Tausta
NiMH- eli nikkelimetallihydridiakut ovat ladattavien akkujen tyyppi. Niitä käytetään moniin eri tarkoituksiin digitaalikameroista hybridiajoneuvoihin ja teollisuussovelluksiin. Näiden akkujen suosio on kasvanut viime vuosina, kun huoli myrkyllisten komponenttien ympäristövaikutuksista ja kiinnostus kierrätykseen ovat lisääntyneet. Useimmat NiMH-akut voidaan ladata uudelleen useita satoja kertoja käyttöikänsä aikana. Niiden kokonaisteho heikkenee myös hyvin vähän latauksen jälkeen.
Paristot
Paristot ovat itsenäisiä yksiköitä, jotka tuottavat sähköä kemiallisten reaktioiden avulla. Useimmissa paristoissa on nelikomponenttinen rakenne. Niissä on positiivinen elektrodi, negatiivinen elektrodi, elektrolyytti ja erotin.
NiMH-akussa positiivinen elektrodi koostuu tyypillisesti nikkelihydroksidista, mistä johtuu nimi nikkelimetallihydridi. Negatiivinen elektrodi on tyypillisesti valmistettu metallihydridimateriaalista, mutta käytetyt metallit vaihtelevat. Elektrolyytti on kemiallinen liuos, usein kaliumhydroksidi, joka mahdollistaa ionien siirtymisen positiivisen ja negatiivisen elektrodin välillä. Erotinta käytetään positiivisen ja negatiivisen elektrodin fyysiseen erottamiseen, mutta ionien siirtymisen mahdollistamiseksi.
Sähköntuotanto
Sähkön tuottamiseksi akku on kytkettävä ulkoiseen piiriin. Tavanomainen tapa kytkeä akku virtapiiriin on asettaa se laitteeseen siten, että sen positiiviset ja negatiiviset symbolit ovat linjassa. Kun laite alkaa kuluttaa virtaa, elektronit siirtyvät ulos negatiivisesta elektrodista, jolloin elektrodi hapettuu ja vetyä vapautuu.
Elektronit lopulta kerrostuvat positiiviselle elektrodille, joka absorboi vetyä. Ioninvaihto elektrolyytin läpi viimeistelee virtapiirin. Vakioakuissa, kun negatiivinen elektrodi ei enää pysty hapettamaan ja tuottamaan elektroneja, akku on tyhjä. NiMH-akuissa tietyt metallit ja kemikaalit mahdollistavat prosessin kääntymisen.
Pohjimmiltaan laturi voi vetää elektroneja ulos positiivisesta elektrodista, jolloin se hapettuu ja vapauttaa vetyä. Se voi sitten siirtää elektronit takaisin negatiiviseen elektrodiin, jolloin se absorboi vetyä. Tämä mahdollistaa akun käytön yhä uudelleen ja uudelleen.