电池之都关于镍氢电池和锂电池的差异吗？

电池之都关于镍氢电池和锂电池的差异吗？

可充电电池主要有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种。现在运用的镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH)和锂离子(Li－Ion)电池都是碱性电池。

铅酸电池阀控式免维护铅酸电池的基本结构如图1所示。它由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2)，负极板上的活性物质为海绵状纯铅(Pb)。电解液由蒸馏水和纯硫酸按一定比例制造而成。电池槽中装入一定密度的电解液后，因为电化学反响，正、负极板间会产生约为2.1V的电动势。

新铅酸电池初次运用时，必须先充满电。如选用0.1C充电速率充电，大约需要55～75小时。蓄电池正常运用放完电后，应立即充电。通常选用的办法有：(1)分级定流充电法；(2)低压恒压充电法(带负载充电)；(3)快速充电法。快速充电的初充时刻不超越5小时，正常充电时刻可缩短到1小时左右。

镍镉电池NiCd电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成，石墨不参与化学反响，其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成，氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的分散性，避免结块，并添加极板的容量。活性物质分别包在穿孔钢带中，加压成型后即成为电池的正负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其它电池比较，NiCd电池的自放电率(即电池不运用时失去电荷的速率)适中。NiCd电池在运用进程中，假如放电不彻底就又充电，下次再放电时，就不能放出全部电量。比如，放出80％电量后再足够电，该电池只能放出80％的电量。这便是所谓的回忆效应。当然，几次完整的放电/充电循环将使NiCd电池康复正常工作。因为NiCd电池的回忆效应，若未彻底放电，应在充电前将每节电池放电至1V以下。

镍氢电池NiMH电池正极板资料为NiOOH，负极板资料为吸氢合金。电解液通常用30％的KOH水溶液，并参加少数的NiOH。隔阂选用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。NiMH电池有圆柱形和方形两种。圆柱形密封NiMH电池的结构如图2所示。

镍氢电池是一种性能杰出的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）2（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。镍氢电池作为氢动力运用的一个重要方向越来越被人们留意。

因为化石燃料在人类大规模开发利用的情况下越来越少，近年来，氢动力的开发利用日益受到重视。镍氢电池作为氢动力运用的一个重要方向越来越被人们留意。虽然镍氢电池确实是一种性能杰出的蓄电池，但航天用镍氢电池是高压镍氢电池（氢压可达3.92MPa，即40kg/cm2），这样的高压力氢气贮存在薄壁容器内运用简单爆炸，而且镍氢电池还需要贵金属做催化剂，使它的本钱变得很贵，这就很难为民用所承受，因而，国外自70年代开始探索民用的低压镍氢电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。高压镍氢电池是20世纪70年代初由美国的M.Klein和J.F.Stockel等首要研制。用镍氢电池代替镉镍电池并运用于各种卫星上的趋势现已形成。

镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）2（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。活性物质构成电极极片的工艺方法主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等，不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异，一般依据运用条件不同的工艺生产电池。通讯等民用电池大多选用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。充放电化学反响如下[1]：

正极：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-

负极：M+H2O+e-=MHab+OH-

总反响：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH

注：M：氢合金；Hab：吸附氢；反响式从左到右的进程为充电进程；反响式从右到左的进程为放电进程。

充电时正极的Ni（OH）2和OH-反响生成NiOOH和H2O，同时释放出e-一起生成MH和OH-，总反响是Ni（OH）2和M生成NiOOH，储氢合金储氢；放电时与此相反，MHab释放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-从头生成Ni（OH）2和OH-。电池的标准电动势为1.319V。

镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。

低压镍氢电池具有以下特色：（1）电池电压为1.2~1.3V，与镉镍电池适当；（2）能量密度高，是镉镍电池的1.5倍以上；（3）可快速充放电，低温性能杰出；（4）可密封，耐过充放电能力强；（5）无树枝状晶体生成，可避免电池内短路；（6）安全可靠对环境无污染，无回忆效应等。[1]

高压镍氢电池具有如下特色：（1）可靠性强。具有较好的过放电、过充电维护，可耐较高的充放电率而且无枝晶形成。具有杰出的比特性。其质量比容量为60A·h/kg，是镉镍电池的5倍。（2）循环寿数长，可达数千次之多。（3）全密封，维护少。（4）低温性能优良，在-10℃时，容量没有明显改变。

镍氢电池在运用时应留意维护。

（1）运用进程忌过充电。在循环寿数之内，运用进程切忌过充电，这是因为过充电简单使正、负极发作膨胀，形成活性物掉落和隔阂损坏，导电网络损坏和电池欧姆极化变大等问题。

（2）避免电解液变质。在镍氢电池循环寿数期，应抑制电池析氢。

（3）镍氢电池的存放。保存镍氢电池应在足够电后，假如在电池中没有储存电能的情况下长期保存电池，将使电池负极储氢合金的功用减弱，并导致电池寿数减短。

（4）电量竭尽后充电。镍氢电池和镍镉电池相同，都有“回忆效应”，即假如放电途中在电池还残存电能的状态下反复充电运用，电池很快就不能用了。