綠色充電電池鋰離子電池和鎳氫電池系統(tǒng)的知識(shí)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-15 12:35
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本文將在市場(chǎng)上現(xiàn)在最常見(jiàn)的兩種綠色高能充電電池鋰離子電池和鎳氫電池系統(tǒng)的知識(shí),為了給我們提供一個(gè)全面了解的兩種電池和電池比較角的選擇和電池應(yīng)用仔細(xì)一看。
首先,定義
鋰離子電池是以鋰化合物為正極，碳為負(fù)極的堿性電池。
鎳金屬氫化物電池一種堿性蓄電池，主要由鎳和主要由儲(chǔ)氫合金制成。
二、原則
鋰離子電池主要通過(guò)鋰離子在正極和負(fù)極之間的移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間往復(fù)插入和放電:在可充電電池中，Li+從正極放電，通過(guò)電解液插入負(fù)極。放電則相反。
1. 正極反應(yīng):放電時(shí)嵌入鋰離子;充電時(shí)，鋰離子被剝離。
充電時(shí):LiFePO4→Li1-xFePO4 + xLi+ + xe−
放電:Li1-xFePO4 + xLi+ + xe−→LiFePO4
2. 負(fù)反應(yīng):放電時(shí)鋰離子被分離插入;充電時(shí)，插入鋰離子。
充電時(shí)間:xLi+ + xe−+ 6C→LixC6
放電:LixC6→xLi+ + xe−+ 6C
當(dāng)鎳氫電池充電時(shí)，氫離子(H+)在氫氧化鉀(KOH)電解液中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)，氫離子通過(guò)相反的過(guò)程回到原來(lái)的位置。
1. 當(dāng)充電
正反應(yīng):Ni(OH)2 + OH-生成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)電極: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. 根據(jù)質(zhì)量計(jì)算，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.按體積計(jì)算，鋰離子電池具有較高的能量密度。
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504-1188 kj /kg (kjoule /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秒)
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，一般低于2% /月(可恢復(fù)性)
鎳氫電池的自放電率一般為每月2-30%，視溫度而定。低自放電模式為每年10-30%
6. 充放電功率:鋰離子電池的充放電速度較高。
鋰離子電池充放電功率= 100%
鎳氫電池充放電功率= 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)
鎳氫電池充放電次數(shù)= 500-1800次
8. 工作溫度規(guī)劃:兩種高性能電池的溫度規(guī)劃非常廣泛。相比之下，在低溫環(huán)境下，鎳氫電池的放電特性較好。
鋰離子電池工作溫度規(guī)劃-20℃~ 60℃
鎳金屬氫化物電池工作溫度規(guī)劃-30℃~ 50℃(低溫鎳金屬氫化物電池可正常使用-40℃)
四是利益
1. 高比能:單個(gè)電荷的范圍很長(zhǎng)，兩者的比能都很高。相比之下，鋰離子電池(當(dāng)時(shí)比能最高的電池)為>鎳氫電池;
2、高比功率:在運(yùn)行中大電流可以穩(wěn)定放電，加速爬升的天賦很好，兩者的比功率都很高，鋰離子具有明顯的優(yōu)勢(shì);
3、自放電小:兩者都有這個(gè)好處，鋰離子電池更好;
4、重量輕，體積小，同類型鎳氫電池重量輕，體積小。
