Nikkel-metallhüdriidaku: erinevus redaktsioonide vahel

'''Nikkel-metallhüdriidaku''' ehk lühemalt '''NiMH- aku''' on [[elektriakumulaator|aku]], mille positiivne elektrood on [[hüdroksiidid|nikkelhüdroksiidist]] ja negatiivne elektrood vesinikku sisaldavast [[hüdriidid|metallhüdriidist]]. Elektroode eraldab [[elektrolüüt|elektrolüüdina]] toimiva kaaliumhüdroksiidiga immutatud separaator.

NiMH- aku on nikkelkaadmiumaku (NiCd- aku) edasiarendus, milles metallhüdriid asendab mürgist [[kaadmium]]i. NiMH- aku mahutavus on kaks kuni kolm korda suurem kui niisama suurel NiCd- akul ja energiatihedus võrreldav [[liitiumioonaku]] omaga. NiMH- aku puuduseks on kiire isetühjenemine: ka kasutamatult väheneb aku laeng kuni 1% päevas. 2005. aastal leiutati aeglase isetühjenemisega [[LSD-NiMH-aku|LSD- NiMH- aku]], mis võib püsida laetuna aasta ja uuemad teisendid kauemgi.

Esimesed tarbijaklassi NiMH- akud suurustes AA ja AAA saabusid turule aastal 1989. See oli üle kahekümneaastase uurimus- ja arendustöö tulemus, mille käigus töötati välja ökonoomsed vesinikku siduvad metalliühendid. Positiivse elektroodi väljaarendamisega tegelev doktor Masahiko Oshitani GS Yuassa firmast oli esimene, kes töötas välja uut tüüpi elektroodi, mille üks koostisosa on pasta. Selline positiivne elektrood ja kõrge energiaga hüdriidühendist negatiivne elektrood võimaldasidki luua keskkonnasõbraliku ja kõrgenergeetilise NiMH- akutüübi.

NiMH- elementidel on isetühjenemise kiirus suurem kui NiCd- elementidel. Tühjenemine on 5 – 10% esimesel laadimisjärgsel päeval ja stabiliseerub edaspidi tasemel 0,5 ‒ 1% päeva kohta (seda toatemperatuuril, ümbrustemeratuuriümbrustemperatuuri tõustes kiireneb isetühjenemine veelgi). Seetõttu pole nad sobivad kasutamiseks väikese voolutarbega seadmeis, näiteks kellad, juhtpuldid, turvasüsteemid, kus patarei tööeaks eeldatakse mitu kuud või aastat.

2005. aastal tutvustati uut tüüpi NiMH- elementi, mille isetühjenemine toimub märksa aeglasemalt ja selle tulemusena on tema eluiga tunduvalt pikem. Niisugune element isetühjeneb kohe pärast laadimist esimese kuue kuu jooksul kuni 10 %, aga edasi kõigest 5 % aastas. Seetõttu saab neid turustada laetult ja kasutada ka nõrga voolutarbega seadmeis pikka aega ilma laadimise vajaduseta. Kui välja arvata pikem eluiga, on nad väga sarnased tavalistele NiMH- akudele ja neid võib laadida tüüpilistes NiMH- laadijates.

NiMH- elemente toodetakse peamiselt AA ja AAA suurustes. C ja D suuruses elemendid on küll olemas, aga tavaliselt on need AA-elemendid (mahutavusega 2500 ‒ 3000 mAh), mis on peidetud C- ja D- elemendi kesta sisse. Originaalsed C ja D suuruses akupatareid on kallid ja nende laadijaid on raske leida; C- suuruses elemendi mahutavus on vähemalt 5000 mAh ning D- suurusel 10000 mAh.

NiMH- elementide pinge ning mahutavus on enam-vähem samad mis vastavas suuruses [[leeliselement]]idel, nii et enamasti on nad omavahel asendatavad. Kuigi leeliselemendid annavad tühjendamise algul pinget 1,5 volti ja NiMH- akud 1,25 volti, siis tühjenemise käigus langeb leeliselemendi pinge samale tasemele NiMH omaga.

NiMH- elemendid on eriti kohased tugevat voolu vajavates tarvitites, nagu näiteks mänguasjad või videomängupuldid, sest neil on väike sisetakistus (AA-elemendil umbes 0,05 Ω). Näiteks leeliselement, mille mahutavus võiks väikese voolutarbe korral (nt 200 mA) olla umbes 3000 mAh, suudab 1000 mA juures anda vaid 700 mAh. NiMH- elemente kasutatakse tihti ka kaamerates ja teistes suure energiatarbimisega seadmetes. Videokaamerad ja taskulambid võivad tarbida üle 1000 mA, mis tühjendab leelispatareid väga kiirelt. NiMH- elemendid saavad sellise koormusega hõlpsasti hakkama ning seejuures säilitavad oma mahutavuse täielikult. Liitium-ioonakudel on suurem erivõimsus kui nikkel- metallhüdriidakudel, aga nad on tunduvalt kallimad.

NiMH- akude kasutamise näiteid:

*GPS- seadmed

*[[Hübriidauto]]d ja [[elektriauto]]d. Näiteks auto Toyota Prius akupatarei koosneb 228 jadaühenduses NiMH- elemendist, igaüks mahutavusega 6,5 Ah.

* [[LSD-NiMH-aku|LSD- NiMH- aku]]

*[http://www2.ife.ee.ethz.ch/~rolfz/batak/ideal/index.html Typischer Spannungsverlauf: NiMH- Akkus im Direktvergleich mit Alkaline-, Kohle- Zink-, Lithium-1,5V-Primärbatterien]

*[http://www.heise.de/mobil/artikel/98311/ Energiereserve – Nickelmetallhydrid- Akkus mit reduzierter Selbstentladung – Artikel von ''Jürgen Rink'' 2007]