Pozadina
NiMH ili nikal-metal hidridne baterije su vrsta punjivih baterija. Koriste se u razne svrhe, od digitalnih fotoaparata do hibridnih vozila i industrijskih primjena. Popularnost ovih baterija porasla je posljednjih godina kako se povećala zabrinutost zbog utjecaja otrovnih komponenti na okoliš i interes za recikliranje. Većina NiMH baterija može se puniti nekoliko stotina puta tijekom svog životnog vijeka. Također su podložne vrlo malom padu ukupne izlazne snage nakon punjenja.
Baterije
Baterije su samostalne jedinice koje koriste kemijske reakcije za proizvodnju električne energije. Većina baterija ima dizajn s četiri komponente. Postoji pozitivna elektroda, negativna elektroda, elektrolit i separator.
U NiMH bateriji, pozitivna elektroda se obično sastoji od nikal hidroksida, otuda i naziv nikal-metal hidrid. Negativna elektroda je obično izrađena od metal hidridnog materijala, ali korišteni metali variraju. Elektrolit je kemijska otopina, često kalijev hidroksid, koja omogućuje prijenos iona između pozitivne i negativne elektrode. Separator se koristi za fizičko odvajanje pozitivnih i negativnih elektroda, ali i za omogućavanje prijenosa iona.
Proizvodnja električne energije
Za proizvodnju električne energije, baterija mora biti spojena na vanjski strujni krug. Standardni način spajanja baterije na strujni krug je postavljanje baterije u uređaj s poravnanim pozitivnim i negativnim simbolima. Nakon što uređaj počne crpiti energiju, elektroni izlaze iz negativne elektrode, što je popraćeno oksidacijom elektrode i oslobađanjem vodika.
Elektroni će se na kraju taložiti na pozitivnoj elektrodi koja će apsorbirati vodik. Izmjene iona kroz elektrolit zatvaraju strujni krug. Kod standardnih baterija, kada negativna elektroda više ne može oksidirati i proizvoditi elektrone, baterija je prazna. Kod NiMH baterija, određeni metali i kemikalije koji su uključeni omogućuju obrnut proces.
U biti, punjač može izvlačiti elektrone iz pozitivne elektrode, uzrokujući njezinu oksidaciju i izbacivanje vodika. Zatim može vratiti elektrone natrag u negativnu elektrodu, uzrokujući njezinu apsorpciju vodika. To omogućuje korištenje baterije iznova i iznova.