¿Por qué elegir baterías de níquel-metal hidruro (NiMH)?

Las baterías de níquel-hidruro metálico (NiMH) representan un avance significativo con respecto a sus predecesoras, las baterías de níquel-cadmio (NiCd). El término "metal" en NiMH no se refiere a un metal singular, sino a una aleación compleja. Estas aleaciones, conocidas como hidruros metálicos, están compuestas de varios metales y son responsables de la capacidad de la batería para almacenar y liberar energía. Entre las aleaciones de hidruro metálico más comunes utilizadas en las baterías de NiMH se encuentran las estructuras AB5 y AB2. En AB5, la parte "A" es una mezcla de metales de tierras raras o titanio (Ti), mientras que la parte "B" consta de metales como níquel (Ni), cobalto (Co), manganeso (Mn) y, a veces, aluminio (Al). En las baterías de mayor capacidad, las aleaciones suelen ser del tipo AB2, donde "A" suele ser titanio (Ti) o vanadio (V), y "B" es circonio (Zr), níquel (Ni) o una mezcla de cromo (Cr), cobalto (Co), hierro (Fe) y manganeso (Mn).

Estos compuestos de hidruro metálico desempeñan un papel fundamental en el almacenamiento y la liberación de iones de hidrógeno en la batería. Durante la carga, el electrolito de hidróxido de potasio (KOH) dentro de la batería libera iones de hidrógeno (H+), que son absorbidos por la aleación de hidruro metálico, lo que evita la formación de gas hidrógeno (H2) y mantiene la presión y el volumen dentro de la batería. Durante la descarga, los iones de hidrógeno se liberan nuevamente a través del proceso opuesto, lo que proporciona energía al dispositivo.

1.Comparación de peso

En términos de voltaje, tanto las baterías de NiMH como las de NiCd tienen un voltaje promedio de 1,2 V por celda, mientras que las baterías de iones de litio (Li-ion) tienen un voltaje significativamente más alto de 3,6 V por celda. Este mayor voltaje en las baterías de iones de litio significa que, para la misma potencia de salida, se necesitan menos baterías, lo que reduce tanto el peso como el tamaño del paquete de baterías final. Si bien el peso de una batería de iones de litio es similar al de una batería de NiCd para una sola celda, la batería de NiMH tiende a ser más pesada debido a su menor voltaje. Por lo tanto, si bien las baterías de NiMH ofrecen un rendimiento mejorado en comparación con las baterías de NiCd, pueden dar como resultado paquetes de baterías ligeramente más voluminosos en comparación con las soluciones de iones de litio.

2.Efecto memoria

El efecto memoria se refiere a un fenómeno en el que una batería recuerda un ciclo de descarga parcial y puede perder su capacidad total si se recarga constantemente antes de descargarse por completo. Las baterías de NiMH, al igual que las de NiCd, sufren un efecto memoria, aunque es mucho menos pronunciado. El efecto memoria en las baterías de NiMH es significativamente menor que en las de NiCd, pero aún mayor que el de las baterías de iones de litio. Para prevenir o reducir este problema, se recomienda realizar un ciclo completo de carga y descarga cada pocos meses, normalmente cada tres meses. Sin embargo, el efecto memoria en las baterías de NiMH no es tan problemático como en las de NiCd y puede ignorarse en muchas aplicaciones prácticas.

Por otro lado, las baterías de iones de litio son famosas por su efecto memoria casi insignificante. Los usuarios de baterías de iones de litio no tienen que preocuparse por descargar parcialmente la batería antes de cargarla, lo que las hace más fáciles de usar. La simplicidad y facilidad de uso de las baterías de iones de litio contribuyen significativamente a su popularidad en los dispositivos electrónicos modernos.

3.Tasa de autodescarga

La autodescarga es un fenómeno natural en el que una batería pierde carga incluso cuando no se utiliza. La tasa de autodescarga es un factor importante para determinar la frecuencia con la que se debe recargar una batería. Las baterías de NiCd suelen tener una tasa de autodescarga de entre el 15 y el 30 % al mes, mientras que las baterías de NiMH tienen una tasa de autodescarga ligeramente superior, del 25 al 35 % al mes. Por el contrario, las baterías de iones de litio son mucho más eficientes en este sentido, con una tasa de autodescarga de solo el 2 al 5 % al mes. Esta baja tasa de autodescarga es una de las principales ventajas de las baterías de iones de litio, ya que conservan la carga durante mucho más tiempo cuando no se utilizan, lo que reduce la necesidad de recargas frecuentes.

4.Métodos de carga

Tanto las baterías de NiMH como las de iones de litio requieren una atención especial durante el proceso de carga, ya que no toleran la sobrecarga. Para las baterías de NiMH, el método de carga más eficaz es utilizar un sistema de carga de corriente constante con un mecanismo de corte (a menudo denominadoPICO CORTEcontrol), que detiene la carga una vez que se ha alcanzado el voltaje máximo. Por otro lado, las baterías de iones de litio suelen utilizar un método de carga de corriente y voltaje constantes, lo que garantiza que la batería se cargue de forma segura y eficiente. Cargar baterías de NiMH o de iones de litio con cargadores diseñados para baterías de NiCd, como los que utilizan elDelta-V(DV) El método de control puede ser perjudicial para las baterías y puede provocar una reducción de su vida útil o posibles daños.