Lyginamasis tyrimas: nikelio-metalo hidrido (NiMH) ir 18650 ličio jonų (Li-ion) akumuliatoriai – privalumų ir trūkumų vertinimas

Įvadas:
Įkraunamų akumuliatorių technologijos srityje nikelio-metalo hidrido (NiMH) ir 18650 ličio jonų (Li-ion) akumuliatoriai yra du ryškūs variantai, kurių kiekvienas pasižymi unikaliais privalumais ir trūkumais, atsižvelgiant į jų cheminę sudėtį ir konstrukciją. Šio straipsnio tikslas – pateikti išsamų šių dviejų akumuliatorių tipų palyginimą, išnagrinėjant jų veikimą, ilgaamžiškumą, saugumą, poveikį aplinkai ir pritaikymą, kad vartotojai galėtų priimti pagrįstus sprendimus.

**Našumas ir energijos tankis:**
**NiMH baterijos:**
**Privalumai:** Istoriškai NiMH baterijos pasižymėjo didesne talpa nei ankstesnės įkraunamos baterijos, todėl galėjo maitinti įrenginius ilgesnį laiką. Jos pasižymi mažesniu savaiminio išsikrovimo greičiu, palyginti su senesnėmis NiCd baterijomis, todėl tinka ten, kur baterija gali būti nenaudojama ilgą laiką.
**Trūkumai:** Tačiau NiMH akumuliatorių energijos tankis yra mažesnis nei ličio jonų akumuliatorių, todėl jie yra didesni ir sunkesni, nepaisant to paties galingumo. Iškrovimo metu jie taip pat patiria pastebimą įtampos kritimą, kuris gali turėti įtakos daug energijos naudojančių įrenginių veikimui.

**18650 ličio jonų baterijos:**
**Privalumai:** 18650 ličio jonų akumuliatorius pasižymi žymiai didesniu energijos tankiu, todėl yra mažesnis ir lengvesnis, tačiau užtikrina tokią pačią galią. Jis išlaiko pastovesnę įtampą viso iškrovimo ciklo metu, užtikrindamas optimalų veikimą, kol beveik visiškai išsikrauna.
  
**Trūkumai:** Nors ličio jonų akumuliatoriai pasižymi didesniu energijos tankiu, jie yra labiau linkę greitai išsikrauti, kai nenaudojami, todėl juos reikia dažniau įkrauti, kad būtų palaikoma parengtis.

**Patvarumas ir ciklo trukmė:**
**NiMH baterijos:**
**Privalumai:** Šios baterijos gali atlaikyti didesnį įkrovimo-iškrovimo ciklų skaičių be reikšmingo pablogėjimo, kartais pasiekiant iki 500 ciklų ar daugiau, priklausomai nuo naudojimo modelių.
**Trūkumai:** NiMH baterijos kenčia nuo atminties efekto, kai dalinis įkrovimas gali sumažinti maksimalią talpą, jei tai daroma pakartotinai.

**18650 ličio jonų baterijos:**
- **Privalumai:** Pažangios ličio jonų technologijos sumažino atminties efekto problemą, todėl galima lanksčiai krauti nepakenkiant talpai.
**Trūkumai:** Nepaisant pažangos, ličio jonų baterijos paprastai turi ribotą ciklų skaičių (maždaug nuo 300 iki 500 ciklų), po kurio jų talpa gerokai sumažėja.
**Saugumas ir poveikis aplinkai:**
**NiMH baterijos:**
**Privalumai:** NiMH baterijos laikomos saugesnėmis dėl mažiau lakios cheminės sudėties, todėl kelia mažesnę gaisro ir sprogimo riziką, palyginti su ličio jonų baterijomis.
**Trūkumai:** Juose yra nikelio ir kitų sunkiųjų metalų, todėl juos reikia kruopščiai utilizuoti ir perdirbti, kad būtų išvengta aplinkos užteršimo.

**18650 ličio jonų baterijos:**
**Privalumai:** Šiuolaikinės ličio jonų baterijos aprūpintos sudėtingais saugos mechanizmais, skirtais sumažinti riziką, pavyzdžiui, apsauga nuo perkaitimo.
**Trūkumai:** Degių elektrolitų buvimas ličio jonų baterijose kelia susirūpinimą dėl saugumo, ypač fizinės žalos ar netinkamo naudojimo atvejais.
 
**Paraiškos:**
NiMH baterijos yra populiariausios tose srityse, kur didelė talpa ir saugumas yra svarbesni už svorį ir dydį, pavyzdžiui, saulės energija varomuose sodo žibintuose, belaidžiuose buitiniuose prietaisuose ir kai kuriuose hibridiniuose automobiliuose. Tuo tarpu 18650 ličio jonų baterijos dominuoja didelio našumo įrenginiuose, tokiuose kaip nešiojamieji kompiuteriai, išmanieji telefonai, elektrinės transporto priemonės ir profesionalūs elektriniai įrankiai, dėl didelio energijos tankio ir stabilios įtampos išėjimo.
 
Išvada:
Galiausiai, pasirinkimas tarp NiMH ir 18650 ličio jonų baterijų priklauso nuo konkrečių naudojimo reikalavimų. NiMH baterijos pasižymi saugumu, ilgaamžiškumu ir tinkamumu mažiau energijos reikalaujantiems įrenginiams, o ličio jonų baterijos pasižymi neprilygstamu energijos tankiu, našumu ir universalumu daug energijos reikalaujančioms reikmėms. Renkantis tinkamiausią baterijų technologiją bet kuriuo atveju, labai svarbu atsižvelgti į tokius veiksnius kaip našumo poreikiai, saugos aspektai, poveikis aplinkai ir utilizavimo reikalavimai.