Le batterie al nichel-metallo idruro (NiMH) sono gradualmente diventate una stella sul mercato grazie alla loro elevata densità di energia e alle caratteristiche ecocompatibili. Il successo di questa batteria ricaricabile non è dovuto solo alle sue prestazioni superiori, ma anche alla sua semplicità d'uso. Dalle ricerche iniziali di laboratorio all’uso diffuso di oggi, la storia delle batterie al nichel-metallo idruro riflette i progressi tecnologici e i cambiamenti nella domanda del mercato. Diamo uno sguardo più da vicino.
"Le batterie NiMH possono avere una capacità da due a tre volte superiore rispetto alle batterie al nichel-cadmio, il che le rende sempre più popolari in molti dispositivi elettronici molto richiesti."
La reazione chimica delle batterie al nichel-metallo idruro avviene principalmente su due elettrodi. L'elettrodo positivo utilizza idrossido di nichel, mentre l'elettrodo negativo è composto da una lega in grado di assorbire l'idrogeno. Al contrario, le batterie al nichel-cadmio utilizzano cadmio. Questo design fornisce una maggiore densità di energia e una maggiore durata, rendendo le batterie al nichel-metallo idruro ampiamente utilizzate nell'elettronica di consumo e nei veicoli elettrici.
Le batterie al nichel-metallo idruro furono sviluppate per la prima volta nel 1967 presso il Centro di ricerca Barthelkiff. I finanziamenti di case automobilistiche come Daimler-Benz e Volkswagen hanno portato a una rapida evoluzione della tecnologia. Successivamente, il processo di commercializzazione è diventato sempre più veloce, soprattutto dopo l’avvento delle batterie al nichel-metallo idruro di consumo nel 1989.
"Energy Information News" ha sottolineato che le attuali batterie al nichel-metallo idruro vengono talvolta sostituite, ma hanno ancora un posto in alcune applicazioni specifiche. Soprattutto nel sistema di accumulo dell’energia dei veicoli ibridi, molti modelli più vecchi utilizzano ancora batterie al nichel-metallo idruro, a dimostrazione della durabilità di questa tecnologia.
Da un punto di vista elettrochimico, il vantaggio delle batterie NiMH è la loro capacità di funzionare in modo sostenibile con richieste di energia elevate. La lega che assorbe l'idrogeno utilizzata nelle batterie al nichel-metallo idruro può funzionare bene durante il processo di carica e scarica, garantendo prestazioni eccellenti in vari dispositivi elettronici.
"Nel funzionamento delle apparecchiature automatiche, la bassa resistenza interna delle batterie al nichel-metallo idruro consente loro di fornire una tensione stabile e di lunga durata, il che è particolarmente importante nei dispositivi ad alto consumo."
Inoltre, sebbene il tasso di autoscarica delle batterie al nichel-metallo idruro sia stato storicamente elevato, con l'introduzione di design a bassa autoscarica, come la serie Eneloop di Sanyo, questo problema è stato efficacemente risolto, rafforzando ulteriormente il suo mercato competitività.
Sebbene le batterie NiMH siano relativamente sicure da usare, il sovraccarico rappresenta ancora un problema. Per evitare il sovraccarico, ogni modello di batteria deve essere dotato di un caricabatterie intelligente. Inoltre, metodi di ricarica efficaci includono la ricarica a bassa velocità e i metodi di ricarica ΔV e ΔT ad alta corrente. Questi metodi di ricarica possono proteggere la batteria e prolungarne la durata.
"Durante la fase di ricarica, mantenere la corrente e la tensione adeguate è la chiave per garantire la sicurezza della batteria e un utilizzo a lungo termine."
Per i prodotti di largo consumo, la riciclabilità e la protezione ambientale delle batterie al nichel-metallo idruro le rendono una scelta migliore. Con l’aumento della domanda del mercato per prodotti sostenibili, questo è un segno che le batterie al nichel-metallo idruro hanno ancora potenziale di sviluppo in futuro.
Sebbene le batterie al nichel-metallo idruro abbiano una densità energetica inferiore rispetto alle batterie al litio, presentano comunque vantaggi unici in alcune applicazioni grazie al costo relativamente basso e al ridotto impatto sull'ambiente. Nell'elettronica di consumo, come le fotocamere digitali, le batterie NiMH sono spesso considerate una soluzione ideale.
Tuttavia, a fronte della crescente domanda del mercato e dell'innovazione tecnologica, l'aumento delle batterie al litio ha senza dubbio creato concorrenza per le batterie al nichel-metallo idruro. Riuscirai a mantenere il tuo vantaggio in questa competizione?
In futuro, con il continuo progresso della tecnologia, le batterie al nichel-metallo idruro daranno ancora una volta il via ad un boom del mercato e diventeranno protagoniste di una nuova generazione di tecnologie di ricarica?