绿色充电电池锂离子电池和镍氢电池系统的知识
来源：宝鄂实业
2020-03-15 12:35
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本文将在市场上现在最常见的两种绿色高能充电电池锂离子电池和镍氢电池系统的知识,为了给我们提供一个全面了解的两种电池和电池比较角的选择和电池应用仔细一看。
首先,定义
锂离子电池是以锂化合物为正极，碳为负极的碱性电池。
镍金属氢化物电池一种碱性蓄电池，主要由镍和主要由储氢合金制成。
二、原则
锂离子电池主要通过锂离子在正极和负极之间的移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往复插入和放电:在可充电电池中，Li+从正极放电，通过电解液插入负极。放电则相反。
1. 正极反应:放电时嵌入锂离子;充电时，锂离子被剥离。
充电时:LiFePO4→Li1-xFePO4 + xLi+ + xe−
放电:Li1-xFePO4 + xLi+ + xe−→LiFePO4
2. 负反应:放电时锂离子被分离插入;充电时，插入锂离子。
充电时间:xLi+ + xe−+ 6C→LixC6
放电:LixC6→xLi+ + xe−+ 6C
当镍氢电池充电时，氢离子(H+)在氢氧化钾(KOH)电解液中被这些化合物释放和吸收，避免形成氢(H2)来维持电池内部的压力和体积。当电池放电时，氢离子通过相反的过程回到原来的位置。
1. 当充电
正反应:Ni(OH)2 + OH-生成NiOOH + H2O + e-
负反应:M + H2O + e-→MH + OH-
总反应:M + Ni(OH)2→MH + NiOOH
2. 当放电
正极:NiOOH + H2O + e-→Ni(OH)2 + OH-
负电极:MH + OH-→M + H2O + e-
总反应:MH + NiOOH→M + Ni(OH)2
3、功能,
1. 电压:锂电池的电压是镍氢电池的3倍。
锂离子电池电压= 3.6V
镍氢电池电压= 1.2v
2. 根据质量计算，锂离子电池具有更高的能量密度。
锂离子电池能量/重量= 150 ~ 200Wh/kg(540 ~ 720kJ/kg)
镍氢电池能量/重量= 60- 120wh /kg(瓦特小时/kg)
3.按体积计算，锂离子电池具有较高的能量密度。
锂离子电池能量/体积= 250 ~ 530Wh/L(0.9 ~ 1.9kJ/cm3)
镍氢电池能量/体积= 140-300 Wh/L(瓦特小时/升)，即504-1188 kj /kg (kjoule /kg)
4. 输出功率:锂离子电池具有更高的输出功率。
锂离子电池功率/重量= 300 ~ 1500W/kg(@20秒)
镍氢电池功率/重量= 250-1000 W/kg
5. 自放电率:锂离子电池自放电率较低
锂离子电池自放电率< 5% ~ 10% /月，一般低于2% /月(可恢复性)
镍氢电池的自放电率一般为每月2-30%，视温度而定。低自放电模式为每年10-30%
6. 充放电功率:锂离子电池的充放电速度较高。
锂离子电池充放电功率= 100%
镍氢电池充放电功率= 66%
7. 循环次数:两个电池的循环次数相近，循环寿命相对较长。
锂离子电池充放电周期= 500-2000次(磷酸铁锂电池可达到2000次以上)
镍氢电池充放电次数= 500-1800次
8. 工作温度规划:两种高性能电池的温度规划非常广泛。相比之下，在低温环境下，镍氢电池的放电特性较好。
锂离子电池工作温度规划-20℃~ 60℃
镍金属氢化物电池工作温度规划-30℃~ 50℃(低温镍金属氢化物电池可正常使用-40℃)
四是利益
1. 高比能:单个电荷的范围很长，两者的比能都很高。相比之下，锂离子电池(当时比能最高的电池)为>镍氢电池;
2、高比功率:在运行中大电流可以稳定放电，加速爬升的天赋很好，两者的比功率都很高，锂离子具有明显的优势;
3、自放电小:两者都有这个好处，锂离子电池更好;
4、重量轻，体积小，同类型镍氢电池重量轻，体积小。
