Fundal
Bateriile NiMH sau nichel-metal hidrură sunt un tip de baterie reîncărcabilă. Sunt utilizate într-o varietate de scopuri, de la camere digitale la vehicule hibride și aplicații industriale. Popularitatea acestor baterii a crescut în ultimii ani, pe măsură ce au crescut îngrijorările legate de impactul asupra mediului al componentelor toxice și interesul pentru reciclare. Majoritatea bateriilor NiMH pot fi reîncărcate de câteva sute de ori pe parcursul duratei lor de viață. De asemenea, acestea sunt supuse unei scăderi foarte mici a puterii totale furnizate după încărcare.
Baterii
Bateriile sunt unități autonome care utilizează reacții chimice pentru a produce electricitate. Majoritatea bateriilor au un design cu patru componente. Există un electrod pozitiv, un electrod negativ, un electrolit și un separator.
Într-o baterie NiMH, electrodul pozitiv este de obicei compus din hidroxid de nichel, de unde și denumirea de hidrură nichel-metal. Electrodul negativ este de obicei fabricat dintr-un material de tip hidrură metalică, dar metalele utilizate variază. Electrolitul este o soluție chimică, adesea hidroxid de potasiu, care permite transferul de ioni între electrodul pozitiv și cel negativ. Separatorul este utilizat pentru a separa fizic electrozii pozitivi și negativi, dar pentru a permite transferurile de ioni.
Producția de energie electrică
Pentru a produce electricitate, bateria trebuie conectată la un circuit extern. Plasarea unei baterii într-un dispozitiv cu bateria aliniată la simbolurile pozitiv și negativ este modul standard de conectare a unei baterii la un circuit. Odată ce dispozitivul începe să consume energie, electronii se deplasează în afara electrodului negativ, ceea ce este însoțit de oxidarea electrodului și eliberarea de hidrogen.
Electronii se vor depune în cele din urmă în electrodul pozitiv, care va absorbi hidrogenul. Schimburile de ioni prin electrolit completează circuitul. În cazul bateriilor standard, atunci când electrodul negativ nu mai poate oxida și produce electroni, bateria este descărcată. În cazul bateriilor NiMH, metalele și substanțele chimice specifice implicate permit inversarea procesului.
În esență, un încărcător poate extrage electroni din electrodul pozitiv, provocând oxidarea acestuia și eliminarea hidrogenului. Apoi, poate pune electronii înapoi în electrodul negativ, determinându-l să absoarbă hidrogen. Acest lucru permite ca bateria să fie utilizată iar și iar.