Pourquoi choisir les batteries nickel-hydrure métallique (NiMH) ?

Les batteries nickel-hydrure métallique (NiMH) représentent une avancée significative par rapport à leurs prédécesseurs, les batteries nickel-cadmium (NiCd). Le terme "metal" dans NiMH ne fait pas référence à un métal singulier, mais plutôt à un alliage complexe. Ces alliages, appelés hydrures métalliques, sont composés de divers métaux et sont responsables de la capacité de la batterie à stocker et à libérer de l'énergie. Parmi les alliages d'hydrure métallique les plus courants utilisés dans les batteries NiMH figurent les structures AB5 et AB2. Dans AB5, la partie "A" est un mélange de métaux des terres rares ou de titane (Ti), tandis que la partie "B" est constituée de métaux tels que le nickel (Ni), le cobalt (Co), le manganèse (Mn) et parfois l'aluminium (Al). Dans les batteries de plus grande capacité, les alliages sont souvent de type AB2, où "A" est généralement du titane (Ti) ou du vanadium (V), et "B" est du zirconium (Zr), du nickel (Ni) ou un mélange de chrome (Cr), de cobalt (Co), de fer (Fe) et de manganèse (Mn).

Ces composés d'hydrure métallique jouent un rôle essentiel dans le stockage et la libération des ions hydrogène dans la batterie. Pendant la charge, l'électrolyte d'hydroxyde de potassium (KOH) à l'intérieur de la batterie libère des ions hydrogène (H+), qui sont absorbés par l'alliage d'hydrure métallique, empêchant la formation de gaz hydrogène (H2) et maintenant la pression et le volume à l'intérieur de la batterie. Pendant la décharge, les ions hydrogène sont libérés par le processus inverse, fournissant de l'énergie à l'appareil.

1.Comparaison de poids

En termes de tension, les batteries NiMH et NiCd ont une tension moyenne de 1,2 V par cellule, tandis que les batteries lithium-ion (Li-ion) ont une tension nettement plus élevée de 3,6 V par cellule. Cette tension plus élevée des batteries Li-ion signifie que, pour la même puissance de sortie, moins de batteries sont nécessaires, ce qui réduit à la fois le poids et la taille du bloc-batterie final. Alors que le poids d'une batterie Li-ion est similaire à celui d'une batterie NiCd pour une seule cellule, la batterie NiMH a tendance à être plus lourde en raison de sa tension plus faible. Par conséquent, bien que les batteries NiMH offrent des performances supérieures à celles des batteries NiCd, elles peuvent donner lieu à des blocs-batteries légèrement plus volumineux par rapport aux solutions Li-ion.

2.Effet mémoire

L'effet mémoire fait référence à un phénomène dans lequel une batterie se souvient " " d'un cycle de décharge partielle et peut perdre sa capacité totale si elle est constamment rechargée avant d'être complètement déchargée. Les batteries NiMH, comme les batteries NiCd, souffrent d'un effet mémoire, bien que beaucoup moins prononcé. L'effet mémoire des batteries NiMH est nettement inférieur à celui des batteries NiCd, mais toujours supérieur à celui des batteries lithium-ion. Pour éviter ou réduire ce problème, il est recommandé d'effectuer un cycle de charge-décharge complet tous les quelques mois, généralement tous les trois mois. Cependant, l'effet mémoire des batteries NiMH n'est pas aussi problématique que celui des batteries NiCd et peut être ignoré dans de nombreuses applications pratiques.

Les batteries lithium-ion, en revanche, sont réputées pour leur effet mémoire presque négligeable. Les utilisateurs de batteries lithium-ion n'ont pas à se soucier de décharger partiellement leur batterie avant de la charger, ce qui les rend plus conviviales. La simplicité et la facilité d'utilisation des batteries lithium-ion contribuent grandement à leur popularité dans les appareils électroniques modernes.

3.Taux d'autodécharge

L'autodécharge est le phénomène naturel par lequel une batterie perd sa charge même lorsqu'elle n'est pas utilisée. Le taux d'autodécharge est un facteur important pour déterminer la fréquence à laquelle une batterie doit être rechargée. Les batteries NiCd ont généralement un taux d'autodécharge compris entre 15 et 30 % par mois, tandis que les batteries NiMH ont un taux d'autodécharge légèrement plus élevé de 25 à 35 % par mois. En revanche, les batteries lithium-ion sont beaucoup plus efficaces à cet égard, avec un taux d'autodécharge de seulement 2 à 5 % par mois. Ce faible taux d'autodécharge est l'un des principaux avantages des batteries lithium-ion, car elles conservent leur charge beaucoup plus longtemps lorsqu'elles ne sont pas utilisées, réduisant ainsi le besoin de recharges fréquentes.

4.Méthodes de charge

Les batteries NiMH et Li-ion nécessitent une attention particulière pendant le processus de charge, car elles ne supportent pas la surcharge. Pour les batteries NiMH, la méthode de charge la plus efficace consiste à utiliser un système de charge à courant constant avec un mécanisme de coupure (souvent appeléCOUPE AU PICKcontrôle), qui arrête la charge une fois la tension maximale atteinte. D'autre part, les batteries Li-ion utilisent généralement une méthode de charge à courant constant et à tension constante, ce qui garantit que la batterie est chargée de manière sûre et efficace. Chargement de batteries NiMH ou Li-ion à l'aide de chargeurs conçus pour les batteries NiCd, tels que ceux utilisant leDelta-VLa méthode de contrôle (DV) peut être nocive pour les batteries et peut entraîner une réduction de leur durée de vie ou des dommages potentiels.