ความแตกต่างระหว่างแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม และแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ NiMH

แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ประกอบด้วยไฮโดรเจนไอออนและนิกเกิลของโลหะมีพลังงานสำรองมากกว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม 30% เบากว่าแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม และมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและไม่มีผลหน่วยความจำข้อเสียของแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์คือราคาของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีราคาแพงกว่ามาก และประสิทธิภาพก็แย่กว่าแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ความหนาแน่นพลังงานสูงทำจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน. แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังเป็นชนิดของแบตเตอรี่อัจฉริยะมันสามารถร่วมมือกับเครื่องชาร์จอัจฉริยะดั้งเดิมพิเศษเพื่อให้ได้เวลาในการชาร์จที่สั้นที่สุด วงจรชีวิตที่ยาวที่สุด และความจุที่ใหญ่ที่สุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดในปัจจุบันเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่นิกเกิล-แคดเมียมและแบตเตอรี่นิกเกิล-ไฮโดรเจนที่มีขนาดเท่ากัน มีพลังงานสำรองสูงสุด น้ำหนักเบาที่สุด อายุการใช้งานยาวนานที่สุด เวลาในการชาร์จสั้นที่สุด และไม่มีผลหน่วยความจำ

แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้มีสองประเภทหลัก: แบตเตอรี่ตะกั่วกรดและแบตเตอรี่อัลคาไลน์แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม (NiCd), นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) และลิเธียมไอออน (Li-Ion) ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันเป็นแบตเตอรี่อัลคาไลน์ทั้งหมด

วัสดุแผ่นบวกของแบตเตอรี่ NiMH คือ NiOOH วัสดุแผ่นลบคือโลหะผสมที่ดูดซับไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลต์มักจะเป็นสารละลาย KOH 30% และเติม NiOH จำนวนเล็กน้อยไดอะแฟรมทำจากผ้าไม่ทอไวนิลที่มีรูพรุนหรือผ้าไม่ทอไนลอนแบตเตอรี่ NiMH มีสองประเภท: ทรงกระบอกและสี่เหลี่ยม

แบตเตอรี่ NiMH มีลักษณะการคายประจุที่อุณหภูมิต่ำได้ดีแม้แต่ที่อุณหภูมิแวดล้อม -20 องศาเซลเซียส การใช้กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ (ที่อัตราการคายประจุ 1C) เพื่อคายประจุ กระแสไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาก็สามารถเข้าถึงมากกว่า 85% ของความจุปกติอย่างไรก็ตาม เมื่อแบตเตอรี่ NiMH อยู่ที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่า +40°C) ความจุในการจัดเก็บจะลดลง 5-10%การสูญเสียความจุที่เกิดจากการคายประจุเอง (ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการคายประจุเองยิ่งมากขึ้น) สามารถย้อนกลับได้ และสามารถคืนค่าความจุสูงสุดเป็นรอบการคายประจุสองสามรอบแรงดันไฟวงจรเปิดของแบตเตอรี่ NiMH คือ 1.2V ซึ่งเท่ากับแบตเตอรี่ NiCd

กระบวนการชาร์จของแบตเตอรี่ NiCd/NiMH นั้นคล้ายกันมาก โดยต้องชาร์จกระแสไฟคงที่ความแตกต่างระหว่างทั้งสองส่วนใหญ่อยู่ที่วิธีการตรวจหาการยุติการชาร์จอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ชาร์จไฟเกินเครื่องชาร์จทำการชาร์จกระแสไฟคงที่บนแบตเตอรี่ และในขณะเดียวกันก็ตรวจจับแรงดันแบตเตอรี่และพารามิเตอร์อื่นๆเมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ และถึงค่าสูงสุด การชาร์จอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่ NiMH จะสิ้นสุดลง ในขณะที่สำหรับแบตเตอรี่ NiCd การชาร์จอย่างรวดเร็วจะสิ้นสุดลงเมื่อแรงดันแบตเตอรี่ลดลง -△V เป็นครั้งแรกเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อแบตเตอรี่ การชาร์จอย่างรวดเร็วไม่สามารถเริ่มได้เมื่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่ต่ำเกินไปเมื่ออุณหภูมิแบตเตอรี่ Tmin ต่ำกว่า 10°C ควรเปลี่ยนโหมดการชาร์จแบบหยดเป็นเมื่ออุณหภูมิแบตเตอรี่ถึงค่าที่กำหนด จะต้องหยุดการชาร์จทันที

แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียม

วัสดุที่ใช้งานบนแผ่นขั้วบวกของแบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมแบตเตอรี่ NiCd ประกอบด้วยผงนิกเกิลออกไซด์และผงกราไฟท์กราไฟท์ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี และหน้าที่หลักของกราไฟท์คือการเพิ่มการนำไฟฟ้าวัสดุออกฤทธิ์บนแผ่นลบประกอบด้วยผงแคดเมียมออกไซด์และผงเหล็กออกไซด์หน้าที่ของผงเหล็กออกไซด์คือการทำให้ผงแคดเมียมออกไซด์มีการกระจายตัวสูงขึ้น ป้องกันการเกาะตัวเป็นก้อน และเพิ่มความจุของแผ่นอิเล็กโทรดวัสดุที่ใช้งานจะถูกห่อด้วยแผ่นเหล็กเจาะรูตามลำดับ ซึ่งจะกลายเป็นแผ่นบวกและลบของแบตเตอรี่หลังจากถูกกดขึ้นรูปแผ่นขั้วถูกคั่นด้วยแท่งฉนวนยางแข็งที่ทนด่างหรือแผ่นลูกฟูกโพลีไวนิลคลอไรด์ที่มีรูพรุนอิเล็กโทรไลต์มักจะเป็นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่อื่นๆ อัตราการคายประจุของแบตเตอรี่ NiCd (นั่นคือ อัตราที่แบตเตอรี่สูญเสียประจุเมื่อไม่ได้ใช้งาน) อยู่ในระดับปานกลางระหว่างการใช้แบตเตอรี่ NiCd หากแบตเตอรี่ยังคายประจุจนหมด จะถูกชาร์จใหม่ และครั้งต่อไปที่แบตเตอรี่หมด จะไม่สามารถคายประจุไฟฟ้าทั้งหมดได้ตัวอย่างเช่น หากแบตเตอรี่หมด 80% แล้วจึงชาร์จจนเต็ม แบตเตอรี่จะสามารถคายประจุแบตเตอรี่ได้เพียง 80% เท่านั้นนี่คือเอฟเฟกต์หน่วยความจำที่เรียกว่าแน่นอน รอบการคายประจุ/การชาร์จที่สมบูรณ์หลายครั้งจะทำให้แบตเตอรี่ NiCd กลับสู่การทำงานปกติเนื่องจากผลกระทบของหน่วยความจำของแบตเตอรี่ NiCd หากไม่ได้คายประจุจนหมด ควรปล่อยแบตเตอรี่แต่ละก้อนให้ต่ำกว่า 1V ก่อนชาร์จ