鎳氫電池的技術(shù)分析

近年來，鎳金屬氫化物，鎳氫電池和電池作為可充電電池的可行形式得到廣泛使用。這些鎳氫電池能提供與舊的鎳鎘電池技術(shù)幾乎相同的特性，但鎳氫電池不具有與鎳鎘電池相同的不利環(huán)境影響的優(yōu)點(diǎn)，并且它們還能夠提供稍高水平的能量密度，因此總體而言充電容量高于鎳鎘電池。因此，鎳氫電池現(xiàn)在被廣泛使用，提供高水平的性能。

鎳氫電池技術(shù)概述

鎳氫電池現(xiàn)在被廣泛使用。雖然鎳氫電池它們確實(shí)存在一些缺點(diǎn)，但它們具有許多突出特性，主要有以下幾點(diǎn)：

1.環(huán)境影響：鎳氫電池技術(shù)已經(jīng)超過鎳鎘電池技術(shù)，因?yàn)樗鼈儗Νh(huán)境的影響較小。鎘的使用是特別關(guān)注的。在歐盟，鎳鎘電池被立法要求終止使用鎳鎘電池消費(fèi)者攜帶使用。雖然從鎳氫電池中去除了有毒鎘的使用，但所使用的其他金屬的開采和加工造成了一些環(huán)境威脅。幸運(yùn)的是，當(dāng)鎳氫電池達(dá)到壽命完結(jié)時(shí)，大部分鎳可以相對容易地回收。

2.比能量密度：鎳氫電池與鎳鎘電池相比，具有更高水平的比能，即在一定相同的體積和重量內(nèi)可以擁有更多能量。鎳氫電池它可以在60-100Wh/kg之間，而對于鎳鎘電池可以在40-60之間。

3.輸出電壓：一個(gè)特別幸運(yùn)的參數(shù)是它們提供1.2伏的電池電壓，這與鎳鎘電池非常相似，使它們幾乎成為直接替代品。

4.自放電：鎳氫電池的缺點(diǎn)是它具有高自放電率。他們每周可能會(huì)損失高達(dá)3％的電量。

鎳氫電池基礎(chǔ)知識

鎳氫電池與舊的鎳鎘電池技術(shù)相比有許多相似之處，使用了許多類似的成分。鎳氫電池由三個(gè)主要元素組成：

1.正極：鎳氫電池的正極是具有與鎳鎘電池中的正極相同組成的氫氧化鎳。氧化鎳–氫氧化物電極僅在充電–放電反應(yīng)中交換質(zhì)子，這導(dǎo)致尺寸的非常小的變化，導(dǎo)致高水平的機(jī)械穩(wěn)定性，并且這又導(dǎo)致更長的循環(huán)壽命。

2.電解質(zhì)：鎳氫電池中的電解質(zhì)是氫氧化鉀（KOH）的水溶液，其具有非常高的導(dǎo)電性。該溶液不會(huì)在任何明顯的程度上進(jìn)入鎳氫電池內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)濃度在充電/放電循環(huán)中幾乎保持恒定。這很重要，因?yàn)殡娊赓|(zhì)的濃度是電池電阻的主要貢獻(xiàn)因素。這意味著電池的性能在整個(gè)充電范圍內(nèi)幾乎保持不變。

3.負(fù)極：負(fù)極的活性物質(zhì)實(shí)際上是氫。然而，物理學(xué)上說明不可能直接使用氫，因此氫作為金屬氫化物存儲在鎳氫電池中，金屬氫化物也用作負(fù)電極。作為關(guān)注點(diǎn)，鎳氫電池中使用的金屬氫化物通常可以保持1％至2％重量的氫。

隨著許多新電池技術(shù)的發(fā)展，鎳氫電池技術(shù)被許多人視為臨時(shí)解決方案。鎳氫電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：它們提供與鎳鎘電池非常相似的特性，并且以這種方式它們可以用作直接替代品。從長遠(yuǎn)來看，鋰離子電池正在廣泛使用，但盡管如此，鎳氫電池的使用仍然很普遍。