Pozadie
NiMH alebo nikel-metalhydridové batérie sú typom nabíjateľných batérií. Používajú sa na rôzne účely, od digitálnych fotoaparátov až po hybridné vozidlá a priemyselné aplikácie. Popularita týchto batérií v posledných rokoch vzrástla, keďže sa zvýšili obavy z vplyvu toxických zložiek na životné prostredie a záujem o recykláciu. Väčšinu NiMH batérií je možné počas svojej životnosti nabiť niekoľko stokrát. Po nabití tiež dochádza k veľmi malému poklesu celkového výstupného výkonu.
Batérie
Batérie sú samostatné jednotky, ktoré využívajú chemické reakcie na výrobu elektriny. Väčšina batérií má štvorzložkovú konštrukciu. Obsahuje kladnú elektródu, zápornú elektródu, elektrolyt a separátor.
V NiMH batérii je kladná elektróda zvyčajne zložená z hydroxidu nikelnatého, odtiaľ pochádza aj názov nikel-metalhydrid. Záporná elektróda je zvyčajne vyrobená z kovového hydridu, ale použité kovy sa líšia. Elektrolyt je chemický roztok, často hydroxid draselný, ktorý umožňuje prenos iónov medzi kladnou a zápornou elektródou. Separátor sa používa na fyzické oddelenie kladnej a zápornej elektródy, ale na umožnenie prenosu iónov.
Výroba elektriny
Na výrobu elektriny musí byť batéria pripojená k externému obvodu. Štandardným spôsobom pripojenia batérie k obvodu je vloženie batérie do zariadenia s otočeným pólom podľa symbolov kladného a záporného pólu. Keď zariadenie začne odoberať energiu, elektróny sa pohybujú zo zápornej elektródy, čo je sprevádzané oxidáciou elektródy a uvoľňovaním vodíka.
Elektróny sa nakoniec usadia na kladnej elektróde, ktorá absorbuje vodík. Iónová výmena cez elektrolyt uzatvára obvod. V prípade štandardných batérií, keď záporná elektróda už nemôže oxidovať a produkovať elektróny, je batéria vybitá. V prípade NiMH batérií umožňujú konkrétne kovy a chemikálie, ktoré sú v batérii, tento proces obrátiť.
V podstate nabíjačka dokáže odtrhnúť elektróny z kladnej elektródy, čo spôsobí jej oxidáciu a vylúčenie vodíka. Potom môže elektróny vrátiť späť do zápornej elektródy, čo spôsobí jej absorpciu vodíka. To umožňuje opakované používanie batérie.