鎳氫電池有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?鎳氫電池工作原理是怎么樣的?
導(dǎo)讀:本文主要向大家介紹鎳氫電池有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及鎳氫電池的工作原理是怎么樣的。
鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品,國際市場上年生產(chǎn)鎳氫電池數(shù)量約7億只。
鎳氫電池有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?
1、鎳氫電池優(yōu)點(diǎn)
功率性能好。鎳氫電池內(nèi)部使用了大量的金屬材料,導(dǎo)電性能良好,可以適應(yīng)大功率放電,目前比功率達(dá)到1500W/kg以上。
低溫性能好。采用的為無機(jī)電解液體系,低溫性能相對比鋰系列電池要好。
應(yīng)用等比較成熟 目前商業(yè)化的混合電動 如豐田的Prius、本田的Insight 混合電動汽車使用的均為鎳氫電池。
管理系統(tǒng)相對簡單 電池耐過充電和過放電能力比較強(qiáng),沒必要監(jiān)測到每只單體電池的電壓。電池在充電過程中可以通過和消耗氣體(氧氣)的副反應(yīng)來實現(xiàn)自均衡,不必要采用特別的均衡電路。
循環(huán)壽命高,無污染,耐過充過放,具有較高的回收價值。
2、鎳氫電池缺點(diǎn)
電池的熱效應(yīng) 鎳氫電池在電動汽車應(yīng)用中遇到的主要問題為熱問題。主要原因有兩個,一是鎳氫電池本身的充電反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),充電過程中產(chǎn)生的熱量達(dá)到一949J/(A·h);二是充電效率低,鎳氫電池即使在空態(tài)下,充電效率也達(dá)不到100%,充電量超過80%后,副反應(yīng)速度很快增加,產(chǎn)熱速度迅速上升。嚴(yán)重會帶來熱失控問題。充電電流越大,充電效率越低,產(chǎn)生的熱量會更多。
電池比能量較低 一般在50~70W·h/kg。雖然是鉛酸電池的2~3倍,但與鋰系列電池相比較,相差較大。
標(biāo)稱電壓低 。1.2V的標(biāo)稱電壓,組合成數(shù)百伏的車用動力電源系統(tǒng),就需要更多的電池串聯(lián),對電池的一致性、可靠性要求更高。
高溫充電性能差。高溫下充電效率降低,反應(yīng)效率的降低推動電池溫度的進(jìn)一步升高,最終可能會出現(xiàn)熱失控,而出現(xiàn)安全問題。
自放電大。在常用的鉛酸、鎳氫、鋰系列動力電池當(dāng)中,鎳氫電池的自放電是比較大的。一般充滿電常溫擱置28天自放電達(dá)到10%~30%。
材料成本高。鎳氫電池中使用了大量較貴重的金屬如鎳、鈷等,使電池原材料成本比較高。
鎳氫電池工作原理
一般來說鎳氫電池就是通過電池里面的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)而得來電能,所以要看鎳氫電池的工作原理就要先看懂電池的反應(yīng)方程式。反應(yīng)方程式如下:
電解質(zhì):主要為KOH作電解液(電解質(zhì)7moL/LKOH+15g/LLiOH)
充電時:
陽極反應(yīng): Ni(OH) 2 + OH - → NiOOH + H 2O + e -
陰極反應(yīng):M + H 2O + e - → MH + OH -
總反應(yīng):M + Ni(OH) 2 → MH + NiOOH
放電時:
正極:NiOOH + H 2O + e - → Ni(OH) 2 + OH -
負(fù)極:MH + OH - → M + H 2O + e -
總反應(yīng):MH + NiOOH → M + Ni(OH) 2
鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni(OH)2(稱NiO電極),負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物,也稱儲氫合金(電極稱儲氫電極),電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液?;钚晕镔|(zhì)構(gòu)成電極極片的工藝方式主要有燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等。
不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異,一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負(fù)極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。
以上就是鎳氫電池定制廠家格瑞普為大家?guī)淼逆嚉潆姵赜心男﹥?yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及鎳氫電池工作原理是怎么樣的介紹。
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