Batería de hidruro metálico de níquel


Una batería de hidruro metálico de níquel ( NiMH o Ni – MH ) es un tipo de batería recargable . La reacción química en el electrodo positivo es similar a la de la celda de níquel-cadmio (NiCd), y ambos usan hidróxido de óxido de níquel (NiOOH). Sin embargo, los electrodos negativos utilizan una aleación que absorbe hidrógeno en lugar de cadmio . Las baterías de NiMH pueden tener de dos a tres veces la capacidad de las baterías de NiCd del mismo tamaño, con una densidad de energía significativamente mayor , aunque mucho menor que las baterías de iones de litio . [6]

Por lo general, se utilizan como sustituto de las baterías alcalinas no recargables de forma similar , ya que presentan un voltaje de celda ligeramente más bajo pero generalmente compatible, y son menos propensas a fugas y explosiones. [7] [8]

El trabajo con las baterías de NiMH se inició en el Centro de Investigación de Battelle -Geneva a raíz de la invención de la tecnología en 1967. Se basaba en aleaciones sinterizadas de Ti 2 Ni + TiNi + x y electrodos de NiOOH. [Se necesita aclaración ] El desarrollo fue patrocinado durante casi dos décadas por Daimler-Benz y Volkswagen AG dentro de Deutsche Automobilgesellschaft, ahora una subsidiaria de Daimler AG . La energía específica de las baterías alcanzó los 50 W · h / kg (180 kJ / kg), la potencia específica hasta 1000 W / kg y una vida útil de 500 ciclos de carga (al 100% de profundidad de descarga ). Patentarse presentaron solicitudes en países europeos (prioridad: Suiza), Estados Unidos y Japón. Las patentes transferidas a Daimler-Benz. [9]

El interés creció en la década de 1970 con la comercialización de la batería de níquel-hidrógeno para aplicaciones satelitales. La tecnología de hidruro prometía una forma alternativa y menos voluminosa de almacenar el hidrógeno. La investigación llevada a cabo por Philips Laboratories y el CNRS de Francia desarrolló nuevas aleaciones híbridas de alta energía que incorporan metales de tierras raras para el electrodo negativo. Sin embargo, estos adolecían de inestabilidad de la aleación en el electrolito alcalino y, en consecuencia, de un ciclo de vida insuficiente. En 1987, Willems y Buschow demostraron una batería exitosa basada en este enfoque (usando una mezcla de La 0.8 Nd 0.2 Ni 2.5 Co 2.4 Si0.1 ), que mantuvo el 84% de su capacidad de carga después de 4000 ciclos de carga-descarga. Pronto se desarrollaron aleaciones más económicamente viables que usaban mischmetal en lugar de lantano . Las células de NiMH modernas se basaron en este diseño. [10] Las primeras células de NiMH aptas para el consumidor se comercializaron en 1989. [11]

En 1998, Ovonic Battery Co. mejoró la estructura y composición de la aleación Ti – Ni y patentó sus innovaciones. [12]

En la Unión Europea y debido a su Directiva sobre baterías , las baterías de hidruro metálico de níquel reemplazaron a las baterías de Ni-Cd para uso portátil por parte del consumidor. [14]


Batería AA NiMH desmontada :
  1. Terminal positivo
  2. Carcasa exterior de metal (también terminal negativo)
  3. Electrodo positivo
  4. Electrodo negativo con colector de corriente (rejilla metálica, conectado a carcasa metálica)
  5. Separador (entre electrodos)
Curva de carga de NiMH
Celda de NiMH que se rompió debido a una falla en la válvula de seguridad
Batería Ni-MH de alta potencia de Toyota NHW20 Prius , Japón
Paquete de baterías de hidruro metálico de níquel de 24 V fabricado por VARTA , Museum Autovision , Altlussheim , Alemania
Módulo de batería GM Ovonic NiMH