ニッケル水素電池の特徴
ニッケル水素電池（NiMH）は、正極にニッケル水酸化物、負極に水素吸蔵合金（水素を吸収する合金）を使用した充電式バッテリーです。1989年に商業的に導入され、主に携帯型パーソナルコンピュータの電源として使用されました。以来、NiMH電池システムは電気ハイブリッド車両で非常に人気があり、充電式バッテリー市場全体の10％を占めています。ニッケルカドミウム（NiCd）電池と比較して、NiMHは40パーセント高い比エネルギーを提供し、約2倍の容量を実現します。NiMH電池は電圧降下の影響を受けにくく、主な利点は有毒なカドミウムの不在です。NiMH電池のメモリー効果は、ニッケルカドミウム電池よりもはるかに少ないです。アルカリ電池と比較して、NiMH電池の内部抵抗ははるかに低く、これにより、高負荷下でも高い電圧を維持する利点があります。
NiMH電池の仕様
高い比エネルギー（最大100Wh/kg）とエネルギー密度（鉛蓄電池の2倍、ニッケルカドミウムより40％多い）、高いサイクル寿命、低コスト、リサイクル可能性（カドミウムは有害）、その他の特性により、最も使用されているバッテリーであり、今日でも最も使用されているバッテリーの一つです。その用途は多岐にわたり、AAまたはAAAの電池セル、カメラ、旧式の携帯電話、電気シェーバー、医療器具および機器、高出力の静的用途などがあります。鉛蓄電池と比較した場合の欠点は、kWhあたりのコストが鉛蓄電池よりも高いことです。
NiMH電池の充電と放電
NiMH電池は、電気電流を適用することによって充電（再充電）され、放電/使用中に発生する化学反応が逆転します。適切な電流を供給する装置を充電器と呼びます。NiMH用の充電システムと制御回路の電子機器は単純で安価であり、電池は安全と考えられています。NiMH電池は自己放電が高く、最初の24時間で最大20％、その後は月に10％の充電を失うことがあります。NiCd電池と同様に、それらはセルあたり1.2Vの公称電圧を持ち、典型的な放電終了電圧は1Vです。
NiMH電池の電気的特性
各種バッテリーの能力を比較し理解するために、各バッテリーの特性となるいくつかの重要なパラメーターがあります。これらのパラメーターは、バッテリーが必要で、特定の資質が求められる場合の参照点です。
セル電圧: 電気バッテリーの電圧は、電気化学反応における正極と負極の材料のポテンシャル差によって生じます。NiMH電池（例：AAAおよびAA）の一般的な開放回路電圧は1.2Vです。
カットオフ電圧: 最小許容電圧であり、この電圧は一般にバッテリーの「空」状態を定義します。NiMHまたはNiCd電池の容量をテストする際には、通常、セルあたり1.0Vがカットオフ電圧として使用されます。
容量: クーロンメトリック容量は、100％SOCからカットオフ電圧まで特定の放電電流でバッテリーが放電されたときに利用可能な合計アンペア時間です。NiMH AA電池は、公称電圧1.2ボルト、平均容量2000-2700mAhを特徴とします。
Cレート: Cレートは、バッテリーがその最大容量に対してどれくらい速く放電または充電されるかを表すために使用されます。1Cレートは、放電電流が1時間でバッテリー全体を放電することを意味します。
これらの特性により、ニッケル水素電池は多くの用途でアルカリ電池の代替として広く使用されており、標準的なバッテリーデザインで一般的に見られます。
