nikkel-metallhydridbatteri – Store norske leksikon

Nikkel-metallhydridbatteri er et oppladbart batteri som har blitt brukt i elbiler og som erstatning for nikkel-kadmiumbatteriet. Batteriet blir merket med forkortelsen NiMH eller Ni-MH, der Ni er det kjemiske symbolet for nikkel.

Faktaboks

Også kjent som: NiMH, Ni-MH

De grunnleggende prinsippene for denne batteritypen ble utviklet av amerikanske forskere i perioden 1962–1982. Batteriet kan ses på som en videreutvikling av nikkel-hydrogenbatteriet (NiH₂). Det består av en positiv elektrode laget av nikkel-hydroksid og en negativ elektrode med hydrogen i form av et metallhydrid. Hydrogen inngår i begge batteritypene, men i NiH₂ må hydrogenet lagres i gassform, som er mer plasskrevende.

Nominell cellespenning er 1,2 volt (V), som mot slutten av levetiden vil falle til rundt 1 V. Spesifikk energi er i området 70–100 Wh/kg (0,25–0,36 MJ/kg), mens energitettheten kan variere fra 170 til 420 Wh/L (0,6 –1,5 MJ/L).

Naturlig selvutlading er så mye som 5–10 prosent det første døgnet, men stabiliserer seg til rundt 1 prosent per dag ved romtemperatur. Med økende temperatur blir selvutladingen vesentlig høyere. Batteri med en vesentlig lavere selvutlading er utviklet og selges med betegnelsen LSD NiMH (engelsk: Low-Self-Discharge Nickel-Metal Hydride battery). Disse skal kunne beholde 70–85 prosent av sin kapasitet etter ett års lagring ved temperatur på 20 °C.

Lading

Lading kan utføres uansett hvor mye eller lite oppladet batteriet er fra før. Etter rundt 300 ut- og oppladinger merkes en tydelig svekkelse av batteriets egenskaper når det gjelder indre motstand, kapasitet og selvutlading. Med 600 fulle ladesykluser vil ladekapasiteten synke til 80 prosent.

Den enkleste og sikreste metoden for lading er med en konstant lav strømstyrke. Ved hurtig opplading er det tilrådelig å bruke en intelligent batterilader for å unngå overlading som kan ødelegge battericellene, blant annet som følge av at hydrogen kan oppstå i gassform, noe som leder til et indre trykk i cellene.

Bruk

NiMH-batteriet ble mye brukt i de første utgavene av elbiler, men er nå nesten i sin helhet utkonkurrert av litiumionbatteriet. Ettersom de tåler høy belastning uten at yteevnen svekkes, har de blitt mye brukt til drift av verktøy og i digitalkameraer.

Med en cellespenning på 1,2 V er det også tilgjengelig på markedet som AA-batteri. For mange anvendelser kan det derfor brukes som erstatning for alkaliske engangsbatterier. Selv om spenningen i utgangspunktet er noe lavere enn i et alkalisk batteri, svekkes spenningen mindre ved bruk. Dessuten er batteriet mindre utsatt for lekkasje.

Andre batterityper

Sammenlignet med andre oppladbare batterier har NiMH en vesentlig høyere energitetthet enn nikkel-kadmiumbatteriet (NiCd), men kun rundt halvparten av energitettheten til litiumionbatteriet (Li-io). Batteriet inneholder bare små mengder giftig materiale. Av hensyn til miljøet ble batteriet derfor lenge foretrukket fremfor nikkel-kadmiumbatteriet.

I likhet med litiumionbatteriet synker batteriets ytelse ved lave temperaturer, særlig når temperaturen faller under –10 °C. NiCd-batteriet har derimot en god ytelse ved så lave temperaturer som –40 °C.

I forhold til blybatteriet er nikkel-metallhydridbatteriet vesentlig mindre og lettere. I anvendelser som krever mye strøm, for eksempel som startmotor til en forbrenningsmotor, blir blybatteriet likevel foretrukket da de er vesentlig billigere å produsere.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Elektrokjemi

Geir Martin Haarberg

Professor, NTNU – Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet