NiMH Piller: Nedir?

kim tarafından Güncellenmiş: Temmuz 9, 2022

NiMH Piller nedir? Nikel-metal hidrit piller, bir tür şarj edilebilir pildir. Arabalardan oyuncaklara kadar birçok farklı cihazda kullanılırlar. akıllı telefonlar.

Diğer pil türlerine göre birçok avantajları vardır ve bu nedenle oldukça popülerdirler. Ama gerçekte ne onlar?

NiMH Pillerin Tarihçesi

Buluş

1967'de, Battelle-Cenevre Araştırma Merkezi'ndeki bazı parlak kıvılcımların bir beyin dalgası vardı ve NiMH pili icat etti. Sinterlenmiş Ti2Ni+TiNi+x alaşımları ve NiOOH elektrotlarının bir karışımına dayanıyordu. Daimler-Benz ve Volkswagen AG, önümüzdeki yirmi yıl boyunca akünün geliştirilmesine dahil oldu ve sponsor oldu.

İyileştirme

70'lerde, nikel-hidrojen pili uydu uygulamaları için ticarileştirildi ve bu, hacimli hidrojen depolamaya bir alternatif olarak hidrit teknolojisine olan ilgiyi ateşledi. Philips Laboratuvarları ve Fransız CNRS, negatif elektrot için nadir toprak metalleri içeren yeni yüksek enerjili hibrit alaşımlar geliştirdi. Ancak bu alaşımlar alkali elektrolitte kararlı değildi, bu nedenle tüketici kullanımına uygun değildi.

Atılım

1987'de Willems ve Buschow, La0.8Nd0.2Ni2.5Co2.4Si0.1 karışımını kullanan pil tasarımlarıyla bir çığır açtı. Bu pil, 84 şarj-deşarj döngüsünden sonra şarj kapasitesinin %4000'ünü korudu. Kısa süre sonra lantan yerine mischmetal kullanan ekonomik açıdan daha uygun alaşımlar geliştirildi.

Tüketici Derecesi

1989'da ilk tüketici sınıfı NiMH hücreleri piyasaya çıktı ve 1998'de Ovonic Battery Co., Ti–Ni alaşım yapısını ve bileşimini iyileştirdi ve yeniliklerinin patentini aldı. 2008 yılına kadar dünya çapında iki milyondan fazla hibrit araba NiMH pillerle üretildi.

Popülerlik

Avrupa Birliği'nde NiMH piller, taşınabilir tüketici kullanımı için Ni-Cd pillerin yerini aldı. 2010 yılında Japonya'da satılan taşınabilir şarj edilebilir pillerin %22'si NiMH idi ve 2009'da İsviçre'de eşdeğer istatistik %60 civarındaydı. Ancak bu yüzde, lityum iyon pillerin üretimindeki artış nedeniyle zamanla düştü.

Gelecek

2015 yılında BASF, NiMH pilleri daha dayanıklı hale getiren değiştirilmiş bir mikro yapı üreterek hücre tasarımında önemli ölçüde ağırlık tasarrufu sağlayan ve özgül enerjiyi kilogram başına 140 watt-saat'e çıkaran değişikliklere olanak sağladı. Böylece NiMH pillerin geleceği parlak görünüyor!

Nikel-Metal Hidrit Pillerin Arkasındaki Kimya

Elektrokimya Nedir?

Elektrokimya, elektrik ve kimyasal reaksiyonlar arasındaki ilişkinin incelenmesidir. Pillerin arkasındaki bilim budur ve Nikel-Metal Hidrit (NiMH) piller bu şekilde çalışır.

Bir NiMH Pilin İçindeki Tepkiler

NiMH piller, pozitif ve negatif olmak üzere iki elektrottan oluşur. Pilin içinde meydana gelen reaksiyonlar, pilin çalışmasını sağlayan şeydir. İşte olanlar:

• Negatif elektrotta, su ve bir metal bir elektronla birleşerek bir OH- ve bir metal hidrit oluşturur.
• Pozitif elektrotta, nikel hidroksit ve bir OH- bir elektronla birleştiğinde nikel oksihidroksit oluşur.
• Şarj sırasında reaksiyonlar soldan sağa doğru hareket eder. Boşaltma sırasında reaksiyonlar sağdan sola doğru hareket eder.

NiMH Pilin Bileşenleri

Bir NiMH pilin negatif elektrotu, intermetalik bir bileşikten oluşur. En yaygın tür, lantan, seryum, neodim ve praseodim gibi nadir toprak elementlerinin nikel, kobalt, manganez veya alüminyum ile bir karışımı olan AB5'tir.

Bazı NiMH piller, zirkonyum veya nikel ile birleştirilmiş ve krom, kobalt, demir veya manganez ile modifiye edilmiş titanyum veya vanadyum olan AB2 bileşiklerine dayalı daha yüksek kapasiteli negatif elektrot malzemeleri kullanır.

Bir NiMH pildeki elektrolit genellikle potasyum hidroksittir ve pozitif elektrot nikel hidroksittir. Negatif elektrot, arayer metal hidrit formundaki hidrojendir. Ayırma için dokunmamış poliolefin kullanılır.

Demek oradasın! Artık NiMH pillerin arkasındaki kimyayı biliyorsunuz.

Bipolar Pil Nedir?

Bipolar Pilleri Benzersiz Kılan Nedir?

Bipolar piller, standart pillerinizden biraz farklıdır. Sıvı elektrolit sistemlerinde kısa devrelerin oluşmasını önlemeye yardımcı olan katı bir polimer membran jel ayırıcı kullanırlar. Bu, çok fazla enerji depolayabildikleri ve onu güvende tutabildikleri için onları elektrikli araçlar için harika bir seçim haline getiriyor.

Bipolar Pilleri Neden Önemsemeliyim?

Çok fazla enerji depolayabilen ve onu güvende tutabilen bir pil arıyorsanız, iki kutuplu bir pil sizin için doğru seçim olabilir. Elektrikli araçlar için giderek daha popüler hale geliyorlar, bu nedenle piyasada bir pil arıyorsanız, kesinlikle bir çift kutuplu pil düşünmelisiniz. İşte nedeni:

• Sıvı-elektrolit sistemlerinde meydana gelen kısa devreleri önlemek için tasarlanmıştır.
• Çok fazla enerji depolayabilirler, bu da onları elektrikli araçlar için ideal hale getirir.
• Giderek daha popüler hale geliyorlar, bu nedenle kaliteli bir ürün aldığınızdan emin olabilirsiniz.

NiMH Pillerinizi Güvenle Şarj Edin

Hızlı Şarj

Aceleniz olduğunda ve NiMH hücrelerinizi şarj etmeniz gerektiğinde akıllı pil kullanmak en iyisidir şarj cihazı hücrelere zarar verebilecek aşırı şarjı önlemek için. Akılda tutulması gereken bazı ipuçları:

• Zamanlayıcılı veya zamanlayıcısız sabit bir düşük akım kullanın.
• 10-20 saatten fazla şarj etmeyin.
• Hücrelerinizi tam şarjlı durumda tutmanız gerekiyorsa, C/300'de bir damlama şarjı kullanın.
• Doğal kendi kendine boşalmayı dengelemek için daha düşük görev döngüsü yaklaşımı kullanın.

ΔV Şarj Yöntemi

Hücre hasarını önlemek için hızlı şarj cihazları, aşırı şarj gerçekleşmeden önce şarj döngülerini sonlandırmalıdır. Bunu nasıl yapacağınız aşağıda açıklanmıştır:

• Zamanla voltaj değişimini izleyin ve pil tamamen şarj olduğunda durun.
• Gerilim değişimini zamana göre izleyin ve sıfır olduğunda durun.
• Sabit akımlı bir şarj devresi kullanın.
• Voltaj tepe voltajından hücre başına 5-10 mV düştüğünde şarjı sonlandırın.

ΔT Şarj Yöntemi

Bu yöntem, pilin ne zaman dolduğunu algılamak için bir sıcaklık sensörü kullanır. Yapmanız gerekenler:

• Sabit akımlı bir şarj devresi kullanın.
• Sıcaklık artış hızını izleyin ve dakikada 1 °C'ye ulaştığında durdurun.
• 60 °C'de mutlak sıcaklık kesmesi kullanın.
• İlk hızlı şarjı bir süre yavaş şarjla takip edin.

Güvenlik İpuçları

Hücrelerinizi güvende tutmak için aklınızda bulundurmanız gereken birkaç şey var:

• Hücre ile seri olarak, özellikle bimetalik şerit tipinde sıfırlanabilir bir sigorta kullanın.
• Modern NiMH hücreleri, aşırı şarjdan kaynaklanan gazları işlemek için katalizörler içerir.
• 0.1 C'den daha yüksek bir şarj akımı kullanmayın.

Şarj Edilebilir Pillerde Deşarj Nedir?

Deşarj Nedir?

Deşarj, şarj edilebilir bir pilin enerjiyi serbest bırakma işlemidir. Bir pil boşaldığında, hücre başına ortalama 1.25 volt açığa çıkarır ve bu daha sonra hücre başına yaklaşık 1.0-1.1 volta düşer.

Boşalmanın Etkisi Nedir?

Boşalmanın, şarj edilebilir bir pil üzerinde birkaç farklı etkisi olabilir. İşte en yaygın olanlardan bazıları:

• Çok hücreli paketlerin tamamen boşalması, bir veya daha fazla hücrede ters polariteye neden olarak onlara kalıcı hasar verebilir.
• Düşük voltaj eşiği kesintileri, hücrelerin sıcaklığı değiştiğinde geri dönüşü olmayan hasara neden olabilir.
• Kendi kendine deşarj oranı, sıcaklığa göre büyük ölçüde değişir; burada daha düşük depolama sıcaklığı, daha yavaş deşarja ve daha uzun pil ömrüne yol açar.

Kendi Kendine Deşarj Nasıl İyileştirilir?

Şarj edilebilir pillerde kendiliğinden boşalmayı iyileştirmenin birkaç yolu vardır:

• N içeren bileşikleri çıkarmak için sülfonatlı bir ayırıcı kullanın.
• Ayırıcıda Al- ve Mn-debris oluşumunu azaltmak için akrilik asit aşılı PP ayırıcı kullanın.
• Ayırıcıda birikinti oluşumunu azaltmak için A2B7 MH alaşımındaki Co ve Mn'yi çıkarın.
• Elektrolitte hidrojen difüzyonunu azaltmak için elektrolit miktarını artırın.
• Mikro kısa devreyi azaltmak için Cu içeren bileşenleri çıkarın.
• Korozyonu bastırmak için pozitif elektrotta PTFE kaplama kullanın.

NiMH Pilleri Diğer Türlerle Karşılaştırma

NiMH Hücreler ve Birincil Piller

NiMH hücreler, dijital gibi yüksek enerji tüketen cihazlar için ilk tercihtir Kameralar, çünkü alkalin piller gibi birincil pillerden daha uzun süre dayanırlar. İşte nedeni:

• NiMH pillerin iç direnci daha düşüktür, yani kapasite kaybetmeden daha yüksek akım taleplerini karşılayabilirler.
• Alkalin AA boyutlu piller, düşük akım talebinde (2600 mA) 25 mAh kapasite sunar, ancak 1300 mA yükte yalnızca 500 mAh kapasite sunar.
• NiMH hücreleri, bu akım seviyelerini herhangi bir kapasite kaybı olmadan iletebilir.

NiMH Hücreler ve Lityum İyon Piller

Lityum iyon piller, NiMH pillerden daha yüksek özgül enerjiye sahiptir, ancak çok daha pahalıdırlar. Ayrıca, daha yüksek bir voltaj (nominal 3.2–3.7 V) üretirler, bu nedenle, bunları alkalin pillerin yerine takılabilir olarak kullanmak istiyorsanız voltajı azaltmak için devrelere ihtiyacınız vardır.

NiMH Pil Pazar Payı

2005 itibariyle NiMH piller, pil pazarının yalnızca %3'ünü oluşturuyordu. Ama dayanacak bir pil arıyorsanız, gitmenin yolu onlar!

NiMH Pillerin Gücü

Yüksek Güçlü Ni–MH Piller

Güvenilir ve güçlü bir enerji kaynağı arıyorsanız, NiMH piller doğru yoldur. Genellikle AA pillerde kullanılırlar ve 1.1 V'ta 2.8-1.2 Ah nominal şarj kapasitelerine sahiptirler. Ayrıca 1.5 V için tasarlanmış birçok cihazı çalıştırabilirler.

Elektrikli ve Hibrit-Elektrikli Araçlarda NiMH Piller

NiMH piller yıllardır elektrikli ve hibrit-elektrikli araçlarda kullanılmaktadır. Bunları General Motors EV1, Toyota RAV4 EV, Honda EV Plus, Ford Ranger EV, Vectrix scooter, Toyota Prius, Honda Insight, Ford Escape Hybrid, Chevrolet Malibu Hybrid ve Honda Civic Hybrid'de bulabilirsiniz.

NiMH Pilin Buluşu

Stanford R. Ovshinsky, NiMH pilinin popüler bir iyileştirmesini icat etti ve patentini aldı ve 1982'de Ovonic Battery Company'yi kurdu. General Motors, 1994'te Ovonics'in patentini satın aldı ve 1990'ların sonunda, NiMH piller birçok tamamen elektrikli araçta başarıyla kullanılıyordu.

NiMH Pillerin Patent Yükümlülüğü

Ekim 2000'de patent Texaco'ya satıldı ve bir hafta sonra Texaco, Chevron tarafından satın alındı. Chevron'un Cobasys yan kuruluşu, bu pilleri yalnızca büyük OEM siparişlerine sağlıyor. Bu, büyük otomotiv NiMH pilleri için bir patent yükümlülüğü yarattı.

Dolayısıyla, güvenilir ve güçlü bir enerji kaynağı arıyorsanız, NiMH piller tam size göre. Yıllardır elektrikli ve hibrit-elektrikli araçlarda kullanılıyorlar ve hala güçleniyorlar. Artı, NiMH pilin icadıyla, en kaliteli ürünü aldığınızdan emin olabilirsiniz. Peki, ne bekliyorsun? NiMH pillerinizi bugün alın!

Nikel-Kadmiyum (NiCAD) Piller nedir?

Dünyanın ilk NiCad pili, 1899'da İsveçli bir bilim adamı tarafından icat edildi ve o zamandan beri pek çok gelişme oldu. Peki bu piller neyden yapılmıştır?

Bileşenler

NiCAD pilleri şunlardan oluşur:

• Bir nikel(III) oksit-hidroksit pozitif elektrot plakası
• Bir kadmiyum negatif elektrot plakası
• ayırıcı
• Bir potasyum hidroksit elektroliti

Kullanımlar

NiCAD piller, aşağıdakiler gibi çok çeşitli ürünlerde kullanılmaktadır:

• Oyuncaklar
• Acil durum aydınlatması
• Tıbbi malzeme
• Ticari ve endüstriyel ürünler
• Elektrikli tıraş makineleri
• İki yönlü telsizler
• Elektrikli aletler

Faydaları

NiCAD pillerin pek çok avantajı vardır, örneğin:

• Hızlı bir şekilde şarj olurlar ve şarj edilmesi kolaydır
• Saklanması ve gönderilmesi kolaydır
• Yüksek sayıda ücret alabilirler
• Ancak çevreye zararlı olabilecek toksik metaller içerirler.

İşte burada, NiCAD pilleri aletlerinizi ve gizmolarınızı çalıştırmanın harika bir yoludur, ancak işiniz bittiğinde onları düzgün bir şekilde attığınızdan emin olun!

NiMH Piller Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey

NiMH piller, 1960'ların sonunda geliştirilen ve 1980'lerin sonunda mükemmelleştirilen bloktaki yeni çocuklardır. Ama bunlar nelerdir ve neden umursamalısınız? Hadi bir bakalım!

NiMH Pilin içinde ne var?

NiMH piller dört ana bileşenden oluşur:

• Bir nikel hidroksit pozitif elektrot plakası
• Bir hidrojen iyonu negatif elektrot plakası
• ayırıcı
• Potasyum hidroksit gibi bir alkalin elektrolit

NiMH Piller Nerelerde Kullanılır?

NiMH piller, otomotiv pillerinden tıbbi aletlere, çağrı cihazlarına, cep telefonlarına, video kameralara, dijital kameralara, elektrikli diş fırçalarına ve daha fazlasına kadar çok çeşitli ürünlerde kullanılmaktadır.

NiMH Pillerin Faydaları Nelerdir?

NiMH piller bir ton avantajla gelir:

• Diğer şarj edilebilir pillere göre yüksek kapasite
• Aşırı şarj ve aşırı deşarja karşı dayanıklıdır
• Çevre dostu: kadmiyum, cıva veya kurşun gibi tehlikeli kimyasallar içermez
• Yavaş bir damlama yerine gücü aniden kesin

Bu nedenle, güvenilir, çevre dostu bir pil arıyorsanız, doğru yol NiMH'dir!

Lityum ve NiMH Piller: Fark Nedir?

NiMH Pil Paketleri İçin En İyi Uygulamalar Nelerdir?

Bankayı bozmayacak bir pil paketi mi arıyorsunuz? NiMH pil takımları gitmenin yolu! Bu paketler, cep telefonları, tıbbi cihazlar ve elektrikli araçlar gibi süper yüksek enerji yoğunluğu gerektirmeyen uygulamalar için mükemmeldir. Ayrıca, lityum ürünleriyle ilgili potansiyel tehlikeler hakkında endişelenmenize gerek yok.

NiMH Piller Kendiliğinden Boşalmaz ve Hafıza Etkisine Eğilimlidir?

NiMH piller 1970'lerin başından beri kullanılmaktadır ve iyi bir güvenlik ve güvenilirlik kaydına sahiptir. Lityum piller gibi karmaşık bir Pil Yönetim Sistemine (BMS) ihtiyaç duymasalar da, daha uzun süre dayanmasına ve cihazınızla iletişim kurmasına yardımcı olması için NiMH paketiniz için bir BMS alabilirsiniz. Endişelenmeyin, NiMH piller kendiliğinden boşalmaz veya hafıza etkisinden etkilenmez.

NiMH Piller Lityum Pil Kadar Ömürlü mü?

NiMH piller iyi bir çevrim ömrü performansına sahiptir, ancak lityum piller kadar uzun ömürlü değildirler. Ancak, uygun maliyetli bir çözüm arıyorsanız, yine de harika bir seçenektir.

NiMH Özel Pil Paketi Muhafazasının Lityum Kimyasına Benzer Bir Havalandırmaya İhtiyacı Var mı?

Hayır, NiMH pil paketlerinin lityum kimyası gibi havalandırmaya ihtiyacı yoktur.

NiMH Pil Paketi İçin Gerçekten Bir BMS'ye İhtiyacım Var mı?

Hayır, NiMH pil paketiniz için bir BMS'ye ihtiyacınız yoktur, ancak yardımcı olabilir. Bir BMS, pil paketinizin daha uzun süre dayanmasına ve cihazınızla iletişim kurmasına yardımcı olabilir.

Toplam Maliyet ve Pil Paketi Boyutu Açısından NiMH ve Lityum Arasındaki Fark Nedir?

Maliyet ve boyut söz konusu olduğunda, NiMH pil takımları gitmenin yolu! Tasarım ve üretim açısından daha uygun maliyetlidirler ve lityum pillerin yaptığı gibi karmaşık bir BMS gerektirmezler. Ayrıca, lityum piller kadar yer kaplamazlar, böylece aynı alana daha fazlasını sığdırabilirsiniz.

Farklar

Nimh Piller ve Alkalin Piller

NiMH ve alkalin karşılaştırması söz konusu olduğunda, bu gerçekten ihtiyaçlarınıza bağlıdır. Hızlı ve güvenilir bir güç kaynağı arıyorsanız, şarj edilebilir NiMH piller tam size göre. 5-10 yıla kadar dayanabilirler, bu nedenle uzun vadede bir ton tasarruf edersiniz. Öte yandan, az enerji tüketen bir cihaz için birkaç ay dayanacak bir pile ihtiyacınız varsa, tek kullanımlık alkalin piller doğru yoldur. Kısa vadede daha ucuz ve daha kullanışlıdırlar. Bu nedenle, NiMH ve alkalin söz konusu olduğunda, bu gerçekten ihtiyaçlarınıza ve bütçenize bağlıdır.

SSS

NiMH pillerin özel bir şarj cihazına ihtiyacı var mı?

Evet, NiMH piller özel bir şarj cihazına ihtiyaç duyar! NiMH hücrelerini şarj etmek, NiCd hücrelerinden biraz daha zordur, çünkü tam şarj olduğunu gösteren voltaj tepe noktası ve ardından gelen düşüş çok daha küçüktür. Bunları bir NiCd şarj cihazıyla şarj ederseniz, aşırı şarj olma ve hücreye zarar verme riskiyle karşı karşıya kalırsınız, bu da kapasitenin düşmesine ve kullanım ömrünün kısalmasına neden olabilir. Bu nedenle, NiMH pillerinizin uzun süre dayanmasını istiyorsanız, iş için doğru şarj cihazını kullandığınızdan emin olun!

Bu NiMH pilleri kullanmanın dezavantajı nedir?

NiMH pilleri kullanmak biraz zor olabilir. Yavaş yavaş kaybolmak yerine, meyve suyu bittiğinde aniden gücü kesme eğilimindedirler. Ayrıca, hızlı bir şekilde kendi kendine deşarj olurlar. Yani bir çekmeceyi birkaç ay çekmecede bırakırsanız, tekrar kullanmadan önce yeniden şarj etmeniz gerekir. GSM dijital cep telefonları, taşınabilir alıcı-vericiler veya elektrikli aletler gibi yüksek güce veya darbeli yüklere ihtiyacınız varsa, bir NiCad pille daha iyi durumdasınız. Dolayısıyla, güvenilir ve uzun ömürlü bir pil arıyorsanız, başka bir yere bakmak isteyebilirsiniz.

NiMH pilleri tam şarjlı bırakmak doğru mudur?

Evet, NiMH pilleri tamamen dolu bırakmakta bir sakınca yoktur! Aslında, onları süresiz olarak saklayabilirsiniz ve kullanmaya hazır olduğunuzda bol miktarda meyve suyuna sahip olurlar. Zamanla şarjlarını kaybetmeleri konusunda endişelenmenize gerek yok. Artı, biraz düşük olduklarını fark ederseniz, onlara birkaç şarj/deşarj döngüsü verin, yeni kadar iyi olacaklar. Öyleyse devam edin ve o NiMH pilleri tamamen şarjlı bırakın - aldırmazlar!

NiMH piller kaç yıl dayanabilir?

NiMH piller 5 yıla kadar dayanabilir, ancak bu tamamen onları nasıl sakladığınıza bağlıdır. Düşük nemli, aşındırıcı gaz içermeyen ve -20°C ila +45°C sıcaklık aralığında kuru bir yerde saklayın. Bunları yüksek nemli veya -20°C'nin altında veya +45°C'nin üzerinde bir yerde saklarsanız, paslanmaya ve pil sızıntısına neden olabilirsiniz. NiMH pillerinizin uzun süre dayanmasını istiyorsanız, onları doğru yerde sakladığınızdan emin olun! Ayrıca, daha uzun süre dayanmalarını istiyorsanız, sızıntıyı ve bozulmayı önlemek için yılda en az bir kez şarj edin. Yani NiMH pillerinize iyi bakarsanız 5 yıla kadar dayanabilirler.

Sonuç

NiMH piller, elektronik cihazlarınıza güç sağlamanın harika bir yoludur ve giderek daha popüler hale gelmektedir. Güvenilir, uzun ömürlü ve çevre dostudurlar, dolayısıyla onları kullanmaktan memnun olabilirsiniz. Ayrıca, bulmaları kolay ve nispeten ucuzdurlar. Bu nedenle, cihazınız için yeni bir pil arıyorsanız, NiMH harika bir seçimdir. Sadece doğru şarj cihazını kullanmayı unutmayın ve gülümseyerek "NiMH" demeyi unutmayın - bu kesinlikle gününüzü biraz daha parlak hale getirecektir!

Merhaba, ben Kim, bir anne ve medya oluşturma ve web geliştirme geçmişi olan bir stop-motion meraklısıyım. Çizime ve animasyona büyük bir tutkum var ve şimdi stop-motion dünyasına kafa kafaya dalıyorum. Blogumla öğrendiklerimi sizlerle paylaşıyorum.