Никель-металлгидридные аккумуляторные батареи

Эта статья была создана 28.02.07, и редактировалась. Последняя версия статьи находится здесь. Причиной редактирования послужило углубленный поиск документов, подтверждающих заговор нефтегазовых компаний против производства элетромобилей. Приношу свои извинения корпорации Shell – не она послужила причиной ликвидации EV1. Патент на никель-металлгидридные аккумуляторы выкупила Texaco у General Motors, после чего Texaco объединилась с Chevron. Texaco/Chevron запретила производить крупногабаритные никель-металлгидридные аккумуляторные ячейки до конца 2014 года (пока не закончится срок действия патента), поэтому новых серийных электромобилей с никель-металлгидридными батареями на борту мы в ближайшее время не увидим. Ниже приведена версия статьи в редакции от 28.02.07.

Исследования в области никель-металлгидридных батарей начались в 1970х годах как совершенствование никель-водородных батарей, поскольку вес и объем никель-водородных батарей не удовлетворял производителей (водород в этих батареях находился под высоким давлением, что требовало прочного и тяжелого стального корпуса). Использование водорода в виде гидридов металлов позволило снизить вес и объем батарей, также снизилась и опасность взрыва батареи при перегреве.

Начиная с 1980х была существенно улучшена технология производства NiMH батарей и началось коммерческое использование в различных областях. Успеху NiNH батарей способствовала увеличенная емкость (на 40% по сравнению с NiCd), и использование материалов, годных к вторичной переработке ("дружественность" природной среде).

NiMH батареи могут выдерживать меньшие мощностные нагрузки по сравнению с NiCd батареями. Использование при высокой нагрузке и хранение при повышенной температуре ведет к уменьшению срока жизни батареи. NiMH батареи подвержены бОльшему саморазряду, чем NiCd.

Для создателей электромобилей есть один большой облом: для использования в электромобилях NiMH батареи не продаются. Причина проста - корпорация Shell выкупила патент на никель-металлгидридные батареи у General Motors и не дает лицензий на производство этих батарей для электромобилей (и кто же после этого скажет, что нет заговора нефтяных корпораций против электромобилестроения). Исключение предоставляют Toyota Prius и Estima, поскольку Toyota успела приобрести лицензию до продажи патента.

В заключение - преимущества и недостатки никель-металлгидридных батарей:

Преимущества

• бОльшая емкость на 40% и более, чем обычные NiCd батареи
• меньшая выраженность эффекта "памяти" - циклы обслуживания батареи можно проводить в 2-3 раза реже
• простая возможность транспортировки - авиакомпании перевозят без всяких предварительных условий
• экологически безопасны - возможна переработка

Недостатки

• ограниченное время жизни батареи - обычно около 500 циклов полного заряда/разряда (хотя в зависимости от режимов работы могут быть различия в разы).
• эффект памяти - NiMH батареи требуют периодической тренировки (цикла полного разряда/заряда аккумулятора)
• Относительно малый срок хранения батарей - обычно не более 3х лет, после чего теряются основные характеристики. Хранение в прохладных условиях при частичном заряде в 40% замедляют процесс старения батарей.
• Высокий саморазряд батарей
• Ограниченная мощностная емкость - при превышении допустимых нагрузок уменьшается время жизни батарей.
• Требуется специальное зарядное устройство со стадийным алгоритмом заряда, поскольку при заряде выделяется большое количество тепла и никель-металлгидридные батареи прохо переносят перезаряд.
• Плохая переносимость высоких температур (свыше 25-30 по Цельсию)