Nikl-metal hydridový akumulátor

Tento článek není dostatečně ozdrojován a může tedy obsahovat informace, které je třeba ověřit.
Jste-li s popisovaným předmětem seznámeni, pomozte doložit uvedená tvrzení doplněním referencí na věrohodné zdroje.

Specifikace baterie
energie/hmotnost	60–120 W·h/kg
energie/velikost	140–300 W·h/L
síla/hmotnost	250–1000 W/kg
efektivita nabíjení/vybíjení	66%
energie/spotřebitelská cena	2.75 W·h/US$
samovybíjení	30%
životnost v cyklech	500–1,000
nominální napětí článku	1,2 V

Nikl-metal hydridový akumulátor, zkráceně NiMH, je druh galvanického článku. V současnosti – první dekáda 21. století – jeden z nejčastěji používaných druhů akumulátorů. Ve srovnání s jemu podobným nikl-kadmiovým akumulátorem má přibližně dvojnásobnou kapacitu. Hlavními důvody jeho velkého rozšíření je jeho značně velká kapacita a schopnost dodávat poměrně velký proud spolu s přijatelnou cenou. Určité omezení představuje jeho napětí 1,2 V, které je nižší než napětí běžných baterií na jedno použití s 1,5 V, které může v řadě případů nahradit, ale ne vždy.

Elektrochemická reakce

Záporná elektroda je tvořena speciální kovovou slitinou, která s vodíkem vytváří směs hydridů neurčitého složení. Tato slitina je většinou složena z niklu, kobaltu, manganu, případně hliníku a některých vzácných kovů – lanthanu, ceru, neodymu, praseodymu. Kladná elektroda je z oxid-hydroxidu niklitého – NiO(OH) a elektrolytem je vodný roztok hydroxidu draselného.

Celková reakce vybíjení:

MH + NiO(OH) → M + Ni(OH)₂

• Na záporné elektrodě

MH + OH⁻ → M + H₂O + e⁻

• Na kladné elektrodě

NiO(OH) + H₂0 + e⁻ → Ni(OH)₂ + OH⁻

Kde M a MH je výše zmíněná slitina s případně navázaným vodíkem. Při nabíjení probíhají uvedené reakce opačným směrem.

Vlastnosti

Nikl-metal hydridový akumulátor firmy Varta vystavený v muzeu Autovision v Altlußheimu v Německu

Komerční NiMH akumulátory velikosti AA.

Jmenovité napětí je 1,2 V. Napětí (naprázdno) plně nabitého článku je 1,4 V; napětí vybitého článku je 1,0 V. Nevýhodou tohoto akumulátoru je dosti velká úroveň samovybíjení – asi 15-30% za měsíc při pokojové teplotě. Při nižších teplotách se samovybíjení podstatně sníží. Uvedená úroveň samovybíjení se týká klasických NiMH akumulátorů s vysokou kapacitou (2500 - 2700mAh u AA a 1000 - 1200mAh u AAA). V praxi je dnes hojně využíváno akumulátorů s nižší kapacitou (kolem 2000mAh AA a 800mAh u AAA), ale s daleko nižším samovybíjením a mnohem delší životností (reálně až 1000 nabíjecích cyklů). Takovéto akumulátory se nazývají "ekologické" a často bývají přednabity z výroby (označení "Ready to use"). Obecně tedy platí, že čím nižší celková kapacita, tím delší životnost. Tyto akumulátory se používají do stále používaných přístrojů, jako jsou vysílačky, dětské chůvičky a přenosné telefony. Nízkokapacitní NiMH akumulátory (1000 - 1400mAh u AA a 500 - 600mAh u AAA) totiž můžeme nabíjet při jakémkoliv stavu nabití, bez větších poškození.

Výhody NiMH

Jak je výše uvedeno, má NiMH akumulátor oproti starším NiCd akumulátorům až 2,5x větší kapacitu. Dokáže dodávat relativně vysoké proudy. Má dlouhou životnost, malé pořizovací náklady, možnost rychlonabíjení bez většího poškození. Napětí 1,2V v podstatě během vybíjení neklesá.

Nevýhody NiMH

Při nízkých teplotách (5°C a méně) se baterie začínají "blokovat" (zdá se, že nemají energii, ale při ohřátí se zase vrátí). Napětí je pak pouze 1,2V, což může být pro některé elektronické přístroje nedostatečné.

Odkazy

Literatura

• CETL, Tomáš: Aplikace elektrochemických zdrojů, vydavatelství ČVUT 2004, ISBN 80-01-02859-3
• MAREK, J., STEHLÍK, L.: Hermetické akumulátory v praxi, vydavatelství IN-EL, ISBN 80-86230-34-1

Externí odkazy

• Nikl-metalhydridová akumulátorová baterie
• NiMH akumulátory v Abecedě baterií a akumulátorů