Фон
NiMH (никель-металлгидридные) аккумуляторы — это тип перезаряжаемых батарей. Они используются в различных целях: от цифровых камер до гибридных автомобилей и промышленного применения. Популярность этих аккумуляторов возросла в последние годы в связи с опасениями по поводу воздействия токсичных компонентов на окружающую среду и возросшим интересом к переработке. Большинство NiMH-аккумуляторов можно перезаряжать несколько сотен раз в течение срока службы. Кроме того, после зарядки их общая выходная мощность практически не снижается.
Батарейки
Аккумуляторы — это автономные устройства, использующие химические реакции для производства электроэнергии. Большинство аккумуляторов имеют четырёхкомпонентную конструкцию: положительный электрод, отрицательный электрод, электролит и сепаратор.
В NiMH-аккумуляторах положительный электрод обычно изготовлен из гидроксида никеля, отсюда и название «никель-металлгидрид». Отрицательный электрод обычно изготавливается из металлогидридного материала, но используемые металлы могут различаться. Электролит представляет собой химический раствор, часто гидроксид калия, который обеспечивает перенос ионов между положительным и отрицательным электродами. Сепаратор используется для физического разделения положительного и отрицательного электродов, но при этом обеспечивает перенос ионов.
Производство электроэнергии
Для выработки электроэнергии аккумулятор необходимо подключить к внешней цепи. Стандартный способ подключения аккумулятора к цепи — это размещение его в устройстве с ориентацией по знакам «плюс» и «минус». Как только устройство начинает потреблять электроэнергию, электроны вырываются из отрицательного электрода, что сопровождается его окислением и выделением водорода.
Электроны в конечном итоге оседают на положительном электроде, который поглощает водород. Ионный обмен через электролит замыкает цепь. В стандартных аккумуляторах, когда отрицательный электрод больше не может окисляться и генерировать электроны, аккумулятор разряжается. В NiMH-аккумуляторах определённые металлы и химические вещества, участвующие в этом процессе, позволяют обратить этот процесс вспять.
По сути, зарядное устройство может оттягивать электроны из положительного электрода, вызывая его окисление и выделение водорода. Затем оно может возвращать электроны обратно в отрицательный электрод, заставляя его поглощать водород. Это позволяет использовать аккумулятор снова и снова.