind NiMH-Batterien in einer Vielzahl von Anwendungen verbreitet, von AA- oder AAA-Zellen bis hin zu Elektrorasierern, medizinischen Instrumenten und hochleistungsf\u00e4higen statischen Anwendungen. Trotz ihrer Vorteile sind sie teurer pro kWh im Vergleich zu Blei-S\u00e4ure-Batterien.<\/p>\n
Ladung und Entladung<\/h2>\n
NiMH-Batterien werden durch Anlegen eines elektrischen Stroms aufgeladen, was die chemischen Reaktionen umkehrt, die w\u00e4hrend der Entladung\/Nutzung stattfinden. Die Elektronik in Ladeger\u00e4ten und Steuerungsschaltungen f\u00fcr NiMHs ist einfach und kosteng\u00fcnstig, und die Batterie gilt als sicher. NiMH-Batterien haben jedoch eine hohe Selbstentladung und k\u00f6nnen innerhalb der ersten 24 Stunden bis zu 20 % ihrer Ladung verlieren und danach 10 % pro Monat.<\/p>\n
Chemie und Funktionsweise<\/h2>\n
Eine typische NiMH-Zelle enth\u00e4lt eine Kathode aus Nickel(III)-oxid-Hydroxid, eine Anode aus einer Metallhydridlegierung, einen Separator und einen Elektrolyten aus einer alkalischen L\u00f6sung (Kaliumhydroxid). Der Metallanteil M in der negativen Elektrode einer NiMH-Zelle ist eine intermetallische Verbindung, h\u00e4ufig basierend auf AB5-Intermetallverbindungen. Die Schichtstruktur einer NiMH-Rundzelle kann in der Abbildung gesehen werden. W\u00e4hrend der Entladung wird der in der Metallhydrid MH gebundene Wasserstoff zu einem Proton oxidiert, und es entsteht das Metall im Oxidationszustand 0: MH + OH–<\/sup> \u2192 M + H2<\/sub>O + e–<\/sup>.<\/p>\n Zu den Vorteilen z\u00e4hlen hohe Stromabgabe, schnelle Wiederaufladef\u00e4higkeit und geringere Kosten im Vergleich zu Lithium-basierten Batteriesystemen. Nachteile sind der h\u00f6here Preis, hohe Selbstentladung und eine geringere spezifische Energie und Leistung im Vergleich zu Lithium-basierten Batteriesystemen.<\/p>\n Zu den wichtigen Parametern geh\u00f6ren Zellspannung, Abschaltspannung, Kapazit\u00e4t, C-Rate der Batterie, Selbstentladung und Abbaugrad. NiMH-Batterien haben typischerweise eine Zellspannung von 1,2V und eine Kapazit\u00e4t von 2000-2700 mAh. Sie unterliegen einem gewissen Grad an Abbau bei jedem Lade-Entlade-Zyklus.<\/p>\n Prim\u00e4rzellen fallen im Gebrauch von 1,5V auf 1,2V und weiter bis 1,0V, wo das Ger\u00e4t nicht mehr funktioniert. Sekund\u00e4rzellen arbeiten gleichm\u00e4\u00dfiger und bleiben bei etwa 1,2V, bis sie ersch\u00f6pft sind und dann sehr schnell auf unter 1,0V fallen. Da elektronische Ger\u00e4te in der Regel f\u00fcr Zellspannungen von 1,0 bis 1,5V ausgelegt sind, funktionieren Alkalibatterien und wiederaufladbare Batterien \u00e4hnlich.<\/p>\n Zus\u00e4tzlich zu NiMH-Batterien gibt es verschiedene andere Batterietypen, einschlie\u00dflich Prim\u00e4r- und Sekund\u00e4rzellen mit unterschiedlichen Chemien und Anwendungen sowie unterschiedlichen Batteriespannungen.<\/p>\n Die zwei grundlegenden Batterietypen sind Prim\u00e4r- (Einweg) und Sekund\u00e4r- (wiederaufladbare) Batterien. NiMH-Batterien sind g\u00e4ngige wiederaufladbare Batterien im AA- oder AAA-Format und werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet.<\/p>\nVorteile und Nachteile von Nickel-Metallhydrid-Batterien<\/h2>\n
Charakteristika von Nickel-Metallhydrid-Batterien<\/h2>\n
Warum sind alkalische Batterien 1,5V und wiederaufladbare 1,2V?<\/h2>\n
Andere Batterietypen<\/h2>\n
H\u00e4ufig gestellte Fragen<\/h2>\n
![\"Nickel](\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/NiMH-battery-composition.png\")
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