Разработка никель-металлгидридных аккумуляторов берет свое начало еще с 50-хх годов прошлого века. Результатом проводимых работ стало появление нового способа сохранения водорода в никель-водородных батареях, который начал использоваться в космических аппаратах.
Суть изобретения сводилась к тому, что в новом аккумуляторе накопление водорода происходило в сплавах определенных металлов. Они были способны абсорбировать водород в объеме в 1000 раз больше их собственного объема. В состав таких сплавов входит два или несколько металлов. Один из них предназначен для абсорбирования водорода, а второй выступает в качестве катализатора, создавая благоприятные условия для диффузии атомов водорода в решетку металла.
Успеху никель-металлгидридных аккумуляторов способствовала высокая энергетическая плотность и нетоксичность используемых материалов.
Характеристики таких аккумуляторов в основном определяются водород-абсорбирующим сплавом. Сейчас одними из наиболее распространенных являются сплавы типа LaNi5. В них часть никеля заменяют марганцем, кобальтом и алюминием, что позволяет увеличить стабильность и активность сплава. С целью уменьшения итоговой стоимости некоторые производители заменяют лантан миш-металлом. Последний кроме лантана включает в себя также такие компоненты, как празеодим, церий и неодим.
Никель-металлгидридные аккумуляторы могут быть цилиндрической и призматической формы. В первом случае положительный и отрицательный электроды разделяются сепаратором и сворачиваются в виде рулона. Последний вставляется в корпус и закрывается герметизирующей крышкой с прокладкой. Во втором случае наблюдается поочередное размещение положительных и отрицательных электродов. Между ними располагается сепаратор. Блок электродов вставляется в пластмассовый или металлический корпус и закрывается герметизирующей крышкой. На крышке размещается датчик давления или специальный клапан.
Никель-металлгидридные аккумуляторы обладают следующими преимуществами:
- увеличенные удельные энергетические параметры;
- более экологически чистое производство за счет отказа от использования кадмия;
- упрощенная процедура утилизации вышедших из строя батарей.
Одновременно данный тип аккумуляторов имеет и определенные недостатки:
- может эффективно работать в более узком интервале рабочих токов;
- более узкий температурный диапазон эксплуатации;
- необходимость использования термопредохранителей или термореле с целью предупреждения перегрева;
- наличие повышенного саморазряда;
- необратимость потерь емкости отрицательного электрода при разряде ниже 0 В.
В завершение отметим, что характеристики никель-металлгидридных аккумуляторов сильно зависят от сплава отрицательного электрода и существующей технологии его обработки. Этот факт заставляет изготовителей более тщательно подходить к вопросу выбора поставщика сплава, а потребителей – к выбору изготовителя.
Ответить с цитированием
