แบตเตอรี่ Ni MH คืออะไร?

แบตเตอรี่นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ ย่อมาจาก NiMH หรือ Ni-MH เป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ชนิดหนึ่ง คล้ายกับเซลล์นิกเกิลแคดเมียม (NiCd) มาก NiMH ใช้อิเล็กโทรดบวกของนิกเกิลออกซีไฮดรอกไซด์ (NiOOH) เช่น NiCd แต่อิเล็กโทรดลบใช้โลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนแทนแคดเมียม ซึ่งเป็นสาระสำคัญของการใช้งานจริงของเคมีแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจน แบตเตอรี่ NiMH สามารถมีความจุมากกว่า NiCd ที่มีขนาดเท่ากันสองถึงสามเท่า และความหนาแน่นของพลังงานใกล้เคียงกับเซลล์ลิเธียมไอออน

พลังงานจำเพาะโดยทั่วไปสำหรับเซลล์ NiMH ขนาดเล็กคือประมาณ 100 Wh/kg และสำหรับเซลล์ NiMH ที่ใหญ่กว่าประมาณ 75 Wh/kg (270 kJ/kg) ซึ่งดีกว่าแบตเตอรี่ NiCd ทั่วไปที่ 40–60 Wh/kg อย่างมาก และใกล้เคียงกับ 100–160 Wh/kg สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน NiMH มีความหนาแน่นของพลังงานเชิงปริมาตรประมาณ 300 Wh/L (1080 MJ/m3) ซึ่งดีกว่า NiCd ที่ 50–150 Wh/L อย่างมีนัยสำคัญ และใกล้เคียงกับลิเธียมไอออนที่ 250-360 Wh/L

แบตเตอรี่ NiMH ได้เข้ามาแทนที่ NiCd ในหลายบทบาท โดยเฉพาะแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ขนาดเล็ก แบตเตอรี่ NiMH นั้นพบได้ทั่วไปในแบตเตอรี่ AA (ขนาดปากกา) ซึ่งมีความสามารถในการชาร์จปกติ (C) ตั้งแต่ 1100 mAh ถึง 2800 mAh ที่ 1.2 V โดยวัดที่อัตราการปล่อยเซลล์ภายในห้าชั่วโมง ความสามารถในการคายประจุที่มีประโยชน์เป็นฟังก์ชันที่ลดลงของอัตราการคายประจุ แต่สูงถึงอัตราประมาณ 1×C (การคายประจุจนเต็มในหนึ่งชั่วโมง) ก็ไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากความจุที่ระบุ[4] โดยปกติแบตเตอรี่ NiMH จะทำงานที่ 1.2 V ต่อเซลล์ ซึ่งค่อนข้างต่ำกว่าเซลล์ 1.5 V ทั่วไป แต่จะใช้งานอุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้านั้น

ประมาณ 22% ของแบตเตอรี่ชาร์จแบบพกพาที่จำหน่ายในญี่ปุ่นในปี 2010 เป็น NiMH[5] ในสวิตเซอร์แลนด์ในปี 2552 สถิติเทียบเท่าอยู่ที่ประมาณ 60%[6] เปอร์เซ็นต์นี้ลดลงเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เพิ่มขึ้น: ในปี 2000 เกือบครึ่งหนึ่งของแบตเตอรี่ชาร์จแบบพกพาทั้งหมดที่จำหน่ายในญี่ปุ่นเป็น NiMH ภายในปี 2011 NiMH แสดงแบตเตอรี่สำรองเพียง 22% เท่านั้น[5]

ข้อเสียที่สำคัญของแบตเตอรี่ NiMH คืออัตราการคายประจุเองที่สูง แบตเตอรี่ NiMH สูญเสียการชาร์จสูงสุด 20% ในวันแรก และสูงสุด 4% ต่อวันในการจัดเก็บหลังจากนั้น ในปี 2548 ได้มีการพัฒนาตัวแปรการปลดปล่อยตัวเองต่ำ (LSD) แบตเตอรี่ LSD NiMH ลดการคายประจุเองได้มาก แต่ลดความจุลงได้ประมาณ 20%