Bateria de níquel-metalhidruro
Una pila (una cela) o bateria (vàries celes) de níquel-metalhidruro o de níquel-hidrur metàlic (Ni-MH) és un tipo de pila o bateria recargable que utilisa un ànodo de oxihidróxido de níquel (NiOOH), com en la bateria de níquel cadmi, pero que el seu càtodo és d'una aleació d'hidrur metàlic. Açò permet eliminar el cadmi, que és molt car i, ademés, representa un perjuí per al mig ambient. Aixina mateix, posseïx una major capacitat de càrrega (entre dos i tres voltes més que la d'una pila de NiCd del mateix tamany i pes) i un menor efecte memòria.
Cada pila de Ni-MH pot proporcionar un voltage d'1,2 volts i una capacitat entre 0,8 i 2,9 amperi-hora. La seua densitat d'energia aplega fins als 100 Wh/kg, i els cicles de càrrega d'estes piles oscilen entre les 500 i 2000 càrregues. Este tipo de bateries es troben menys afectades pel cridat efecte memòria, en el que en cada recarrega es llimita el voltage o la capacitat (a causa d'un temps llarc, una alta temperatura, o una corrent elevada), impossibilitant l'us de tota la seua energia.
Pel contrari, presenten una major taxa de autodescarga que les de NiCd (un 30% mensual front a un 20%), lo que relega a estes últimes a usos caracterisats per llarcs periodos entre consum (com els mandos a distància, les llums d'emergència, etc.), mentres que són desplaçades per les de NiMH per a consum continus.
No obstant, en 2005 es va desenrollar una variant de baixa autodescarga (low self-discharge, LSD) per a estes piles. Les bateries LSD-NiMH presenten una taxa de autodescarga molt menor, lo que permet almagasenar-les durant llarcs periodos de temps sense danyar la bateria per desús i podent utilisar-se de forma immediata quan siga requerit.
Història
[editar | editar còdic]
La primera pila de NiMH destinada al mercat de consum per a chicotetes aplicacions apareix en el mercat en 1989 com una variació de la pila de níquel i hidrogen dels anys 70.[1] El desenroll de l'electrodo positiu va córrer a càrrec del Dr. Masahiko Oshitani de l'empresa GS Yuasa, que va anar el primer en desenrollar la tecnologia d'electrodos de pasta d'alta energia. L'associació d'este electrodo en les aleacions híbrides d'alta energia per a l'electrodo negatiu, descobert per Philips Laboratories i el Centre National de la Recherche Scientifique de França en els anys 70, varen permetre crear la bateria de NiMH.
Bateries NiMH de baixa autodescarga (LSD NiMH)
[editar | editar còdic]Una variant híbrida de la bateria de níquel-metalhidruro en baixa autodescarga (LSD NiMH) va ser introduïda en el mercat en 2005. Este model presenta una taxa de autodescarga significativament menor que la versió NiMH convencional, de manera que es manté carregada quan no està en us. Açò es conseguix per mig de la millora en el separador d'electrodos i un electrodo positiu optimisat, lo que permet que la bateria retinga el 70%-85% de la seua capacitat, d'acort als fabricants d'este tipo de piles, durant un any a 20 °C, comparat en 50% de les bateries NiMH convencionals. Per lo demés, el seu disseny és molt semblat a atres bateries de NiMH, lo que permet que puga ser carregada en el mateix tipo de carregador. Estes bateries es denominen "híbrides", "llistes-per a-el-us" o "pre-carregades". La retenció de la càrrega depén en gran mida de l'impedència (resistència interna) de la bateria (quant menor siga, millor), del tamany de la bateria i també de la seua capacitat de càrrega.
Uns separadores mantenen aïllats els dos electrodos per a disminuir la autodescarga, al mateix temps que permeten el pas dels portadors de càrrega durant l'us de la bateria, necessaris per a tancar el circuit i permetre el pas de corrent elèctrica.[2] La calitat d'estos separadores és molt important per al rendiment de la bateria.
Quant major siga la gruixa del separador, menor és la autodescarga de la bateria, pero esta solució requerix major espai i reduïx la capacitat. Pel contrari, un separador fi fa aumentar la taxa de descàrrega. Alguns fabricants de bateries han resolt este problema utilisant separadores fins pero en tècniques de manufactura més precisa, o usant separadores alvançats basats en poliolefinas.
Si la bateria té una baixa resistència interna pert menys energia en el calfament que es produïx durant la seua descàrrega i recarrega accelerades. Una de les ventages de les bateries LSD NiMH és que presenten resistències internes significativament menors que atres bateries NiMH.
Les bateries LSD NiMH presenten normalment una menor capacitat que atres bateries NiMH pel major volum del separador. La major capacitat per a este tipo de piles està entre 2000–2600 mA·h (piles de tamany AA), i 1000 mA·h (piles de tamany AAA), comparat en els 2800 mA·h i 1300 mA·h que alcancen les bateries NiMH de major capacitat (per a tamany AA i AAA, respectivament).[3]
Les bateries de tipo LSD NiMH varen ser introduïdes en novembre de 2005 per Sanyo, que les va comercialisar baix la marca "eneloop". Existixen actualment molts fabricants de bateries LSD NiMH. La majoria fabrica únicament piles de tamany AA i AAA, per lo que la majoria de bateries LSD NiMH es produïxen en estos tamanys. Existixen, no obstant, piles de major tamany(tipo C i D), encara que algunes d'elles són en realitat agrupacions de piles AA en carcasses de tipo C/D.
Varta (en Estats Units, cridada Rayovac) i Ansmann varen incrementar recentment la capacitat de les seues piles LSD NiMH fins als 2600 mA·h. Sanyo va introduir també una nova versió de les seues Eneloop (denominades en alguns països Eneloop Pro), en major capacitat.
Aplicacions
[editar | editar còdic]
Les aplicacions de les bateries NiMH per a vehículs inclouen vehículs de propulsió totalment elèctrica com el General Motors EV1, Fonda EV Plus, Ford Ranger EV i el scooter Vectrix. Vehículs híbrits com el Toyota Prius, Fonda Insight o les versions híbrides dels Ford Escape, Chevrolet Malibu i Fonda Civic Hybrid també les utilisen. El transport públic de la ciutat de Niça (França) conta en el tramvia de pis baix Alstom Citadis.
Varis models de robot l'utilisen, entre ells el célebre prototip humanoide ASIMO dissenyat per Fonda.
La tecnologia NiMH s'utilisa àmpliament en bateries recargables para electrònica de consum, a on resulten molt útils perque els seus electrodos es poden soldar sense problemes. Necessiten carregadors específics per a NiMH ya que els de NiCd no servixen (encara que sí solen servir a l'inversa, de NiMH per a NiCd). Actualment, són habituals els models capaços de carregar abdós tipos de piles.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «In search of the perfect battery».
- ↑ Flaim, Tony, Yubao Wang, i Ramil Mercat. "High Refractive Index Polymer Coatings." SPIE Proceedings of Optical Systems Design. Web
- ↑ «Panasonic.net: Product information for Sanyo Eneloop Pro». Archivat des d'el original, el 21 de giner de 2015. Consultat el 21 de giner de 2015.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Batería de níquel-metalhidruro» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.