Spis treści:
- 1 Der Ni-MH-Akku - ein kurzer historischer Überblick
- 2 Aufbau von Ni-MH Akkus
- 3 Vorteile von Ni-MH Akkus
- 4 Nachteile von Ni-MH Akkus
- 5 Ni-MH Akkus in der Unterhaltungselektronik
- 6 Ni-MH Akkus in der Werkzeugindustrie
- 7 Notbeleuchtungssysteme und Heimwerkerprojekte
- 8 Andere Verwendungsmöglichkeiten für Ni-MH Akkus
Ni-MH Akkus (der vollständige Name ist Nickel-Metallhydrid-Akku) sind eine Art von Sekundärzelle (wiederaufladbar), die Nickel-Cadmium-Akkus (Ni-Cd) praktisch vom Markt verdrängt haben.
Der Ni-MH-Akku - ein kurzer historischer Überblick
Die Ursprünge des Nickel-Metallhydrid-Akkus gehen auf die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts zurück. Die kommerzielle Nutzung von Ni-MH-Zellen begann in den 1990er Jahren, als die neuen Akkus für die breite Öffentlichkeit erhältlich wurden. In den folgenden Jahren wurden Ni-Cd (Nickel-Cadmium)-Zellen aufgrund ihres Gehalts an Schadstoffen (insbesondere Cadmium) nach und nach vom Markt verdrängt. In kurzer Zeit haben sich Ni-MH Akkus zu einer umweltfreundlichen, effizienteren und langlebigeren Alternative zu Ni-Cd Akkus entwickelt, insbesondere in tragbaren Geräten.und langlebigeren Alternative zu Ni-Cd-Batterien entwickelt, insbesondere in tragbaren Geräten.
Aufbau von Ni-MH Akkus
Ni-MH-Sekundärzellen bestehen aus mehreren Schichten aktiver Materialien, in denen zwei Wechselrichter untergebracht sind. Die Materialien werden durch spezielle Separatoren getrennt. Ihre Aufgabe ist es, Kurzschlüsse zu verhindern und gleichzeitig den freien Fluss der Ionen zu ermöglichen.
Die positiven Elektroden bestehen aus Ni(OD)2-Nickelhydroxid, während die negativen Elektroden aus so genannten Metallhybriden hergestellt sind. Dies sind meist Legierungen, die Cer, Nickel, Neodym, Lanthan, Zink, Titan und Kobalt enthalten. Der Elektrolyt wiederum kommt in Form einer Kaliumhydroxidlösung.
Das Gehäuse von Ni-MH Akkus besteht meist aus Metall oder Kunststoff. Eingebaute Sicherheitsventile bieten einen wirksamen Schutz bei übermäßigem Druck im Inneren der Zelle.
Vorteile von Ni-MH Akkus
Ni-MH Akkus haben eine höhere Energiedichte als Ni-Cd Akkus. Im täglichen Gebrauch bedeutet dies, dass sie bei gleicher Größe mehr Energie speichern können. Sie enthalten kein Cadmium, ein giftiges Element, das für Menschen, Tiere und die Umwelt gefährlich ist.h ist. Ein weiterer Vorteil ist der geringere Memory-Effekt (im Vergleich zu Ni-Cd-Akkus), der sich direkt auf die längere Beibehaltung der Kapazität der Zelle auswirkt, auch wenn sie wiederholt geladen wird.
Darüber hinaus zeichnen sich Nickel-Metallhydrid Akkus durch ihre lange Lebensdauer aus, da sie ihre ursprünglichen elektrischen Eigenschaften lange Zeit beibehalten. Das bedeutet, dass sie in der Lage sind, einen hohen Strom zu liefern, auch über eine große Anzahl von Lade- und Entladezyklen der Zelle.
Nachteile von Ni-MH Akkus
Zu den Nachteilen von Ni-MH Akkus gehört die Neigung zur Selbstentladung. Eine voll geladene Zelle, die nicht benutzt wird, verliert mit der Zeit ihre Ladung. Die Selbstentladungsrate der Batterie hängt unter anderem von der Lagerungstemperatur ab. Ein weiterer Nachteil ist der bereits erwähnte Memory-Effekt. Er ist zwar deutlich geringer als bei Ni-Cd-Zellen, aber dennoch zu beachten (im Gegensatz zu Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer- und Lithium-Eisenphosphat-Zellen).
Außerdem neigen Ni-MH Akkus dazu, eine kürzere Lebensdauer zu haben, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Sie sind anfällig für Schäden bei unzureichender Aufladung. Außerdem sind sie im Vergleich zu Lithiumzellen schwerer und haben eine geringere Energiedichte.
Ni-MH Akkus in der Unterhaltungselektronik
Nickel-Metallhydrid Akkus waren in der Unterhaltungselektronik weit verbreitet.
Mit der Einführung von Lithium-Ionen-, dann Lithium-Polymer- und Lithium-Eisen-Phosphat Akkus hat sich ihr Einsatz deutlich verringert. Dennoch werden Ni-MH Akkus für den Betrieb tragbarer elektronischer Geräte verwendet.
Gute Beispiele sind Kameras, Musikplayer, ferngesteuertes Spielzeug, tragbare Spielkonsolen, Rasierapparate und sogar elektrische Zahnbürsten.
Ni-MH Akkus in der Werkzeugindustrie
Ni-MH Zellen werden zum Betrieb von kabellosen Elektrowerkzeugen verwendet. Je nach Konfiguration des Akkupacks reichen die Ni-MH Akkus von 3,6 V bis zu 36 V (die gängigsten Spannungen sind 12 V und 18 V). Nickel-Metallhydrid Akkus werden für den Betrieb von Akku-Bohrmaschinen, Akkuschraubern, Säbelsägen und Winkelschleifern verwendet.
Außerdem werden sie in Bohrhämmern, Blechscheren, kabellosen Multitools, Arbeitsleuchten und Heißklebepistolen verwendet.
Notbeleuchtungssysteme und Heimwerkerprojekte
Der Nickel-Metallhydrid Akku wird in Notbeleuchtungssystemen für Wohn-, Büro-, Geschäfts- und öffentliche Gebäude eingesetzt. Die Zellen versorgen vor allem Decken- und Wandleuchten bei Stromausfällen oder Ausfällen des elektrischen Systems. Eine weitere Verwendung für wiederaufladbare Akkus (Ni-MH) sind tragbare Lichtquellen (in der Regel LEDs). Akkus dieses Typs werden in Taschenlampen und Fahrradlampen eingesetzt.
Ni-MH Akkus sind eine stabile und effiziente Energiequelle für eine Vielzahl von elektronischen Heimwerkerprojekten. Elektronik-, Robotik- und Heimwerker-Enthusiasten verwenden Akkus und Packs vom Typ R14 und R20, z.B. 2S.
Andere Verwendungsmöglichkeiten für Ni-MH Akkus
Ausgewählte Hybridfahrzeuge sind mit Ni-MH Akkus ausgestattet, die Teil des Antriebsstrangs sind. Die Zellen liefern nicht nur Energie an den Elektromotor, sondern gewinnen auch einen Teil der Energie beim Bremsen zurück. Bis vor kurzem wurden in Mobiltelefonen üblicherweise Nickel-Metallhydrid Akkus verwendet. Sie wurden inzwischen von verschiedenen Lithiumzellen-Varianten abgelöst.
Eine weitere Anwendung sind GPS-Navigationsgeräte. In Navigationssystemen im Auto sind Akkus eingebaut, die sowohl mit als auch ohne angeschlossenes Stromkabel verwendet werden können. Ni-MH Akkus werden auch für eine Vielzahl von medizinischen Geräten verwendet. Vor allem tragbare Geräte wie Defibrillatoren, Monitore und Infusionspumpen. Trotz der großen Beliebtheit der verschiedenen Lithium-Batterievarianten werden Ni-MH-Zellen weiterhin in verschiedenen Bereichen und Industrien eingesetzt, nicht zuletzt wegen des niedrigen Preises.
