Akumulator NiMH - co to jest i gdzie się go stosuje

Akumulator NiMH (niklowo-metalowo-wodorkowy) znasz z paluszków AA do aparatu czy pilota, a w motoryzacji z hybryd Toyoty, m.in. Priusa. Nie jest to jednak akumulator rozruchowy: żaden samochód osobowy nie ma pod maską akumulatora 12 V w technologii NiMH.

Co to znaczy NiMH

Skrót pochodzi od "nickel-metal hydride", po polsku niklowo-metalowo-wodorkowy. W ogniwie pracują:

• elektroda dodatnia z wodorotlenku niklu,
• elektroda ujemna ze stopu metali, który magazynuje wodór (wodorek metalu),
• elektrolit zasadowy, zwykle wodny roztwór wodorotlenku potasu.

Pojedyncze ogniwo ma napięcie nominalne 1,2 V, czyli wyraźnie mniej niż cela ołowiowa (ok. 2 V) czy litowo-jonowa (ok. 3,6-3,7 V). Żeby uzyskać wyższe napięcie, ogniwa łączy się szeregowo w moduły, a moduły w pakiety. NiMH należy do rodziny akumulatorów niklowych, razem z niklowo-kadmowymi (NiCd) i niklowo-żelazowymi - opisujemy je w tekście o akumulatorach niklowych.

NiMH czy NiCd - czym się różnią

NiMH zastąpił NiCd w większości sprzętu domowego. Oba typy mają to samo napięcie 1,2 V na ogniwo, więc w wielu urządzeniach są zamienne, ale różnią się w kilku ważnych punktach:

Wersje LSD (low self-discharge, o niskim samorozładowaniu) sprzedawane są często jako "gotowe do użycia" - po wyjęciu z opakowania są już naładowane i trzymają ładunek miesiącami.

NiMH w samochodzie: hybrydy, nie rozruch

W hybrydach NiMH pełni rolę akumulatora trakcyjnego, czyli magazynu energii dla silnika elektrycznego. Toyota przez lata stosowała pakiety NiMH w Priusie i innych hybrydach. Taki pakiet ma napięcie rzędu 200 V i składa się z kilkudziesięciu modułów po kilka ogniw. Przyjmuje i oddaje energię przy każdym hamowaniu i przyspieszaniu, ale pracuje w wąskim zakresie naładowania, co wydłuża jego życie. W nowszych autach coraz częściej zastępują go akumulatory litowo-jonowe.

Prawie każda hybryda ma też drugi akumulator 12 V. To on zasila sterowniki, zamki, oświetlenie i uruchamia system hybrydowy. Zwykle jest to akumulator kwasowo-ołowiowy (AGM, EFB albo klasyczny) i to jego wymieniasz jako właściciel auta - pakiet trakcyjny to zadanie dla serwisu. Wyjątkiem są nieliczne modele z akumulatorem 12 V litowo-jonowym, np. Hyundai Ioniq Hybrid i Kia Niro pierwszej generacji. W naszej bazie aut 999 wersji hybrydowych ma przypisany akumulator 12 V: 596 typu AGM, 234 EFB i 169 klasyczny SLI.

Który akumulator 12 V pasuje do Twojej hybrydy, sprawdzisz w doborze akumulatora po aucie. Jeśli interesuje Cię sama technologia ołowiowa, przeczytaj tekst o akumulatorze kwasowo-ołowiowym i o akumulatorach AGM, bo właśnie AGM najczęściej trafia do hybryd.

Czy pakiet NiMH w hybrydzie się zużywa

Tak, choć zwykle powoli. Pakiet traci pojemność z wiekiem i przebiegiem, a szybciej, gdy się przegrzewa. Typowe objawy to komunikat o usterce układu hybrydowego, silnik spalinowy włączający się częściej niż dawniej i wskaźnik naładowania, który szybko skacze między skrajnymi wartościami. Pakiet chłodzi wentylator zasysający powietrze z kabiny, często przez wlot przy tylnej kanapie. Zatkany kurzem lub zasłonięty bagażem wlot podnosi temperaturę ogniw, więc warto go co jakiś czas sprawdzić i oczyścić. Przy awarii serwisy oferują wymianę pojedynczych modułów, pakiet regenerowany albo nowy - o wyborze decyduje diagnoza napięć poszczególnych modułów.

Gdzie jeszcze używa się akumulatorów NiMH

• Akumulatorki AA, AAA, C i D - piloty, myszki, latarki, zabawki, aparaty, mikrofony bezprzewodowe.
• Telefony bezprzewodowe DECT - pakiety 2,4 V lub 3,6 V w słuchawkach.
• Starsze elektronarzędzia i odkurzacze - dziś w większości przeszły na Li-Ion.
• Modelarstwo - pakiety 7,2 V i 8,4 V do modeli RC.
• Oświetlenie awaryjne i lampy solarne.

Jak ładować i przechowywać ogniwa NiMH

1. Używaj ładowarki przeznaczonej do NiMH, która kończy ładowanie po spadku napięcia (-dV) lub wzroście temperatury. Ładowarka do Li-Ion albo do akumulatora samochodowego się nie nadaje.
2. Nie mieszaj w jednym urządzeniu ogniw różnej pojemności, wieku i producenta. Najsłabsze ogniwo rozładuje się pierwsze i może się odwrócić biegunowo, co trwale je uszkadza.
3. Przechowuj je częściowo naładowane, w chłodnym i suchym miejscu. Klasyczne ogniwa doładuj przed użyciem, bo tracą ładunek nawet bez pracy.
4. Nie musisz ich rozładowywać "do zera" przed ładowaniem. Efekt pamięci w NiMH jest słaby, a głębokie rozładowanie pakietu szkodzi bardziej niż częste doładowanie.

Zużyte ogniwa NiMH oddajesz do pojemnika na baterie w sklepie lub do punktu zbiórki, nie do zwykłych śmieci.

Jak rozpoznać akumulator NiMH

Na obudowie znajdziesz napis "Ni-MH" lub "NiMH", napięcie 1,2 V (a nie 1,5 V jak w baterii alkalicznej) i pojemność w mAh, np. 2000 mAh dla paluszka AA. Pakiet z kilku ogniw ma napięcie będące wielokrotnością 1,2 V: 2,4 V, 3,6 V, 7,2 V. Akumulator samochodowy 12 V z napisem Ah i A (EN) to prawie zawsze akumulator ołowiowy: SLI, EFB, AGM albo żelowy. Wyjątkiem są rzadkie akumulatory litowe z napisem "Lithium" lub "LiFePO4".