Bakgrund
NiMH-batterier, eller nickelmetallhydridbatterier, är en typ av uppladdningsbart batteri. De används för en mängd olika ändamål, från digitalkameror till hybridfordon och industriella tillämpningar. Populariteten för dessa batterier har ökat de senaste åren i takt med att oron över miljöpåverkan från giftiga komponenter och intresset för återvinning har ökat. De flesta NiMH-batterier kan laddas flera hundra gånger under sin livslängd. De har också en mycket liten minskning av den totala effekten efter att de har laddats.
Batterier
Batterier är slutna enheter som använder kemiska reaktioner för att producera elektricitet. De flesta batterier har en fyrkomponentskonstruktion. Det finns en positiv elektrod, en negativ elektrod, en elektrolyt och en separator.
I ett NiMH-batteri består den positiva elektroden vanligtvis av nickelhydroxid, därav namnet nickelmetallhydrid. Den negativa elektroden är vanligtvis tillverkad av ett metallhydridmaterial, men de metaller som används varierar. Elektrolyten är en kemisk lösning, ofta kaliumhydroxid, som möjliggör jonöverföring mellan den positiva och negativa elektroden. Separatorn används för att fysiskt separera de positiva och negativa elektroderna, men för att möjliggöra jonöverföringar.
Elproduktion
För att producera elektricitet måste batteriet vara anslutet till en extern krets. Att placera ett batteri i en enhet med batteriet i linje med de positiva och negativa symbolerna är standardsättet att ansluta ett batteri till en krets. När enheten börjar dra ström flyttas elektroner ut ur den negativa elektroden, vilket åtföljs av oxidation av elektroden och frisättning av väte.
Elektronerna kommer så småningom att avsättas i den positiva elektroden som absorberar väte. Jonutbyten genom elektrolyten slutför kretsen. För vanliga batterier är batteriet dött när den negativa elektroden inte längre kan oxidera och producera elektroner. För NiMH-batterier gör de specifika metallerna och kemikalierna som är inblandade att processen kan vändas.
I grund och botten kan en laddare dra ut elektroner från den positiva elektroden, vilket får den att oxidera och utstöta väte. Den kan sedan föra tillbaka elektronerna till den negativa elektroden, vilket får den att absorbera väte. Detta gör att batteriet kan användas om och om igen.