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镍镉电池和镍氢电池有什么区别吗

来源:贝斯特娱乐LARGE    2018-06-10    点击量:830

    充电电池与普通电池的不同之处:除两者的端电压不同外,还有两个不同之处:第一,充电电池的内阻远低于普通电池,如用数字万用表测量一节5号普通电池的短路电流,其值一般都在3A以下,而测量一节5号镍镉或者镍氢电池的短路电流,一般在4A以上,正是由于这样,我们在判断真假镍镉、镍氢充电电池时可以用数字表测量其瞬时短路电流来分辨。第二,镍镉、镍氢充电电池与普通电池的放电特性不同,尤其是放电终止时的表现不同。普通电池在放电过程中,其端电压是随着放电量的增多而逐渐的由1.5V降低的,不存在端电压突然变化的现象,而镍镉和镍氢电池则不同,其在放电过程中端电压几乎不随放电量的多少而改变,但一旦放电完毕。端电压由1.2V左右降到1.0V左右,此时放电电流也成倍减小。在端电压下降带1.0V以下继续放电称为过放电,对电池有损害,影响寿命。


  我们目前所使用的充电电池中,一般按其化学成分的不同可分为四类,分别为镍镉电池(NiCd)、镍氢电池(NiMH)、铅酸电池(PbSO4)和锂离子电池(Li+)。下面简单介绍一下这四类充电电池:


  (一)铅酸电池:它是较早出现的一种充电电池,也就是平常用的汽车蓄电池。有普通铅酸电池和阀拉式密封铅酸电池两类。前者由于使用不方便和对环境的污染较严重而逐渐被后者所取代。我们所使用的应急灯一般为此类电池,正常循环寿命为1000~1200次。


  (二)镍镉电池:它也是较早出现的电池。即目前大家所普遍使用的随身听充电电池。单个电池的标称电压为1.25V,其容量(充电电池的容量用电流(mA)乘以小时(h)来表示。如果一电池的容量为500MA,则表示该电池以500MA的电流可以放电一小时)对于一般5号电池(AA型)在450~800MA之间,正常循环充电次数在500次以上,但如果使用不正确,会大大缩短其使用次数。镍镉电池存在一种被人们称为“记忆效应”的现象。当人们对没有放电完的镍镉电池充电时,电池会自动“记”住这一个没有放电完全的点。下次充电达到这一点时,就会表现出与电池放电完毕相同的特征。这样虽然电池还没放电完全,但此时容量一样降低了,这就是所谓的“记忆效应”,其实质是在电极中产生了树状结晶组织,这种“记忆效应”是镍镉电池所特有的。它会严重影响电池的容量,降低电池的使用时间,所以对镍镉在电池充电之前要对其进行彻底地放电,使其在放电完会后再充电,大家在使用此类电池时切勿反复对电池充电,市售的绝大部分廉价会自动充电的充电器充电电流很小,将电池充满至少在15小时以内,且不备放电功能,对电池损坏较大。部分功能较好的充电器在确认能快速充电时,就进入预处理阶段,在此阶段,充电器对电池进行完全放电,使每节电池进行完全放电,使每节电池电压降到1.0v左右,以消除镍镉电池的“记忆效应”。对镍镉电池进行预处理后,直接进入快速充电阶段,快速充电结束后转入涓流充电,所需时间一般为2-3小时。


  (三)镍氢电池:它是最近开发的新型充电电池,其各项性能与镍镉电池相似,但它的能量密度更高。一节5号镍氢电池容量在1000mah到1300mah之间,另外,它不存在“记忆效应”,对环境也无污染,因此有人称其为“绿色电池”,当然价钱比较高。


  (四)锂离子电池:它也是最近开发的电池,最大的优点是,能量密度更高,但其价格也很高,一般用于高挡的电子产品中,但在放电时不要超过放电电压,而且也不可大于放电电流放电。


  为了正确地使用好各类充电电池,充分廷长电池的使用寿命,对电池进行正确的充电是非常关键的,如果充电方法不正确,将会大大缩短电池的使用寿命。


  可充电电池主要有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种。目前使用的镍镉(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配制而成。电池槽中装入一定密度的电解液后,由于电化学反应,正、负极板间会产生约为2.1V的电动势。


  新铅酸电池初次使用时,必须先充满电。如采用0.1C充电速率充电,大约需要55~75小时。蓄电池正常使用放完电后,应立即充电。通常采用的方法有:(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。快速充电的初充时间不超过5小时,正常充电时间可缩短到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,石墨不参加化学反应,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扩散性,防止结块,并增加极板的容量。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。与其它电池相比,NiCd电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率)适中。NiCd电池在使用过程中,如果放电不完全就又充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。比如,放出80%电量后再充足电,该电池只能放出80%的电量。这就是所谓的记忆效应。当然,几次完整的放电/充电循环将使NiCd电池恢复正常工作。由于NiCd电池的记忆效应,若未完全放电,应在充电前将每节电池放电至1V以下。


  镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金。电解液通常用30%的KOH水溶液,并加入少量的NiOH。隔膜采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。


  镍氢电池加速前进


  镍氢电池(Ni-MHBatteries)作为早期的镍镉电池的替代产品,它是目前最环保的电池,不再使用有毒的镉,可以消除重金属元素对环境带来的污染问题。镍氢电池具有较大的能量密度比,这意味着可以在不为数码设备增加额外重量的情况下,使用镍氢电池能有效地延长设备的工作时间。镍氢电池另一个优点是:大大减小了镍镉电池中存在的“记忆效应”,这使镍氢电池可以更方便地使用。


  镍氢电池何以取代最被人们看好的贝斯特bst2222?其实不无道理。首先,镍氢电池从20世纪90年代就开始投放市场,经过市场检验的时期更长。其次镍氢矿产资源充足;再次国内生产厂家众多,仅广东一地就有100多家做镍氢电池的私人企业;第四,跟锂电相比,镍氢电池特点是安全性高,不容易爆炸。


  镍氢电池是目前在HEV汽车领域中应用最为成熟的二次电池。但客观来看,镍氢电池也存在一些“掣肘”之处:提炼技术不够成熟,成本过高。还有一大隐患是一旦大面积推广,将来面临回收的难题。从长期看,镍氢电池将面对锂离子电池的强力挑战,但短期内,镍氢电池在即将到来的新能源时代仍然前景看好。


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  自1991年商业化以来整个锂离子电池产业发展很快,其中聚合物锂离子电池在安全性、体积、质量、容量和放电性能方面均优于液态锂离子电池,应用范围更广。


  在日前举行的第5届北京国际电动汽车清洁能源车展览会上,记者采访时发现,各大客车生产商带来参展的纯电动客车几乎全部采用贝斯特bst2222。一汽客车采用锂动力电池,中大青山纯电动客车、山东沂星采取了磷酸铁贝斯特bst2222,还有包括磷酸基锂离子电子、磷酸亚鉄锂在内的多种贝斯特bst2222得到了充分的展示。


  清华大学汽车工程研究院常务副院长宋健表示,目前全球99%的混合动力电池市场份额为镍氢电池,镍氢电池技术在国内的发展也比较成熟。但镍的价格昂贵,镍氢电池在生产成本上比贝斯特bst2222高出不少。与镍氢电池相比,新一代贝斯特bst2222重量将减轻一半,蓄电容量则增加1倍以上,一次充电后行驶里程将大大提高。而且镍氢电池的寿命在未来3到5年内将达到极限。从长远来说,贝斯特bst2222将成为未来新能源汽车发展更值得倚重的动力源。


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