Taust
NiMH ehk nikkelmetallhüdriid akud on laetavate patareide tüüp. Neid kasutatakse mitmesugustel eesmärkidel, alates digikaameratest kuni hübriidsõidukite ja tööstuslike rakendusteni. Nende akude populaarsus on viimastel aastatel kasvanud, kuna on suurenenud mure mürgiste komponentide keskkonnamõju pärast ja huvi ringlussevõtu vastu. Enamikku NiMH akusid saab nende eluea jooksul laadida mitu sada korda. Samuti väheneb nende üldine väljundvõimsus pärast laadimist väga vähe.
Patareid
Patareid on iseseisvad seadmed, mis kasutavad elektri tootmiseks keemilisi reaktsioone. Enamikul patareidel on neljakomponentne disain. Seal on positiivne elektrood, negatiivne elektrood, elektrolüüt ja eraldaja.
NiMH-akus koosneb positiivne elektrood tavaliselt nikkelhüdroksiidist, sellest ka nimetus nikkel-metallhüdriid. Negatiivne elektrood on tavaliselt valmistatud metallhüdriidmaterjalist, kuid kasutatavad metallid on erinevad. Elektrolüüt on keemiline lahus, sageli kaaliumhüdroksiid, mis võimaldab ioonide ülekannet positiivse ja negatiivse elektroodi vahel. Eraldajat kasutatakse positiivse ja negatiivse elektroodi füüsiliseks eraldamiseks, kuid ioonide ülekande võimaldamiseks.
Elektrienergia tootmine
Elektri tootmiseks tuleb aku ühendada välise vooluringiga. Aku ühendamise standardviis on aku asetamine seadmesse, kus aku on joondatud positiivsete ja negatiivsete sümbolitega. Kui seade hakkab energiat tarbima, liiguvad elektronid negatiivsest elektroodist välja, millega kaasneb elektroodi oksüdeerumine ja vesiniku vabanemine.
Lõpuks ladestuvad elektronid positiivsele elektroodile, mis neelab vesinikku. Ioonvahetus elektrolüüdi kaudu lõpetab vooluringi. Standardsete akude puhul on aku tühi, kui negatiivne elektrood ei saa enam oksüdeeruda ja elektrone toota. NiMH akude puhul võimaldavad konkreetsed metallid ja kemikaalid protsessi tagasi pöörata.
Sisuliselt saab laadija positiivsest elektroodist elektrone välja tõmmata, põhjustades selle oksüdeerumist ja vesiniku väljutamist. Seejärel saab see elektronid tagasi negatiivsesse elektroodi panna, põhjustades vesiniku neeldumist. See võimaldab akut ikka ja jälle kasutada.