介紹兩種最常見(jiàn)的高能量綠色電池
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-04 18:38
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介紹了兩種最常見(jiàn)的高能量綠色電池
本文將給出一個(gè)系統(tǒng)的解釋兩個(gè)最常見(jiàn)的綠色高能充電電池鋰離子電池和鎳氫電池的市場(chǎng),以便為您提供一個(gè)全面的理解這兩種電池和引用的比較角度選擇電池和電池使用。
一、定義
鋰離子電池是以鋰為正極，碳為負(fù)極的堿性電池。
鎳金屬氫化物電池一種堿性電池，主要由鎳和一種貯氫合金組成。
二、原則
鋰離子電池的工作原理是在正極和負(fù)極之間移動(dòng)鋰離子。在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間來(lái)回插入和脫嵌:在可充電電池中，Li+從正極脫嵌，通過(guò)電解液嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。當(dāng)卸貨時(shí)，情況正好相反。
1. 正極反應(yīng):放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子不嵌入。
充電時(shí):LiFePO4→li1-xfepo4 + xLi+ + xe−
放電:li1-xfepo4 + xLi+ + xe−→LiFePO4
2. 負(fù)極反應(yīng):鋰離子放電時(shí)不插電，充電時(shí)插入鋰離子。
充電時(shí):xLi+ + xe−+ 6C→LixC6
放電:LixC6→xLi+ + xe−+ 6C
在電池充電過(guò)程中，氫氧化鉀(KOH)電解液中的氫離子(H+)被這些化合物釋放和吸收，避免形成氫(H2)來(lái)維持電池內(nèi)部的壓力和體積。當(dāng)電池放電時(shí)，氫離子向相反方向運(yùn)動(dòng)。
1. 當(dāng)充電
正反應(yīng):Ni(OH)2 + OH-→NiOOH + H2O + e-
負(fù)反應(yīng):M + H2O + e-→MH + OH-
總反應(yīng):M + Ni(OH)2→MH + NiOOH
2. 當(dāng)放電
正極:NiOOH + H2O + e-→Ni(OH)2 + OH-
負(fù):MH + OH-→M + H2O + e-
總反應(yīng):MH + NiOOH→M + Ni(OH)2
3、功能,
1. 電壓:鋰電池的電壓是鎳氫電池的3倍。
鋰離子電池電壓= 3.6v
鎳氫電池電壓= 1.2v
2. 在質(zhì)量方面，鋰離子電池具有更高的能量密度。
鋰離子電池能量/重量= 150 ~ 200Wh/kg(540 ~ 720kJ/kg)
鎳氫電池能量/重量= 60-120wh /kg(瓦特小時(shí)/kg)
3.鋰離子電池具有更高的能量密度。
鋰離子電池能量/體積= 250 ~ 530Wh/L(0.9 ~ 1.9kJ/cm3)
鎳氫電池能量/體積= 140-300 Wh/L(瓦特小時(shí)/升)即504-1188kj /kg (kj /kg)
4. 輸出功率:鋰離子電池具有更高的輸出功率。
鋰離子電池功率/重量= 300 ~ 1500W/kg(@20 s)
鎳氫電池功率/重量= 250-1000 W/kg
5. 自放電率:鋰離子電池自放電率較低
鋰離子電池自放電率< 5% ~ 10% /月，一般小于2% /月(可回收)
鎳氫電池自放電率=一般每月2-30%，見(jiàn)溫度，低自放電模式，每年10-30%
6. 充放電效率:鋰離子電池的充放電效率更高。
鋰離子電池充放電效率= 100%
鎳氫電池充放電效率= 66%
7. 循環(huán)次數(shù):兩個(gè)電池的循環(huán)次數(shù)相近，循環(huán)壽命相對(duì)較長(zhǎng)。
鋰離子電池充放電周期= 500-2000次(磷酸鐵鋰電池可達(dá)到2000次以上)
鎳氫電池充放電循環(huán)次數(shù)= 500-1800次
8、工作溫度范圍:兩款高性能電池具有寬廣的溫度范圍，相比于低溫環(huán)境，鎳氫電池的放電特性更好。
鋰離子電池的工作溫度在-20℃到60℃之間
鎳氫電池工作溫度范圍:-30℃~ 50℃(低溫鎳氫電池在-40℃下可正常使用)
