Wstęp teoretyczny
Akumulator niklowo-metalowo-wodorkowy jest to akumulator w którym na katodzie znajduje się nikiel a na anodzie stop metali reagujących z wodorem. Stop znajdujący się na anodzie może zawierać nikiel, mangan, magnez, kobalt i aluminium. Klucz elektrolityczny wykonany jest z poliamidu lub polietylenu. Wodór wydziela się podczas ładowania baterii tworząc wodorek metalu.
Akumulatory te są znacznie lepsze od zwykłych akumulatorów niklowo-kadmowych ponieważ nie zawierają toksycznych związków kadmu, mają od dwóch do trzech razy większą pojemność oraz o wiele mniejszy efekt pamięci. Niestety w akumulatorach tych występuje tzw. efekt leniwej baterii powstający na skutek niecałkowitego rozładowania. Efekt ten można usunąć za pomocą ładowarki z opcją całkowitego rozładowania.
W czasie ładowania/rozładowywania baterii zachodzą następujące reakcje:
- anoda:
H2O + M + e− ↔ OH− + MH
- katoda:
Ni(OH)2 + OH− ↔ NiO(OH) + H2O + e−
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było określenie pojemności ogniwa chemicznego magazynującego energię elektryczną.
Wyniki
Potencjał naładowanego ogniwa 1,445 [V]
Potencjał rozładowanego ogniwa 1,027 [V]
Potencjał ogniwa po 10 minutach relaksacji 1,154 [V]
czas[min] | prąd [mA] |
---|---|
0 | 2369 |
1 | 2370 |
2 | 2475 |
3 | 2465 |
4 | 2460 |
5 | 2351 |
6 | 2345 |
7 | 2338 |
8 | 2309 |
9 | 2306 |
10 | 2304 |
11 | 2302 |
12 | 2284 |
13 | 2240 |
14 | 2110 |
15 | 2033 |
16 | 2003 |
17 | 2119 |
18 | 2093 |
19 | 2075 |
20 | 2039 |
21 | 2235 |
22 | 2235 |
23 | 2232 |
24 | 2213 |
25 | 2213 |
26 | 2199 |
27 | 2185 |
28 | 2162 |
29 | 2124 |
30 | 2124 |
31 | 2146 |
32 | 2133 |
33 | 2121 |
34 | 2119 |
35 | 2114 |
36 | 2091 |
37 | 2075 |
38 | 2052 |
39 | 2050 |
40 | 2034 |
41 | 2025 |
42 | 1983 |
43 | 1896 |
44 | 1867 |
45 | 1838 |
46 | 2002 |
47 | 2090 |
48 | 2124 |
49 | 2191 |
50 | 2153 |
51 | 2111 |
52 | 1902 |
53 | 1771 |
54 | 1607 |
55 | 1362 |
56 | 856 |
57 | 712 |
58 | 618 |
59 | 538 |
60 | 470 |
61 | 403 |
62 | 363 |
63 | 292 |
64 | 212 |
65 | 190,27 |
66 | 174,11 |
67 | 165,53 |
68 | 144,13 |
69 | 133,01 |
70 | 124,66 |
71 | 114,1 |
72 | 108,2 |
73 | 100,76 |
74 | 97,69 |
75 | 92,77 |
76 | 88,35 |
77 | 84,06 |
78 | 80,39 |
79 | 75,08 |
80 | 69,36 |
81 | 67,02 |
82 | 64,32 |
83 | 62,08 |
84 | 59,87 |
85 | 57,45 |
86 | 55,47 |
87 | 53,56 |
88 | 51,68 |
89 | 50,03 |
90 | 48,97 |
91 | 47,37 |
92 | 46,56 |
93 | 45,53 |
94 | 44,3 |
95 | 43,07 |
96 | 41,98 |
97 | 41,05 |
98 | 40,25 |
99 | 39,82 |
100 | 39,19 |
101 | 38,76 |
102 | 38,07 |
103 | 37,41 |
104 | 36,74 |
105 | 36,1 |
106 | 35,19 |
107 | 34,6 |
108 | 33,89 |
109 | 33,29 |
110 | 32,57 |
111 | 31,87 |
112 | 31,18 |
113 | 30,54 |
114 | 30,2 |
115 | 29,75 |
116 | 29,26 |
117 | 28,85 |
118 | 28,27 |
119 | 27,92 |
120 | 27,54 |
Pojemność ogniwa obliczona 2098,37 [mA]
Pojemność ogniwa podana przez producenta 2500 [mA]
Wnioski
Pojemność obliczeniowa ogniwa chemicznego wynosi 2098,37 [mA] i jest mniejsza od tej podanej przez producenta. Może to być związane z błędami dokonanymi podczas pomiarów.