Pin NiMH hoạt động như thế nào?

Lý lịch
Pin NiMH, hay Nickel-Metal Hydride, là một loại pin sạc. Chúng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, từ máy ảnh kỹ thuật số đến xe hybrid và các ứng dụng công nghiệp. Loại pin này ngày càng phổ biến trong những năm gần đây do lo ngại về tác động môi trường của các thành phần độc hại và nhu cầu tái chế ngày càng tăng. Hầu hết pin NiMH có thể được sạc lại hàng trăm lần trong suốt vòng đời. Chúng cũng ít bị suy giảm công suất đầu ra sau khi sạc.

Pin
Pin là một thiết bị độc lập sử dụng phản ứng hóa học để tạo ra điện. Hầu hết pin đều có thiết kế bốn thành phần: điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân và bộ phận phân tách.
Trong pin NiMH, điện cực dương thường được cấu tạo từ niken hydroxit, do đó có tên gọi là Niken-Kim loại Hydride. Điện cực âm thường được làm từ vật liệu kim loại hydride, nhưng kim loại được sử dụng có thể khác nhau. Chất điện phân là một dung dịch hóa học, thường là kali hydroxit, cho phép truyền ion giữa điện cực dương và âm. Bộ phân tách được sử dụng để tách biệt vật lý điện cực dương và âm, nhưng vẫn cho phép truyền ion.

Sản xuất điện
Để tạo ra điện, pin phải được kết nối với mạch điện ngoài. Cách kết nối pin với mạch điện thông thường là đặt pin vào thiết bị sao cho pin được căn chỉnh theo ký hiệu dương và âm. Khi thiết bị bắt đầu tiêu thụ điện, các electron sẽ di chuyển ra khỏi điện cực âm, kèm theo quá trình oxy hóa điện cực và giải phóng hydro.
Các electron cuối cùng sẽ được lắng đọng ở điện cực dương, nơi hấp thụ hydro. Quá trình trao đổi ion qua chất điện phân hoàn tất mạch điện. Đối với pin tiêu chuẩn, khi điện cực âm không còn khả năng oxy hóa và tạo ra electron, pin sẽ chết. Đối với pin NiMH, các kim loại và hóa chất đặc biệt liên quan cho phép đảo ngược quá trình này.
Về bản chất,  bộ sạc  có thể hút electron ra khỏi điện cực dương, khiến nó bị oxy hóa và giải phóng hydro. Sau đó, nó có thể đưa electron trở lại điện cực âm, khiến nó hấp thụ hydro. Điều này cho phép pin được sử dụng nhiều lần.