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镍氢电池以储氢合金为负极材料有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-03-01 11:29    点击量:

镍氢电池以储氢合金为负极材料,氢氧化镍为正极材料,电解液是含氢氧化锂(LiOH)的氢氧化钾(KOH)水溶液。电池放电时,负极的金属氢化物被氧化生成金属合金,正极的羟基氧化镍(NiOOH)被还原成氢氧化镍,充电过程相反。在金属铂的催化作用下,完成充电和放电的可逆反应。

 

MH + NiOOH → M + Ni(OH)2

负极:MH + OH- - e-→ M + H2O

正极:NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-

充电反应:

M + Ni(OH)2 → MH + NiOOH

阳极:Ni(OH)2 + OH- - e-→ NiOOH + H2O 

阴极:M + H2O + e- → MH + OH-

 

 

(1)比功率高。目前商业化的镍氢功率型电池能做到1350W/kg;

(2)循环次数多。目前电动车镍氢动力电池,80%放电深度可循环1000次以上,是铅酸蓄电池的3倍以上;

(3)无污染。镍氢电池不含铅、镉等对人体有害的金属;

(4)耐过充过放;

(5)无记忆效应;

(6)使用温度范围宽。正常使用温度范围宽-30~55℃;储存温度范围-40~70℃;

(7)安全可靠。短路、挤压、针刺、跌落、加热、耐振动等安全性、可靠性试验无爆炸、燃烧现象。

 

 

(1)高温性能一般;

(2)工作电压低,工作电压范围1.0V~1.4V;

(3)价格比铅酸电池、镍镉电池贵,但是性能比锂离子电池差 。

 

三洋电机株式会社生产的圆柱5.5Ah的镍氢电池组,质量比功率1000W/kg。2005年为Escape配备,后来为本田Accord采用。

美国的Cobasys公司开发了容量为12~60Ah的一系列高功率镍氢电池。质量比功率达到550~600W/kg,体积比功率达到1200~1400W/l,峰值比功率可达1000W/kg,比能量在50~70Wh/kg,使用温度在60℃时能量效率仍保持在80~90%,充电功率也超过500W/kg。

德国Varta公司开发的超高功率镍氢电池(HEV-10 UHP cells)功率密度已达到1000W/kg,但其比能量仅为40Wh/kg。

法国Saft公司的4/5SF型(Φ41mm×93mm)高功率镍氢电池容量为14Ah, 比能量为47Wh/kg,80%充电态对应的比功率为900 W/kg,体积比功率达2500W/l。

我国也有很多单位一直从事混合动力汽车用镍氢电池的研究。中科院上海微系统与信息技术研究所长期从事镍氢电池及相关材料的研究和开发,北京有色总院、中山电池公司、湖南神舟科技、春兰集团、鞍山三普等单位均从不同角度做过大量积极有益的工作,取得了很大的进展。

总的来说,镍氢电池技术各个国家之间差距不大,研发高比能量与高能量效率的镍氢电池是各个国家下一步的方向。