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        镍氢电池的缺点,镍氢电池的有哪些缺点?

        钜大LARGE  |  点击量:8441次  |  2018年07月04日  

        摘要
        镍氢电池(NIMH)是由镍镉电池(NiCdbattery)改良而来,其以能吸收氢的金属(稀土合金或tini合金)代替镉(Cd),可回收再利用,属于环保电池。

        镍氢电池(NIMH)是由镍镉电池(NiCdbattery)改良而来,其以能吸收氢的金属(稀土合金或tini合金)代替镉(Cd),可回收再利用,属于环保电池。


        镍氢电池(NIMH)的优缺点如下:


        相同体积下容量较高,以常见的五号电池为例,镍氢电池的标称容量可达2900mAh(毫安时),而镍镉电池只有1100mAh(毫安时)。


        镍氢电池比碳锌电池或碱性电池有更大的输出电流,相对更适用于高耗电产品,某些动力型的特别型号甚至比普通镍镉电池有更大输出电流。


        较不明显的记忆效应,甚至很多品牌的镍氢电池已经宣称无记忆效应。


        循环寿命长,在正确使用条件下可循环使用500次以上。


        旧款的镍氢电池自放电率高,满电常温下存储自放电率30~35%,但新款的镍氢电池已具有相当低的自放电率。


        耐高温性能差,尽量不要让电池的温度高于45度。否则寿命会很快降低,电池内阻将会增大。


        过度充电对电池寿命影响很大,具有一定的危险性,所以当电池被充满时就要停止充电。


        镍氢电池(NIMH)是由镍镉电池(NiCdbattery)改良而来,其以能吸收氢的金属(稀土合金或tini合金)代替镉(Cd),可回收再利用,属于环保电池。


        镍氢电池(NIMH)的优缺点如下:


        相同体积下容量较高,以常见的五号电池为例,镍氢电池的标称容量可达2900mAh(毫安时),而镍镉电池只有1100mAh(毫安时)。


        镍氢电池比碳锌电池或碱性电池有更大的输出电流,相对更适用于高耗电产品,某些动力型的特别型号甚至比普通镍镉电池有更大输出电流。


        较不明显的记忆效应,甚至很多品牌的镍氢电池已经宣称无记忆效应。


        循环寿命长,在正确使用条件下可循环使用500次以上。


        旧款的镍氢电池自放电率高,满电常温下存储自放电率30~35%,但新款的镍氢电池已具有相当低的自放电率。


        耐高温性能差,尽量不要让电池的温度高于45度。否则寿命会很快降低,电池内阻将会增大。


        过度充电对电池寿命影响很大,具有一定的危险性,所以当电池被充满时就要停止充电。


        镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。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。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。


        由于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,氢能源的开发利用日益受到重视。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。虽然镍氢电池确实是一种性能良好的蓄电池,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使用容易爆炸,而且镍氢电池还需要贵金属做催化剂,使它的成本变得很贵,这就很难为民用所接受,因此,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等首先研制。用镍氢电池代替镉镍电池并应用于各种卫星上的趋势已经形成。


        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式主要有烧结式、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,一般根据使用条件不同的工艺生产电池。通讯等民用电池大多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。充放电化学反应如下[1]:


        正极:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-


        负极:M+H2O+e-=MHab+OH-


        总反应:Ni(OH)2+M=NiOOH+MH


        注:M:氢合金;Hab:吸附氢;反应式从左到右的过程为充电过程;反应式从右到左的过程为放电过程。


        充电时正极的Ni(OH)2和OH-反应生成NiOOH和H2O,同时释放出e-一起生成MH和OH-,总反应是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-重新生成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点:(1)电池电压为1.2~1.3V,与镉镍电池相当;(2)能量密度高,是镉镍电池的1.5倍以上;(3)可快速充放电,低温性能良好;(4)可密封,耐过充放电能力强;(5)无树枝状晶体生成,可防止电池内短路;(6)安全可靠对环境无污染,无记忆效应等。[1]


        高压镍氢电池具有如下特点:(1)可靠性强。具有较好的过放电、过充电保护,可耐较高的充放电率并且无枝晶形成。具有良好的比特性。其质量比容量为60A·h/kg,是镉镍电池的5倍。(2)循环寿命长,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。


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