Batería de hidruro metálico de níquel | Batería NiMH | Descripción y aplicaciones

Batería de Níquel-Hidruro Metálico (NiMH)

Las baterías de Níquel-Hidruro Metálico, conocidas como NiMH, son baterías recargables compuestas por un electrodo positivo de hidróxido de níquel y un electrodo negativo de hidruro metálico, una aleación que absorbe hidrógeno. Estas baterías surgieron como una alternativa a las baterías de níquel-cadmio (NiCd) y se introdujeron comercialmente en 1989, encontrando uso extensivo en vehículos eléctricos híbridos y una variedad de dispositivos portátiles.

Características y Ventajas

Comparadas con las baterías NiCd, las NiMH ofrecen un 40% más de energía específica, lo que resulta en una capacidad aproximadamente el doble. Además, tienen una resistencia interna mucho más baja que las baterías alcalinas, lo que les permite mantener un voltaje más alto bajo cargas elevadas. Estas baterías también son menos afectadas por la depresión de voltaje y carecen del tóxico cadmio presente en las baterías NiCd. Su efecto memoria es significativamente menor en comparación con las baterías de níquel-cadmio.

Composición Química y Funcionamiento

Una celda típica de NiMH contiene:

  • Cátodo: una placa de electrodo positivo de óxido-hidróxido de níquel(III).
  • Ánodo: un hidruro metálico, una aleación absorbente de hidrógeno.
  • Separador y Electrolito: una solución alcalina de hidróxido de potasio.

El proceso de descarga implica la oxidación del hidrógeno en el hidruro metálico y la reducción del níquel en el cátodo, con una reacción global de: NiO(OH) + MH → Ni(OH)2 + M. La energía específica de una celda de NiMH es de aproximadamente 80 Wh/kg, casi tan alta como la de una celda alcalina y más del doble que la de una batería NiCd.

Aplicaciones y Desventajas

Las baterías NiMH se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluyendo células AA o AAA, cámaras, teléfonos móviles antiguos, afeitadoras eléctricas, instrumentos y equipos médicos. A pesar de sus ventajas, estas baterías tienen un alto grado de autodescarga y son sensibles a la sobrecarga, el sobrecalentamiento, la polaridad incorrecta y la descarga profunda.

Carga y Mantenimiento

Las baterías NiMH se recargan aplicando una corriente eléctrica que revierte las reacciones químicas de la descarga. Los sistemas de carga y los circuitos de control para las NiMH son simples y económicos. Sin embargo, estas baterías pueden perder hasta un 20% de su carga en las primeras 24 horas y luego un 10% por mes.

Comparación con Otras Baterías

En comparación con las baterías de plomo-ácido, las NiMH son más caras por kWh. Su voltaje nominal por celda es de 1.2V, con un voltaje típico de fin de descarga de 1V, en comparación con los 1.5V de las baterías alcalinas. Aunque tienen un voltaje nominal más bajo, las baterías NiMH son ampliamente utilizadas como reemplazo de las baterías alcalinas en muchas aplicaciones debido a su menor impedancia de salida y voltaje más consistente durante la carga.

Tipos de Baterías y Sus Aplicaciones

Existen varios tipos de baterías, tanto primarias (no recargables) como secundarias (recargables), que se utilizan en una variedad de aplicaciones. Entre ellas se incluyen las baterías alcalinas, de litio, de zinc-carbono, de zinc-aire, de ion de litio, polímero de litio, y muchas más, cada una con su propio conjunto de características y aplicaciones específicas.

Preguntas Frecuentes

¿Cuáles son los dos tipos básicos de baterías? Los tipos básicos son las baterías primarias, de un solo uso y no recargables, como las pilas secas y alcalinas, y las baterías secundarias, que son recargables.

¿Cuál es la principal aplicación de las baterías NiMH? Se usan comúnmente en formatos AA o AAA, así como en afeitadoras eléctricas, cepillos de dientes, cámaras, teléfonos móviles, entre otros.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de las baterías NiMH? Entre las ventajas se incluyen su alta capacidad de entrega de corriente y su capacidad de recarga rápida. Las desventajas son su autodescarga y menor energía específica y potencia en comparación con los sistemas basados en litio.

Nickel Metal Hydride Battery

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