鎳鎘電池
鎳鎘電池是一種直流供電電池,鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電,經(jīng)濟(jì)耐用。其內(nèi)部抵制力小,既內(nèi)阻很小,可快速充電,又可為負(fù)載提供大電流,而且放電時電壓變化很小,是一種非常理想的直流供電電池。
鎳鎘電池(Ni-Cd,Nickel-Cadmium Batteries, Ni-Cd Rechargeable Battery)是最早應(yīng)用于手機(jī)、超科等設(shè)備的電池種類,它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強(qiáng)、維護(hù)簡單,一般使用以下反應(yīng)放電:
充電時反應(yīng)相反。
鎳鎘電池最致命的缺點(diǎn)是,在充放電過程中如果處理不當(dāng),會出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”,使得服務(wù)壽命大大縮短。所謂“記憶效應(yīng)”就是電池在充電前,電池的電量沒有被完全放盡,久而久之將會引起電池容量的降低,在電池充放電的過程中(放電較為明顯),會在電池極板上產(chǎn)生些許的小氣泡,日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。當(dāng)然,我們可以通過掌握合理的充放電方法來減輕“記憶效應(yīng)”。此外,鎘是有毒的,因而鎳鎘電池不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。眾多的缺點(diǎn)使得鎳鎘電池已基本被淘汰出數(shù)碼設(shè)備電池的應(yīng)用范圍。
鎳氫電池
鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni(OH)2(稱NiO電極),負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物,也稱儲氫合金(電極稱儲氫電極),電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。
由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來越少,近年來,氫能源的開發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。雖然鎳氫電池確實(shí)是一種性能良好的蓄電池,但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池,這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)使用容易爆炸,而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑,使它的成本變得很貴,這就很難為民用所接受,因此,國外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀(jì)70年代初由美國的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應(yīng)用于各種衛(wèi)星上的趨勢已經(jīng)形成。
鎳鎘電池和鎳氫電池與鋰電池的區(qū)別
鎳鎘電池和鎳氫電池和鋰電池是目前最流行的三種電池品種,那么這三者的區(qū)別在于哪呢?以下來說明一下。
鎳鎘電池(Nicad)
鎳鎘電池非常堅固。它們適合在極端環(huán)境中工作,例如寒冷或炎熱的天氣。它們的壽命周期也比鎳氫電池或鋰電池長,生命周期約為700-1000。它們非常適用于高輸出深度放電應(yīng)用。在不利方面,他們有一個稱為“記憶效應(yīng)”的充電問題。也就是說,如果他們在每次使用后沒有完全充電。會記憶最后一次僅剩電量的最大值,會縮短電池的使用壽命。它們可以進(jìn)行修復(fù),但至少需要3個生命周期。使用鎳鎘電池的好處是極端的溫度耐受性,深度放電能力。自松下收購三洋以來,優(yōu)質(zhì)電池的供應(yīng)量已經(jīng)下降。松下已經(jīng)停止生產(chǎn)幾種尺寸的鎳鎘電池。因此,已停產(chǎn)的尺寸現(xiàn)在僅供中國制造商使用。這是一種劣質(zhì)電池。
鎳氫電池(NiHM)
鎳氫電池比鎳鎘電池具有更高的容量,并且比鋰電池的容量更小。它們的重量幾乎是鎳鎘電池的兩倍。它們有不明顯的記憶效應(yīng)。它們是一種良好的中溫電池。您可以使用它們,通常在-5至95度華氏度,沒有任何不利的問題。它們具有良好的深度放電特性,可儲存近兩倍的鎳鎘電池容量。它們的生命周期通常低于鎳鎘電池,生命周期為500-800次。它們在充電和放電特性方面與鎳鎘電池非常相似,并且比具有熱失控的鋰電池更安全。鎳氫電池更容易出現(xiàn)這樣的情況,就是當(dāng)你一直給電池組充電時,你會去使用它,它的電量就會立刻消失。當(dāng)你測試它時,會說它充滿電。這是因?yàn)殡姵責(zé)o法再保持電池完整容量。鎳氫電池比鋰電池更好地防止熱失控,但不如鎳鎘電池好。它們具有與鎳鎘電池類似的安全特性,并且比鎳鎘電池更適合環(huán)境。鎳氫電池的可用性非常好。一些制造商在許多國家生產(chǎn)它們。
鋰電池(lithium battery)
鋰電池以其巨大的能量密度而聞名。它們能夠比任何傳統(tǒng)電池組每磅存儲更多能量。這使得它們非常適用于便攜式電子產(chǎn)品,車輛等。它們沒有鎳鎘電池所具有的記憶效應(yīng),并且與鎳鎘電池或鎳氫電池相比,它們在深度放電應(yīng)用中表現(xiàn)最佳。在環(huán)境方面,它們比鎳鎘電池更環(huán)保,因?yàn)樗鼈儾粫廴舅?。在極端溫度使用,鋰電池不是很好用的電池。-40攝氏度時鋰電池的最大容量是其室溫容量的12%。安全是鋰電池的另一個問題。所有鋰電池都必須通過集成電路進(jìn)行控制,以控制輸入和輸出電壓。如果電路不存在,鋰電池可能會發(fā)生熱失控。我相信你們都聽說過筆記本電腦著火了。這是熱失控的一個例子。另一個安全問題是水。在有水的環(huán)境下,鋰電池內(nèi)部會極快地氧化(可能會爆炸)。鋰電池的生命周期約為400至750.鋰電池的充放電曲線非常特別。它可以處理大量輸入和輸出電壓,非常適合用于電動工具,電動車輛,移動設(shè)備等。 鋰的可用性非常好。世界上有幾個地區(qū)可以開采它,在可預(yù)見的未來,定價應(yīng)該是穩(wěn)定的。并且具有靈活性。