เทคโนโลยีเดียวที่ทำให้นิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์ของผู้บริโภคเป็นที่ยอมรับในฐานะการใช้ทดแทนอัลคาไลน์นั้นไม่ใช่ความจุที่สูงกว่า แต่เป็นการคายประจุเองที่ต่ำกว่า เซลล์ NiMH แบบเดิมสูญเสียส่วนแบ่งการชาร์จอย่างมีนัยสำคัญทุกเดือนโดยนั่งอยู่ในลิ้นชัก ซึ่งบังคับให้ต้องชาร์จแบตเตอรี่ในคืนก่อนการเดินทาง และทำให้การชาร์จใหม่รู้สึกไม่สะดวก การสร้างประจุล่วงหน้าแบบ Low-self-discharge (LSD) ได้เปลี่ยนแปลงไปดังนี้: เซลล์ออกจากโรงงานมีประจุไฟ นั่งนานเป็นเดือนหรือเป็นปี และยังคงจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์เมื่อใส่ครั้งแรก บทความนี้จะพิจารณาภายในเซลล์ LSD ทรงกระบอกเพื่ออธิบายว่าการคายประจุตัวเองมาจากไหน การเปลี่ยนแปลงของวัสดุและกระบวนการใดที่ยับยั้งการคายประจุดังกล่าว และวิธีที่การเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นมีปฏิสัมพันธ์กับความจุและอายุการใช้งานของวงจร
เซลล์ NiMH ที่มีประจุคือระบบที่อยู่ห่างจากสมดุลทางเคมี และจะผ่อนคลายไปสู่สมดุลนั้นแม้ว่าจะไม่มีภาระจากภายนอกก็ตาม ปฏิกิริยาข้างเคียงภายในที่โลหะผสมกักเก็บไฮโดรเจนที่เป็นลบ กระสวยเคมีผ่านเครื่องแยก สิ่งเจือปนเล็กน้อยในอิเล็กโทรไลต์ และการสลายตัวช้าที่อิเล็กโทรดนิกเกิลบวก ทั้งหมดรวมกันเป็นกระแสคายประจุในตัว ในเซลล์ทั่วไป กระบวนการเหล่านี้เร็วพอที่จะสูญเสียพลังงานที่สะสมไว้จำนวนมากได้ภายในเวลาหลายเดือนที่อุณหภูมิห้อง และจะเร็วขึ้นเมื่ออุ่น การคายประจุเองจึงไม่ใช่ข้อบกพร่องจากการผลิตที่ต้องกำจัด แต่เป็นชุดของอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ต้องลดลงโดยการออกแบบ - ซึ่งเป็นสิ่งที่รุ่น LSD ทำอย่างแม่นยำ
อิเล็กโทรดเชิงลบของเซลล์ NiMH คือโลหะผสมไฮไดรด์ที่เก็บไฮโดรเจนไว้ในโครงตาข่ายคริสตัล การปรับแต่งองค์ประกอบของโลหะผสมนั้น - การปรับส่วนผสมของแร่หายากชนิด mischmetal องค์ประกอบที่ทำให้เสถียร และโครงสร้างจุลภาคที่ผ่านการอบอ่อน - ทำให้ไฮโดรเจนที่เก็บไว้มีแนวโน้มที่จะหลุดออกไปน้อยลงในระหว่างที่ไม่ได้ใช้งาน และลดการกัดกร่อนของปรสิต ผู้ผลิต LSD ชั้นนำอธิบายถึงการปรับปรุงตาข่ายโลหะผสมของโลหะไฮไดรด์เพื่อให้เซลล์คงสัดส่วนที่สูงไว้ (ประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์เป็นตัวเลขในรอบ 10 ปีที่อ้างถึงกันอย่างแพร่หลาย โดยวัดจากความจุขั้นต่ำภายใต้วิธี IEC ที่กำหนดและการจัดเก็บที่เหมาะสม) ของประจุในระยะยาว ขณะเดียวกันก็ต้านทานแรงดันไฟฟ้าตกที่ NiMH รุ่นเก่าแสดงการคายประจุกลางคัน โลหะผสมเป็นคันโยกที่ใหญ่ที่สุดเพียงตัวเดียวในการทรงตัวขณะเดินเบา
ตัวคั่นที่มีรูพรุนระหว่างอิเล็กโทรดไม่ใช่ตัวเว้นระยะแบบพาสซีฟในเซลล์ LSD การบำบัดและการเลือกวัสดุแยกจะควบคุมสิ่งเจือปนที่มีไนโตรเจนและกระสวยเคมีที่ส่งกระแสไฟฟ้าภายในที่ช้า และจะจัดการเส้นทางการรวมตัวของออกซิเจนที่ช่วยให้เซลล์ที่ปิดสนิทปลอดภัยในระหว่างการชาร์จเกิน ตัวแยกที่สะอาดกว่าและเสถียรกว่าเป็นเหตุผลสำคัญที่เซลล์ LSD ทนต่อกระบวนการหยดและการบำรุงรักษาที่ทำให้เซลล์แบบเดิมมีอายุมากขึ้น เมื่อใช้ร่วมกับอิเล็กโทรไลต์ที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าและความสะอาดในการผลิตที่เข้มงวดมากขึ้น - อนุภาคโลหะที่หลงเหลือน้อยลงจนกลายเป็นกางเกงขาสั้นขนาดเล็กภายใน - ตัวคั่นจะแปลงภาชนะใส่สารเคมีที่รั่วให้เป็นถังที่มีความเสถียร
การปราบปรามการปลดปล่อยตัวเองไม่ใช่เรื่องฟรี เซลล์ LSD ในยุคแรกๆ แลกความจุสูงสุดบางส่วนเพื่อความเสถียร ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเซลล์ AA ที่ชาร์จล่วงหน้ารุ่นแรกจึงมีความจุปานกลาง ในขณะที่เซลล์ความจุสูงแบบธรรมดายังคงเสนอราคาในจำนวนที่มากกว่า สูตรสมัยใหม่ได้ปิดช่องว่างนั้นไปมาก แต่การออกแบบสามเหลี่ยมยังคงอยู่: เซลล์สามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อให้ได้ความจุสูงสุด เพื่ออายุการใช้งานของวงจรสูงสุด หรือเพื่อการเก็บรักษาในระยะยาวสูงสุด และการดันแกนหนึ่งอย่างหนักจะทำให้แกนอื่นๆ เสียหาย สำหรับครัวเรือนที่ให้ความสำคัญกับ 'ใช้งานได้เมื่อฉันคว้ามันมาหลายปีต่อมา' เซลล์ LSD ที่สมดุลจะเอาชนะเซลล์ทั่วไปที่มี mAh สูงสุดซึ่งจะแบนราบเมื่อจำเป็น - จุดเลือก Paper B จะพัฒนาด้วยข้อมูล
การขายแบบชาร์จล่วงหน้าถือเป็นเหตุการณ์สำคัญทั้งทางจิตวิทยาและทางเทคนิค: เซลล์ LSD แข่งขันกับอัลคาไลน์ตามเงื่อนไขการเก็บรักษาของตัวเอง - เปิดบรรจุภัณฑ์แล้วนำไปใช้ทันที - ในขณะที่เสนอให้สามารถชาร์จใหม่ได้ในภายหลัง การขจัดอุปสรรค "การชาร์จก่อนใช้งานครั้งแรก" คือสิ่งที่ช่วยให้ผู้ค้าปลีก เช่น IKEA สร้างมาตรฐานในการชาร์จใหม่ได้โดยไม่สร้างประสบการณ์ที่สับสนให้กับลูกค้า กราฟการเก็บรักษาแบบเคลื่อนไหวด้านล่างเปรียบเทียบเซลล์ NiMH ทั่วไป เซลล์ LSD และการอ้างอิงอัลคาไลน์ตลอดระยะเวลาการเก็บรักษาในเชิงคุณภาพ: ช่องว่างที่เปิดในเดือนแรกคือช่องว่างที่กำหนดตลาดผู้บริโภคอย่างแน่นอน
เนื่องจาก 'การคายประจุตัวเองต่ำ' เป็นคำกล่าวอ้างทางการตลาดที่ง่ายต่อการพูดเกินจริง เส้นทางที่น่าเชื่อถือคือการแสดงการเก็บรักษาและการกู้คืนในภาษาของ IEC 61951-2 - การเก็บรักษาประจุหลังจากการจัดเก็บที่กำหนดไว้ และการกู้คืนประจุหลังจากการชาร์จครั้งถัดไป - และเพื่อแยกความแตกต่างตัวเลขการจัดเก็บข้อมูลสิบปี (การเรียกร้องการเก็บรักษาภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุม) จากตัวเลขอายุวงจร (การเรียกร้องความทนทาน) เอกสาร C แสดงให้เห็นว่าข้อเรียกร้องเหล่านั้นได้รับการทดสอบและจัดทำเป็นเอกสารอย่างไร การทำความเข้าใจเกี่ยวกับวัสดุศาสตร์เป็นอันดับแรกคือสิ่งที่ช่วยให้ผู้ซื้ออ่านเอกสารข้อมูลอย่างมีวิจารณญาณ และผู้ผลิตปรับแต่งโลหะผสม ตัวแยก และความสมดุลของความบริสุทธิ์สำหรับกลุ่มครัวเรือน แทนที่จะใช้เพียงตัวเลขมาตรฐานเพียงอย่างเดียว
พลังเว่ยเจียงผลิตเซลล์ NiMH AA และ AAA ที่ชาร์จล่วงหน้าซึ่งมีการคายประจุต่ำในตัวด้วยโลหะผสมกักเก็บไฮโดรเจนที่ได้รับการปรับแต่งและตัวแยกที่ผ่านการบำบัด โดยคงประจุไว้นานกว่าการจัดเก็บที่ยาวนานและพร้อมใช้งานจากบรรจุภัณฑ์ ส่งเดือนเป้าหมายการเก็บรักษา ความจุ และเกรดรอบการทำงาน แล้วเราจะระบุสูตร LSD ที่ตรงกับอุปกรณ์
