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 ambas usan hidróxido de óxido de níquel (NiOOH). Sin embargo, los electrodos negativos utilizan una aleación absorbente de 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 en baterías de NiMH comenzó en el Battelle -Centro de Investigación de Ginebra tras la invención de la tecnología en 1967. Se basaba en aleaciones de Ti 2 Ni+TiNi+x sinterizadas y electrodos de NiOOH. [ aclaración necesaria ] 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 alcanzaba los 50 W·h/kg (180 kJ/kg), una potencia específica de 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 realizada 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 sufrieron inestabilidad de la aleación en electrolitos alcalinos y, en consecuencia, una vida útil 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 y descarga. Pronto se desarrollaron aleaciones más económicamente viables que utilizaban mischmetal en lugar de lantano . Las celdas modernas de NiMH se basaron en este diseño. [10] Las primeras celdas de NiMH para consumidores estuvieron disponibles comercialmente en 1989. [11]

En 1998, Ovonic Battery Co. mejoró la estructura y composición de la aleación de 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 de consumidores portátiles. [14]


Batería NiMH AA desmontada :
  1. Terminal positivo
  2. Carcasa metálica exterior (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
Célula de NiMH que reventó su tapa debido a una válvula de seguridad defectuosa
Batería Ni-MH de alta potencia de Toyota NHW20 Prius , Japón
Batería de hidruro metálico de níquel de 24 V fabricada por VARTA , Museo Autovision , Altlussheim , Alemania
Módulo de batería GM Ovonic NiMH