De nikkel-metaalhydride-
accu biedt wat dat betreft uitkomst, deze heeft een grotere energiedichtheid en is daardoor compacter en lichter dan een
loodaccu met vergelijkbare prestaties. Verder kan hij snel opgeladen worden en heeft hij een lange levensduur. We komen de nikkel-metaalhydride-
accu onder andere tegen in de Toyota Prius met een spanning van 201 volt en een vermogen van 21 kW.
Hoewel de nikkel-metaalhydride-
accu tal van voordelen biedt ten opzichte van de
loodaccu is het nog steeds een behoorlijk gewicht dat er mee genomen moet worden. Vandaar dat er hard gewerkt wordt aan lichtere en nog compactere oplossingen. Alle pijlen lijken nu gericht op de lithium-ion-
accu. Deze heeft een nog hogere energiedichtheid dan de nikkel-metaalhydride-
accu. In draagbare elektronica zoals gsm’s, digitale camera’s en laptops is de lithium-ion-
batterij al gemeengoed, voor gebruik in de auto moeten er nog een paar hobbels genomen worden. Grote namen in deze wereld zijn Sanyo en Panasonic en in Noord-Amerika A123Systems. Deze laatste is met General Motors bezig om op basis van nanofosfaattechnologie de lithium-ion-
accu meer vermogen te laten leveren en daarbij de levensduur en veiligheid ook naar een hoger plan te brengen. Vooral de temperatuurhuishouding is een belangrijk aandachtspunt. Er zijn gevallen bekend van onder meer laptopaccu’s die spontaan in brand vlogen en dat wil de auto-industrie natuurlijk te allen tijde voorkomen.
Werking van de nikkel-metaalhydride-accu
Metaalhydride is een verbinding van metaal en
waterstof. Waterstofmoleculen worden als het ware door het oppervlak van het metaal geabsorbeerd en als waterstofelement in het metaalrooster ingebed. In metaalhydride kan bij gelijk volume meer
waterstof opgeslagen worden dan
waterstof in vloeibare vorm inneemt. Metaalhydriden worden ook veel toegepast bij waterstofopslag. In de nikkel-metaalhydride-
accu bevat de positieve elektrode het nikkel (nikkelhydroxide) en de negatieve elektrode de metaalhydride. Wanneer de
accu geladen wordt, stromen waterstofionen van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode waar ze opgenomen worden in het metaalhydride. Wanneer de
accu weer wordt ontladen, stromen de waterstofionen weer terug naar de positieve elektrode en de elektronen gaan uiteraard via een externe stroomkring van negatief naar positief.
Werking van de lithium-ion-accu
De negatieve elektrode van een lithium-ion-
accu bestaat uit grafiet en de positieve elektrode bevat een lithium-metaaloxide. Tussen de elektroden zit een watervrij elektrolyt (een zout in een oplosmiddel). Bij het laden van de
accu gaan positief geladen lithium-ionen door het elektrolyt van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode. Bij het ontladen gaan de lithium-ionen weer door het elektrolyt terug naar de metaaloxide van de positieve elektroden, terwijl de elektronen via de externe stroomkring van de negatieve elektrode (de minpool) naar de positieve elektrode (de pluspool) bewegen.
