Vantaggi e svantaggi delle batterie NiMH e al litio

Entrambi batterie al nichel-metallo idruro e le batterie al litio sono batterie prive di inquinamento e rispettose dell'ambiente. Sono ampiamente utilizzati nel mercato e rappresentano aree importanti per lo sviluppo di nuove batterie energetiche. Quindi qual è il migliore, batterie al nichel-metallo idruro o batterie al litio? Diamo un’occhiata ai rispettivi vantaggi e svantaggi.

Cos'è una batteria NiMH?

La batteria al nichel-metallo idruro è un tipo di batteria con buone prestazioni. Le batterie al nichel metallo idruro sono suddivise in batterie al nichel metallo idruro ad alta tensione e batterie al nichel metallo idruro a bassa tensione. Il materiale attivo positivo della batteria al nichel-idrogeno è Ni(OH)2 (chiamato elettrodo NiO), il materiale attivo negativo è l'idruro metallico, detta anche lega per lo stoccaggio dell'idrogeno (l'elettrodo è chiamato elettrodo di accumulo dell'idrogeno), e l'elettrolita è una soluzione di idrossido di potassio 6mol/L.

Cos'è una batteria al litio?

La batteria al litio è un tipo di batteria che utilizza litio metallico o lega di litio come materiali per elettrodi positivi/negativi e utilizza una soluzione elettrolitica non acquosa. Le batterie al litio possono essere approssimativamente divise in due categorie: batterie al litio metallico e batterie agli ioni di litio. Le batterie agli ioni di litio non contengono litio metallico e sono ricaricabili.

Che è migliore, batterie al nichel-metallo idruro o batterie al litio?

La progettazione dei caricabatterie per batterie al nichel-metallo idruro e dei caricabatterie per batterie al litio si basa in linea di principio sulla tensione, e diverse sono anche le soluzioni di ricarica progettate con o senza effetto memoria. I pro e i contro di entrambi i prodotti sono i seguenti:

1. Vantaggi e svantaggi delle batterie al nichel-metallo idruro

Vantaggi: prezzo basso, forte versatilità, grande corrente, ecologico e stabile.

Contro: Peso pesante, breve durata della batteria.

La capacità è maggiore a parità di volume. Prendendo come esempio la comune batteria AA, la capacità nominale delle batterie al nichel-metallo idruro può raggiungere i 2900 mAh (milliampere-ora), mentre la batteria al nichel-cadmio è di soli 1100mAh (milliampere-ora). Le batterie al nichel-metallo idruro hanno una corrente di uscita maggiore rispetto alle batterie zinco-carbone o alle batterie alcaline, e sono relativamente più adatti per prodotti ad alto consumo energetico. Alcuni modelli di potenza speciale hanno anche una corrente di uscita maggiore rispetto alle normali batterie al nichel-cadmio.

Ha un ciclo di vita lungo e può essere riciclato più di 500 volte in condizioni di utilizzo corrette. La resistenza alle alte temperature è scarsa, cercare di non far superare la temperatura della batteria 45 gradi. Altrimenti, la durata della vita si ridurrà rapidamente e la resistenza interna della batteria aumenterà. Il sovraccarico ha un grande impatto sulla durata della batteria ed è pericoloso, pertanto la ricarica deve essere interrotta quando la batteria è completamente carica.

La tensione operativa delle batterie al nichel-metallo idruro e al nichel-cadmio è di 1,2 V, ma l'energia specifica del volume dell'idruro di nichel-metallo è superiore a quella delle batterie al nichel-cadmio. Grazie alle eccellenti prestazioni di scarica ad alta velocità delle batterie al nichel-cadmio, le batterie al nichel-metallo idruro non possono sostituire le batterie al nichel-cadmio in molti utensili elettrici. Perciò, lo standard ROSH consente temporaneamente l'utilizzo delle batterie al nichel-cadmio nel settore degli elettroutensili.

2. Vantaggi e svantaggi delle batterie al litio

Vantaggi: Nessun effetto memoria, peso leggero.

Svantaggi: costo alto, piccola corrente, non resistente al sovraccarico (rispetto al nichel metallico idruro).

Le batterie al litio includono batterie al litio primarie (non ricaricabile) e batterie secondarie al litio (ricaricabile). Le batterie al litio secondarie sono suddivise in batterie agli ioni di litio Li-ion e batterie ai polimeri di litio Li-Polymer.

Rispetto alle batterie al nichel-metallo idruro, è più leggero e ha un rapporto di densità di energia in volume che lo è 48% più alto. A causa di ciò, la produzione e la vendita di batterie secondarie agli ioni di litio stanno gradualmente superando quelle delle batterie al nichel-metallo idruro. Questo tipo di batteria ha una bassa autoscarica e nessun effetto memoria, e può essere caricato e scaricato più di 600 volte.

Le batterie al litio non sono resistenti al sovraccarico e possono esplodere se utilizzate con noncuranza. Perciò, è necessario un circuito integrato di controllo integrato per evitare il sovraccarico, ma anche il costo è relativamente alto.

Le batterie al litio sono più adatte per i telefoni cellulari rispetto alle batterie al nichel-metallo idruro, ma nell'uso delle fotocamere digitali, poiché le fotocamere digitali hanno un fabbisogno energetico considerevole e consumano molta più energia dei telefoni cellulari, le batterie al nichel-metallo idruro sono leggermente migliori con un'elevata corrente in uscita.

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