鎳氫電池和鋰離子電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?
鎳氫電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?
鎳氫電池的主要組成為:正極片(鎳氧化物)、負(fù)極片(儲氫合金)、電解液(主要為KOH)、隔膜紙、密封圈、正極帽、電池殼等。
概述:
民用的鎳氫電池屬于低壓鎳-氫電池,以Ni(OH)2作為正極,以貯氫合金作為負(fù)極,氫氧化鉀堿性水溶液為電解液。鎳氫電池的外形規(guī)格的指標(biāo)和鎳鎘電池大體一致。在性能指標(biāo)上比較來看也有很多不一樣的地方,但是鎳氫電池有自己一些獨(dú)特的優(yōu)勢,最主要的體現(xiàn)是鎳氫電池的比能量密度高(就是同等體積的電池,鎳氫電池比鎳鎘電池容量更大),理論上,鎳氫電池是鎳鎘電池能量密度的1.5-2倍多;還有鎳氫電池環(huán)保性好,鎳氫電池不使用金屬“鎘”,也不采用有毒物質(zhì),不會污染環(huán)境;還有鎳氫電池基本上么有了“記憶效應(yīng)”。當(dāng)然是不含有鋅、錳的。
鎳氫電池的化學(xué)組成部分:
鎳氫電池中的“金屬”部分實(shí)際是金屬互化物。許多種類的金屬互化物都已被運(yùn)用在鎳氫電池的制造上,它們主要分為兩大類。最常見的是AB5一類,A是稀土元素的混合物(或者)再加上鈦(Ti);B則是鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn),(或者)還有鋁(Al)。而一些高容量電池的“含多種成分”的電極則主要由AB2構(gòu)成,這里的A則是鈦(Ti)或者釩(V),B則是鋯(Zr)或鎳(Ni),再加上一些鉻(Cr)、鈷(Co)、鐵(Fe)和(或)錳(Mn)。所有這些化合物扮演的都是一樣的角色:可轉(zhuǎn)化成金屬氫化物。電池充電時(shí),氫氧化鉀(KOH)電解液中的氫離子(H+)會被釋放出來,由于這些化合物將它吸收,避免形成氫氣(H2),以保持電池內(nèi)部的壓力和體積。當(dāng)電池放電時(shí),這些氫離子便會經(jīng)由相反的過程而返回原來的地方。
鋰離子電池的主要結(jié)構(gòu)組成是什么?
鋰離子電池的主要組成為:電池上下蓋、正極片(活性物質(zhì)為氧化鋰鈷)、隔膜(一種特殊的復(fù)合膜)、負(fù)極(活性物質(zhì)為碳)、有機(jī)電解液、電池殼(分為鋼殼和鋁殼兩種)等。
鋰離子電池的組成部分
1、干電池(常用的一種是碳-鋅干電池):負(fù)極是鋅做的圓筒,內(nèi)有氯化銨作為電解質(zhì),少量氯化鋅、惰性填料及水調(diào)成的糊狀電解質(zhì),正極是四周裹以摻有二氧化錳的糊狀電解質(zhì)的一根碳棒。電極反應(yīng)是:負(fù)極處鋅原子成為鋅離子(Zn++),釋出電子,正極處銨離子(NH4+)得到電子而成為氨氣與氫氣。用二氧化錳驅(qū)除氫氣以消除極化。電動勢約為1.5伏。
2、鉛蓄電池最為常用,其極板是用鉛合金制成的格柵,電解液為稀硫酸。兩極板均覆蓋有硫酸鉛。但充電后,正極處極板上硫酸鉛轉(zhuǎn)變成二氧化鉛,負(fù)極處硫酸鉛轉(zhuǎn)變成金屬鉛。放電時(shí),則發(fā)生反方向的化學(xué)反應(yīng)。
3、鉛晶蓄電池:鉛晶蓄電池應(yīng)用的是專有技術(shù),所采用的高導(dǎo)硅酸鹽電解質(zhì)是傳統(tǒng)鉛酸電池電解質(zhì)的復(fù)雜性改型,無酸霧內(nèi)化成工藝是定型工藝的革新。
4、鐵鎳蓄電池:也叫愛迪生電池。鉛蓄電池是一種酸性蓄電池,與之不同,鐵鎳蓄電池的電解液是堿性的氫氧化鉀溶液,是一種堿性蓄電池。其正極為氧化鎳,負(fù)極為鐵。電動勢約為1.3~1.4伏。其優(yōu)點(diǎn)是輕便、壽命長、易保養(yǎng),缺點(diǎn)是效率不高。
5、鎳鎘蓄電池:正極為氫氧化鎳,負(fù)極為鎘,電解液是氫氧化鉀溶液。
6、銀鋅蓄電池:正極為氧化銀,負(fù)極為鋅,電解液為氫氧化鉀溶液。
7、燃料電池:燃料電池由燃料(例如氫、甲烷等)、氧化劑(例如氧和空氣等)、電極和電解液等四部分構(gòu)成。
8、太陽電池:把太陽光的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置。
9、核電池:把核能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置(目前的核發(fā)電裝置是利用核裂變能量使蒸汽受熱以推動發(fā)電機(jī)發(fā)電,還不能將核裂變過程中釋放的核能直接轉(zhuǎn)換成電能)。
10、堿性電池:堿性電池是最成功的高容量干電池,也是目前最具性能價(jià)格比的電池之一。堿性電池是以二氧化錳為正極,鋅為負(fù)極,氫氧化鉀為電解液。
11、鋰電池:以鋰為負(fù)極的電池。按所用電解質(zhì)不同分為:①高溫熔融鹽鋰電池;②有機(jī)電解質(zhì)鋰電池;③無機(jī)非水電解質(zhì)鋰電池;④固體鋰電池
電解質(zhì)鋰電池;⑤鋰水電池。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是單體電池電壓高,比能量大,儲存壽命長(可達(dá)10年),高低溫性能好,可在-40~150℃使用。
















