Н?кель-метал-г?дридний акумулятор ( англ. Nickel-metal hydride battery , скорочено NiMH ) ? електричний акумулятор з категор?? вторинних батарей у якому позитивним електродом ? оксидно-н?келевий електрод, а негативним ? електрод з? сплав?в н?келю з металами р?дкоземельно? групи, здатних до адсорбц?? водню ? десорбц?? його при зм?н? полярност? .

На в?дм?ну в?д н?кель-кадм??вого акумулятора , в якому негативним електродом ? кадм??вий електрод, н?кель-метал-г?дридн? акумулятори мають вищ? енергетичн? характеристики, однак мають вужчий температурний д?апазон експлуатац?? ? до того ж мають трохи б?льший саморозряд ? б?льш чутлив? до перегр?ву, що призводить до необх?дност? вбудовування в батаре? елемент?в захисту.

Варт?сть одн??? А/год н?кель-метал-г?дридних акумулятор?в на 30-50% вища, н?ж у н?кель-кадм??вих. ^[1] NiMH акумулятори можуть мати ?мн?сть в 2-3 рази б?льшу в?д NiCd, а ?х густина енерг?? наближу?ться до густини енерг?? л?т?й-?онних акумулятор?в .

Напруга елемента: максимальна ? 1,4В (повний заряд); м?н?мальна ? 0,9В (повний розряд).

Цей тип батаре? особливо популярний для використання в цифрових камерах, тому що вони можуть витримувати висок? навантаження ? при цьому забезпечити гарну, на в?дм?ну в?д звичайних лужних батарей продуктивн?сть.

Бурхливе розширення ринку портативно? апаратури сприяло розробц? н?кель-метал г?дридних (Ni-MH) акумулятор?в. Розробка ?х почалася к?лька десятил?ть тому. В ?вроп? жорстк?сть еколог?чних вимог, при значному зб?льшенн? питомих характеристик цих батарей викликали розширення виробництва ? використання цих акумулятор?в. Зам?на негативного електрода з кадм??вого дозволила зб?льшити в 1,3-2 рази закладку активних мас позитивного електрода, що ? визнача? ?мн?сть н?кель-метал-г?дридного акумулятора.

Негативний електрод виготовля?ться з? сплав?в. Сплави, що адсорбують водень у 1000 раз?в б?льше власного об'?му, були винайден? у 60-х роках минулого стол?ття, ? складаються ?з двох або к?лькох метал?в, один ?з яких адсорбу? водень, а ?нший ? катал?затором , що сприя? дифуз?? атом?в водню в реш?тки.

Н?кель-метал-гидридн? батаре? компан?? Varta в музе? в Autovision Altlußheimu в Н?меччин?

Високо потужн? Ni-MH батаре? Toyota Prius NHW20 , Япон?я

Анодом ? водневий метало-г?дридний електрод (зазвичай г?дрид н?кель-лантану або н?кель-л?т?ю), лужний електрол?т  ? г?дроксид кал?ю, катод  ? оксид н?келю. Залежно в?д сплаву, з якого виготовлено негативний електрод, напруга роз?мкнутого ланцюга Ni-MH акумулятора зазвичай перебува? в д?апазон? 1,32-1,35 В, тобто практично дор?вню? напруз? роз?мкнутого ланцюга н?кель-кадм??вого акумулятора. К?льк?сть можливих комб?нац?й метал?в, як? використовуються як анод, практично не обмежена, що да? можлив?сть оптим?зувати властивост? сплаву. Сплави н?келю з металами р?дкоземельно? групи здатн? забезпечити до 2000 цикл?в заряду-розряду акумулятора при зниженн? ?мност? негативного електрода не б?льше н?ж на 30%. ^[1]

На катод? NiMH акумулятора в?дбува?ться така реакц?я:

${\displaystyle \mathrm {H_{2}O+M+e^{-}\leftrightharpoons OH^{-}+MH} }$

Реакц?я заряду в?дбува?ться зл?ва на право, а розряду ? зправа на л?во.

На анод? в?дбува?ться така реакц?я:

${\displaystyle \mathrm {Ni(OH)_{2}+OH^{-}\leftrightharpoons NiO(OH)+H_{2}O+e^{-}} }$

≪Метал≫ M в катод? NiMH акумулятора насправд? ? ?нтерметаловою сполукою. Багато р?зних сполук було розроблено для цього, але вс?х ?х можна розд?лити на два класи. Найб?льш поширеними ? AB ₅ , де A це р?дк?сноземельн? елементи сум?ш з лантану , цер?ю , неодиму , празеодиму ? B це н?кель , кобальт , манган , та/або флюм?н?й . Дуже мало акумулятор?в використовують високо?мний матер?ал для катоду, що базу?ться на AB ₂ сполуках, де A це титан та/або ванад?й ? B це циркон?й або н?кель, модиф?кованого хромом , кобальт, зал?зо , та/або манган, у зв'язку з? зменшенням життя акумулятора. Будь-яка з цих сполук в?д?грають однакову роль, зворотно утворюючи сум?ш? метало-г?дридних сполук.

Характеристики Ni-MH акумулятор?в сутт?во залежать в?д сплаву негативного електрода ? технолог?? обробки цього сплаву для зб?льшення стаб?льност? його складу ? структури. Як насл?док, це змушу? ? виробник?в акумулятор?в уважно ставитися до вибору постачальник?в сплаву, ? покупц?в акумулятор?в ? до вибору компан??-виробника.

Конструкц?я корпус?в Ni-MH акумулятор?в ? NiCd акумулятор?в однакова, тому тиск, що розвива?ться в акумуляторах обох систем при перезаряд? ? перерозряд?, ? однаковим. ?дентичними в обох видах акумулятор?в ? також конструкц?я позитивних електрод?в та склад електрол?ту. Але завдяки п?двищен?й закладц? активних мас оксидно-н?келевого електроду ?мн?сть Ni-MH акумулятора значно зросла.

Перевагою перед NiCd акумуляторами ? зб?льшення питомих енергетичних характеристик.

Хоча ефекти, пов'язан? з перезарядом оксидно-н?келевого електрода, залишаються, проте у Ni-MH акумулятор?в в?дсутн?й ≪ефект пам'ят?≫, властивий Ni-Cd акумуляторам через утворення н?келату в негативному кадм??вому електрод?.

Зниження розрядно? напруги, що спостер?га?ться при частих ? тривалих перезарядах так само, як ? в Ni-Cd акумулятор?в, може бути усунуте при пер?одичному зд?йсненн? дек?лькох розряд?в до одного вольта. Так? проф?лактичн? заходи достатньо проводити один раз на м?сяць.

Ni-MH акумулятори поступаються NiCd акумуляторам за такими експлуатац?йними характеристиками:

• ефективно працюють у вужчому д?апазон? робочих струм?в, що пов'язане з обмеженою десорбц??ю водню металг?дридного електрода при надзвичайно високих швидкостях розряду;
• у процес? заряду Ni-MH акумулятор?в вид?ля?ться б?льше тепла, н?ж при заряд? Ni-Cd акумулятор?в, тому з метою запоб?гання перегр?ву батаре? з Ni-MH акумулятор?в у процес? швидкого заряду ?/або значного перезаряду в них встановлюють термозапоб?жник або термореле , як? розм?щують на ст?нц? одного з акумулятор?в у центральн?й частин? батаре?;
• мають п?двищений саморозряд, що визнача?ться неминуч?стю реакц?? водню, розчиненого в електрол?т?, з позитивним оксидно-н?келевим електродом (однак, завдяки використанню спец?альних сплав?в негативного електрода, вдалося досягти зниження швидкост? саморозряду до величин, близьких до показник?в для Ni-Cd акумулятор?в);
• небезпека перегр?ву при заряд? одного з Ni-MH акумулятор?в батаре?, а також переполюсування акумулятора з найменшою ?мн?стю при розряд? батаре? зроста? з неузгоджен?стю характеристик акумулятор?в у результат? тривалого циклування; тому розробка батарей б?льш, н?ж з 10 акумулятор?в не рекоменду?ться вс?ма виробниками;
• втрати ?мност? негативного електрода, як? мають м?сце в Ni-MH акумулятор? при розряд? нижче 0 В, безповоротн?, що висува? б?льш жорстк? вимоги до вибору акумулятор?в у батаре? ? контролю процесу розряду, пор?вняно з використанням Ni-Cd акумулятор?в; зазвичай рекоменду?ться розряд до 1 В/ак у батареях невелико? напруги й до 1,1 В/ак батаре? з 7-10 акумулятор?в.

Деградац?я н?кель-метал-г?дридних акумулятор?в визнача?ться, насамперед, зменшенням при циклуванн? сорбуючо? здатност? негативного електрода. У цикл? заряду-розряду в?дбува?ться зм?на об'?му кристал?чних реш?ток сплаву, що призводить до утворення тр?щин ? подальшо? короз?? при вза?мод?? з електрол?том. Утворення продукт?в короз?? в?дбува?ться з? споживанням кисню ? водню, у результат? чого знижу?ться загальна к?льк?сть електрол?ту ? зб?льшу?ться внутр?шн?й оп?р акумулятора.

При збер?ганн? у розрядженому стан? н?кель-метал-г?дридн? акумулятори не втрачають працездатност? протягом одного року. ^[1]

В?дмова в?д кадм?ю означа? б?льш еколог?чно чисте виробництво, внасл?док чого легше вир?шу?ться ? проблема утил?зац?? використаних акумулятор?в.

В листопад? 2005 року з'явився принципово новий тип н?кель-метал г?дридних акумулятор?в, який отримав назву LSD Ni-MH (англ. Low Self-Discharge Nickel-Metal Hydride Battery) ? н?кель-метал г?дридних акумулятори з низьким р?внем саморозряду. Цей тип акумулятор?в представила компан?я Sanyo п?д торговою маркою Eneloop . Якщо традиц?йн? NiMH акумулятори втрачають до 10 % ?мност? заряду за першу добу ? 0,5 % п?сля цього, то LSD Ni-MH втрачають в?д 0,04 % до 0,1 % в день.

Основн? переваги акумулятор?в з низьким саморозрядом:

• низька втрата ?мност? заряду п?д час збер?гання (10-20 % в р?к);
• можлив?сть працювати з великим струмом розряду;
• можлив?сть працювати при низьких температурах (втрата ?мност? при -20 °C становить не б?льше 12 %);
• можлив?сть швидкого заряду;
• довгий терм?н роботи (до 1500 цикл?в) ? краще збер?гання ?мност? п?д час експлуатац??.

• Список тип?в електричних батарей

• Шембель О. М., Б?логуров В. А. Основн? характеристики сучасних х?м?чних джерел струму р?зних електрох?м?чних систем // Сучасна спец?альна техн?ка : науково-практичний журнал. ? 2009. ? № 2 (17). ? С. 66-86.