В чем разница между батареей Ni-MH и литиевой батареей

Никель-металлогидридный аккумулятор - это аккумулятор с хорошими характеристиками. Никель-металлогидридные батареи делятся на никель-металлогидридные батареи высокого напряжения и никель-металлогидридные батареи низкого напряжения. Положительным активным материалом никель-водородной батареи является Ni (OH) 2 (электрод NiO), отрицательным активным материалом является гидрид металла, также известный как сплав для хранения водорода (электрод называется электродом для хранения водорода), а электролит - 6 моль / л калия. раствор гидроксида. Никель-металлогидридные батареи как важное направление применения водородной энергетики привлекают все большее внимание.

В последние годы все больше и больше внимания уделяется развитию и использованию водородной энергии, потому что ископаемое топливо все меньше и меньше используется людьми. Никель-металлогидридные батареи как важное направление применения водородной энергетики привлекают все большее внимание. Хотя батареи nimh действительно имеют хорошие характеристики, но пространство с никель-металлогидридными батареями - это батареи nimh (давление водорода 3,92 МПа, 40 кг / см2), такие как хранение водорода под высоким давлением в тонкостенном контейнере, который легко используется, и Нимх-аккумуляторам нужен катализатор из благородного металла, из-за чего он стал очень дорогим, стоимость его приемлема для гражданских, поэтому за рубежом с 70-х годов начали исследовать гражданские низковольтные нимх-аккумуляторы. Никель-металлогидридные батареи делятся на никель-металлогидридные батареи высокого напряжения и никель-металлогидридные батареи низкого напряжения. Никель-металлогидридная батарея высокого давления была впервые разработана MK Lein и J.F. Stokkel в США в начале 1970-х годов. Никель-металлогидридные (NIMH) батареи заменяют батареи CDNI и используются на различных спутниках.

Положительным активным материалом никель-водородной батареи является Ni (OH) 2 (электрод NiO), отрицательным активным материалом является гидрид металла, также известный как сплав для хранения водорода (электрод называется электродом для хранения водорода), а электролит - 6 моль / л калия. раствор гидроксида. Процесс формирования электродного листа активным материалом в основном включает в себя тип спекания, тип варки, тип пеноникеля, тип волоконного никеля и тип пропитки и т. Д. Существуют большие различия в емкости и характеристиках большого тока разряда электродов, полученных с помощью различных процессов. Как правило, батареи производятся разными способами в зависимости от условий эксплуатации. Коммуникационные и другие гражданские аккумуляторы в основном состоят из отрицательного электрода из пульпы и положительного электрода из вспененного никеля. Зарядно-разрядные химические реакции следующие [1]:

Положительный электрод: Ni (OH) 2 + OH- = NiOOH + H2O + e-

Отрицательный: M + H2O + e = MHab + OH -

Общая реакция: Ni (OH) 2 + M = NiOOH + MH

Примечание: M: водородный сплав; Hab: адсорбированный водород; Уравнение реакции слева направо - процесс зарядки; Уравнение реакции справа налево - это процесс разряда.

При зарядке Ni (OH) 2 и OH- в положительном электроде реагируют с образованием NiOOH и H2O и в то же время высвобождают e- с образованием MH и OH- вместе. Напротив, MHab высвобождает H +, H + и OH- с образованием H2O и e-, и NiOOH, H2O и e- с образованием Ni (OH) 2 и OH-. Стандартная электродвижущая сила аккумулятора составляет 1,319 В. [1]

Никель-металлогидридные батареи делятся на никель-металлогидридные батареи высокого напряжения и никель-металлогидридные батареи низкого напряжения.

Низковольтная никель-металлогидридная батарея имеет следующие характеристики: (1) напряжение батареи составляет 1,2 ~ 1,3 В, что аналогично напряжению в никель-кадмиевой батарее; (2) высокая плотность энергии, более чем в 1,5 раза выше, чем у кадмиево-никелевой батареи; (3) его можно быстро заряжать и разряжать с хорошей производительностью при низких температурах; (4) он может быть герметичным и обладает сильным сопротивлением перезарядке и разрядке; (5) отсутствие дендритных кристаллов не может предотвратить короткое замыкание в батарее; (6) безопасная и надежная среда без загрязнения, без эффекта памяти. [1]

Высоковольтные никель-водородные батареи обладают следующими характеристиками: (1) высокая надежность. Он имеет лучшую защиту от разряда и перезарядки, может выдерживать высокую скорость заряда и разряда и не дает образования дендритов. Имеет хорошие видовые характеристики. Его массовая емкость составляет 60 А · ч / кг, что в 5 раз больше, чем у кадмиево-никелевой батареи. (2) длительный срок службы до тысяч раз. (3) полное уплотнение, меньше обслуживания. (4) низкотемпературные характеристики хорошие, в -10 ℃, емкость не имеет видимых изменений. [1]

Аккумуляторы NIMH следует обслуживать во время использования.

(1) избегайте перезарядки во время использования. Во время жизненного цикла следует избегать перезарядки в процессе использования. Это связано с тем, что избыточный заряд может вызвать расширение положительного и отрицательного электродов, что приведет к выпадению активного вещества и повреждению диафрагмы, повреждению проводящей сети и увеличению омической поляризации батареи.

(2) предотвратить порчу электролита. В течение жизненного цикла никель-металлогидридных батарей следует подавлять выделение водорода.

(3) хранение аккумуляторных батарей nimh. Никель-металлогидридный аккумулятор должен работать на полную мощность, если в аккумуляторе нет аккумулятора для сохранения аккумулятора в течение длительного времени, это ослабит функцию сплава для хранения водорода на катоде аккумулятора и приведет к сокращению срока службы аккумулятора.

(4) зарядка после того, как мощность исчерпана. Никель-металлогидридные батареи и никель-кадмиевые батареи одинаковы, имеют «эффект памяти», то есть, если батарея все еще находится в состоянии остаточной электрической энергии во время разрядки при повторной зарядке, батарея не будет использоваться скоро

Никель-металлогидридные батареи стали зрелым продуктом. В настоящее время количество никель-металлогидридных аккумуляторов, произведенных на международном рынке в прошлом году, составляет около 700 миллионов. Масштаб и объем производства никель-металлгидридных батарей в Японии всегда были одними из самых высоких в мире. Китай богат редкоземельными металлами, которые являются сырьем для никель-металлогидридных батарей. В настоящее время отечественные исследования и разработки технологии обработки сырья никель-водородных аккумуляторов становятся все более зрелыми. Никель-металлогидридные батареи могут использоваться взаимозаменяемо с батареями zn-mn и батареями cd-ni. В будущем круглые батареи в основном разрабатываются для разнообразия и коммерциализации спецификаций продуктов, в то время как квадратные батареи в основном разрабатываются в качестве источника энергии для транспортных средств. [1]

Рабочее напряжение аккумуляторов nimh и nicad составляет 1,2 В. Но у nimh более высокое отношение объема к энергии, чем у nicd-ячеек. В зависимости от различных факторов процесса изготовления батарей никель-кадмиевые батареи обладают сильным эффектом памяти, в то время как никель-водородные батареи имеют небольшой эффект памяти. Между тем, никель-кадмиевые батареи содержат тяжелый металл кадмий, использование которого запрещено. Однако никель-металлогидридные батареи не могут заменить никель-кадмиевые батареи во многих электроинструментах из-за их превосходных характеристик разряда при высокой скорости. Поэтому в стандарте ROSH никель-кадмиевые батареи временно разрешено использовать в электроинструментах.

Разница между литиевой батареей и никель-металлогидридной батареей:

При том же объеме литиевая батарея имеет большую емкость, чем батарея NIMH, поэтому ее время разговора и время ожидания больше, чем у батареи NIMH, а ее цена выше, чем у батареи NIMH. Также, вообще говоря, аккумуляторы nimh нельзя использовать с зарядом, что значительно снижает удобство использования.

Разработка литий-ионных аккумуляторов - это сначала литиевая батарея, затем литий-ионная батарея. В ранних литиевых батареях в качестве отрицательного электрода использовались пластины из чистого лития. Этот вид лития может легко воспламениться и стать причиной опасности. На этой основе разработаны литий-ионные аккумуляторы. Катод литий-ионной батареи - графит. Ионы проводят ионы лития, а не металлического лития. Безопасность значительно улучшена.

Рабочее напряжение литий-ионного аккумулятора составляет 3,7 В. Громкость выше, чем у нимх. В настоящее время литий-ионный аккумулятор имеет алюминиевый корпус, стальной корпус и гибкую упаковку. Доля рынка в соответствующих областях. Некоторые рынки распространены, например, литиевые батареи для мобильных телефонов.

Однако, поскольку рабочее напряжение предыдущей одноразовой батареи и батареи NIMH составляло 1,2-1,5 В, две тандемные батареи были 2,4 В ~ 3,0 В. Этот стандарт рабочего напряжения установлен в большинстве электроприборов. Такие как плейер, радио и т.д. Поэтому в гражданском аккумуляторе литиевая батарея не может заменить нимх аккумулятор. Однако в более поздних разработках новых электроприборов, таких как MP3, MP4 и т. Д., Литиевая батарея использовалась в качестве мобильного источника питания.

Поэтому никель-металлогидридные, никель-кадмиевые и литий-ионные батареи нельзя заменить другими батареями в соответствующих областях.

Страница содержит содержимое машинного перевода.