ニッケル水素電池の利点と欠点
ニッケル水素電池(NiMH)は、正極にニッケル水酸化物、負極に水素吸収合金を用いた充電可能な電池です。NiMH電池は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。それ以来、NiMH電池システムはハイブリッド電気自動車で非常に人気があり、充電式電池市場全体の10%を占めています。NiCd電池と比較して、NiMHは40%高い比エネルギーを提供し、約2倍の容量を実現しています。NiMH電池は電圧降下の影響も少なく、主な利点は有害なカドミウムが含まれていないことです。NiMH電池のメモリ効果はニッケル・カドミウム電池よりもはるかに小さいです。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いです。このため、高負荷下で高電圧を維持することができる利点があります。
NiMH電池の特徴
高い比エネルギー(最大100Wh/kg)およびエネルギー密度(鉛蓄電池の2倍、ニッケル・カドミウムの40%以上)、高いサイクル寿命、低コスト、リサイクル可能(カドミウムは有害)などの特性により、最も使用されている電池であり、今日でも最も使用されている電池の一つです。その応用は多岐にわたり、AAまたはAAA電池、カメラ、古い携帯電話、電気シェーバー、医療機器・装置、高電力静的応用などがあります。鉛蓄電池と比較して、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電池の充電と特性
NiMH電池は、電流を加えることによって(再)充電され、放電時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は充電器と呼ばれます。NiMH用の充電システムおよび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%の電荷を失うことがあります。NiCd電池と同様に、それらは1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電池の利点と欠点
利点:
充電式セルの主な利点は、放電後に充電できることです。したがって、充電式電池は使い捨て電池よりも環境に優しいです。繰り返し使用できるだけでなく、長期的には廃棄物も少なくなります。これは、電池を多く消費する電力集約型デバイスに特に当てはまります。
高Cレートを持っています。充電式セルは一次セルよりも優れた出力性能を持ち、高電力アプリケーションに使用されます。
NiMH電池の特定の利点には、以下が含まれます:
高い電流出力
迅速な充電能力
リチウムベースのバッテリーシステムよりも安価
欠点:
バッテリーの価格は、デバイスやアプリケーションに適した充電式バッテリーを選択する際の挑戦的な要因の一つです。これは購入者の決定に大きく影響します。充電式バッテリーは一次バッテリーに比べて初期コストが高いです。
重要な欠点の一つは自己放電です。低ドレインアプリケーションでは、サービス寿命が重要であり、充電式バッテリーの自己放電特性は、主要なエネルギー源として使用するには適していません。
NiMH電池の特定の欠点には、以下が含まれます:
浅いサイクリングには適していない
リチウムベースのバッテリーシステムよりも低い比エネルギーと比出力