Hvordan er NiMH-batterier laget?

Hvordan er NiMH-batterier laget?


NiMH står for "NiMH", et oppladbart batteri teknologi oppfunnet av amerikanske oppfinneren Stanford R. Ovshinsky på slutten av 1980-tallet. NiMH-batterier er en variant av tidligere NiCd, eller "nikkel kadmium," batterier og er laget på samme måte. Imidlertid, NiMH-batterier ikke inneholde giftige kadmium metall og er mindre skadelige for miljøet.

Konstruksjon

NiMH-batterier består av en positiv elektrode som inneholder nikkel-hydroksyd som sin viktigste aktive ingrediens og en negativ elektrode består hovedsakelig av hydrogen-absorberende legeringer. De to elektroder er viklet sammen til en spiral og satt inn i en metallboks, som er forseglet med en tettende plate etter en liten mengde av et alkalisk, elektrisk ledende løsning - kjent som en elektrolytt - har blitt injisert. Tetteplate har en selvtettende sikkerhetsventilen, og den ferdige battericelle kan krympe-pakket med plast for å tilveiebringe elektrisk isolasjon mellom cellene.

negativ elektrode

Den negative elektrode eller katode, av en NiMH-batterier er laget av nikkel blandet med et annet element, så som jern, lantan eller magnesium, for å fremstille en legering - også kjent som en Misch metall - istand til å absorbere og frigi omtrent 1000 ganger sitt eget volum av hydrogen. Under lading av batteriet, absorberer metall-elektrode og lagrer hydrogen og, under utlading, slipper den inn i elektroden, hvor den reagerer for å danne vann.

positiv elektrode

Utformingen av den positive elektrode eller anoden, av en NiMH-batteri trekker tungt på den av anoden i NiCd-batterier. Anoden består av nikkel-hydroksyd, i form av sfærisk nikkelhydroksyd pulver med additiver, slik som kalsium- eller koboltforbindelser, for å forbedre dens ladekapasitet. Under lading reagerer nikkelhydroksyd med hydroksydioner fra elektrolytten for å danne nikkel oksyhydroksyd, vann og en fri, negativt ladede partikler, kalt et elektron. Vannet og elektron reagerer med metall-legeringen i katoden for å frembringe metallhydrid og hydroksyd. Under lossing, de reaksjoner finner sted i den motsatte retning.

andre komponenter

Anoden og katoden av en NiMH-batteri er neddykket i en fortynnet oppløsning av kalium-hydroksyd, som inneholder små konsentrasjoner av andre bestanddeler for å forbedre ytelsen til batteriet. Ideen er at hydrogen beveger seg fra anoden til katoden under lading og vice versa under lossing, men elektrolytten ikke deltar i reaksjonen, så øker ikke eller reduksjon i volum. Elektrodene selv er adskilt med en nylon-separator, som hindrer fysisk kontakt mellom dem, men tillater ladede partikler - med andre ord, ioner og elektroner - å passere.