Nikkeli-sinkkiakku, lyhennettynä NiZn, on ladattava akkutyyppi, jonka jännite on 1,6 V. Suuria nikkeli-sinkkiakkujärjestelmiä on tunnettu jo yli 100 vuotta. Vuodesta 2000 lähtien vakiintuneen sinkkielektrodijärjestelmän kehittäminen on tehnyt tästä teknologiasta kilpailukykyisen muiden kaupallisesti saatavilla olevien ladattavien akkujärjestelmien kanssa. Saatavilla on AA- ja AAA-kokoisia kennoja.

Ominaisuudet

Nimellisjännite: 1,6 V per kenno, mikä on lähempänä kertakäyttöisten alkaliparistojen 1,5 V kuin tyypillisen nikkeli-metallihydridiakun (NiMH) 1,2 V. Tämä tekee NiZn-kennoista hyödyllisiä laitteissa, jotka vaativat korkeampaa jännitettä.

Energiatehokkuus ja virranluovutus: NiZn tarjoaa hyvän teho- ja huippuvirran suorituskyvyn, joten se sopii korkean virran laitteisiin (esim. digitaalikamerat, motorisoidut lelut). Energiasisältö (energian tiheys) on lähempänä NiMH:ia, mutta tyypillisesti alempi kuin modernien litiumakkujen.

Käyttölämpötila ja sisäinen vastus: Kenno kestää laajaa lämpötila-aluetta, ja sisäinen vastus on usein riittävän pieni korkean suorituskyvyn tarpeisiin.

Historia ja kehitys

NiZn-teknologia on vanha — prototyyppejä ja teollisia sovelluksia on ollut yli sadan vuoden ajan — mutta aiemmin ratkaisemattomat ongelmat sinkkielektrodin liiallisesta liukenemisesta ja dendriitistä estivät käytön laajamittaisesti. 2000-luvulta alkaen elektrodimateriaalien ja elektrolyyttisekoitusten kehitys on parantanut sykliskestävyyttä ja turvallisuutta, jolloin markkinoille on tullut kaupallisia AA- ja AAA-kennoja, jotka kilpailevat erityisesti NiMH- ja alkaliparistojen kanssa tietyissä käyttökohteissa.

AA- ja AAA-kennot

AA- ja AAA-kokoisina saatavat NiZn-kennot toimivat usein suoraan alkaliparistojen tilalla monissa laitteissa, koska niiden nimellisjännite on lähempänä alkalien jännitettä. Tämä voi parantaa suorituskykyä laitteissa, jotka ovat herkkiä jännitteelle (esim. joissakin digitaalisissa laitteissa tai valoissa).

Kuitenkin jokaisen laitteen kanssa on hyvä varmistaa yhteensopivuus: korkeamman jännitteen vuoksi jotkut laitteet, jotka on suunniteltu tiukasti 1,5 V-paristoille tai 1,2 V-akkuille, voivat toimia eri tavalla tai vaatia säätöä.

Lataaminen ja käyttö

  • Sopiva laturi: NiZn-kennoja tulee ladata NiZn-yhteensopivalla laturilla. Perinteiset NiCd-/NiMH-laturit eivät aina tunnista tai lopeta latausta oikealla tavalla NiZn-kennoille, mikä voi aiheuttaa ylikuumenemista tai heikentää kennoa.
  • Latausjännite ja -menetelmät: täyteen ladatun NiZn-kennon avoin piirijännite voi olla noin 1,9–2,0 V. Lataus suoritetaan usein vakiojännitteellä/rakenteellisella valvonnalla, ajastimella ja/tai lämpötilan valvonnalla. Oikea lataustapa ja latausajan seuranta pidentävät sykliikestoa.
  • Syklisyys: Käytöstä ja latausmenetelmästä riippuen NiZn-kennojen elinikä voi olla tyypillisesti satoja syklejä (esim. 100–500 sykliä). Tarkan arvion antaa valmistajan tekniset tiedot.
  • Säilytys: Säilytä kennoja viileässä ja kuivassa paikassa. Pitkäaikainen säilytys täyteen ladattuina voi lisätä itsepurkautumista ja korroosiota; valmistajan ohjeita kannattaa noudattaa.

Edut ja haitat

Edut:

  • Suurempi nimellisjännite (1,6 V) verrattuna NiMH:iin (1,2 V), joka voi parantaa suorituskykyä laitteissa, jotka hyötyvät korkeammasta jännitteestä.
  • Hyvä teho- ja huippuvirrankestävyys.
  • Ei muistiefektiä kuten vanhoissa akkutyypeissä.
  • Vähemmän tulipaloriskiä verrattuna litiumteknologiaan, ei herkkä lämpöjuoksulle samalla tavalla.

Haitat:

  • Rajoitetumpi saatavuus ja vähemmän latureita/tarvikkeita kuin NiMH:lle.
  • Syklikesto voi olla lyhyempi joissain käyttötapauksissa verrattuna parhaisiin NiMH-akkuihin.
  • Vaatimus oikeanlaiselle latausjärjestelmälle; vääränlainen lataus voi vahingoittaa kennoa.

Turvallisuus, ympäristö ja hävittäminen

NiZn-akut eivät sisällä elohopeaa, mutta ne sisältävät nikkeliä ja sinkkiä, joten ne tulee kierrättää asianmukaisesti paikallisten säädösten mukaisesti. Koska kyseessä on akku, sitä ei pidä hävittää tavalliseen jätteenkeräykseen. Monet paikat hyväksyvät ladattavat paristot ja akut erilliseen kierrätykseen.

Sovellukset

NiZn-kennot sopivat erityisesti laitteisiin, jotka tarvitsevat pikaista virtaa ja korkeampaa jännitetasoa, kuten digitaalikamerat, käsityökalut, lelut ja jotkin sähkölaitteet. Ne ovat myös vaihtoehto, jos halutaan korvata kertakäyttöisiä alkaliparistoja latauskestävällä versiolla ilman suurta kompromissia jännitetasossa.

Yhteenveto

NiZn-akku on käyttökelpoinen vaihtoehto näissä tilanteissa: kun tarvitaan alkalipariston kaltaista jännitettä mutta halutaan ladattava ratkaisu, tai kun laite hyötyy korkeammasta solujännitteestä. Ennen käyttöä kannattaa varmistaa laitteen ja laturin yhteensopivuus sekä noudattaa valmistajan ohjeita latauksesta ja turvallisuudesta, jotta akusta saadaan paras mahdollinen suorituskyky ja pitkäikäisyys.