一文解讀鎳鎘電池和鎳氫電池與鋰電池的區別

2020-11-25 電子發燒友

一文解讀鎳鎘電池和鎳氫電池與鋰電池的區別

網絡整理 發表於 2019-12-03 09:30:28

　　鎳鎘電池

　　鎳鎘電池是一種直流供電電池，鎳鎘電池可重複500次以上的充放電，經濟耐用。其內部抵制力小，既內阻很小，可快速充電，又可為負載提供大電流，而且放電時電壓變化很小，是一種非常理想的直流供電電池。

　　鎳鎘電池（Ni-Cd，Nickel-Cadmium Batteries， Ni-Cd Rechargeable Battery）是最早應用於手機、超科等設備的電池種類，它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強、維護簡單，一般使用以下反應放電：

　　充電時反應相反。

　　鎳鎘電池最致命的缺點是，在充放電過程中如果處理不當，會出現嚴重的「記憶效應」，使得服務壽命大大縮短。所謂「記憶效應」就是電池在充電前，電池的電量沒有被完全放盡，久而久之將會引起電池容量的降低，在電池充放電的過程中（放電較為明顯），會在電池極板上產生些許的小氣泡，日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。當然，我們可以通過掌握合理的充放電方法來減輕「記憶效應」。此外，鎘是有毒的，因而鎳鎘電池不利於生態環境的保護。眾多的缺點使得鎳鎘電池已基本被淘汰出數碼設備電池的應用範圍。

　　鎳氫電池

　　鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質為金屬氫化物，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。鎳氫電池作為氫能源應用的一個重要方向越來越被人們注意。

　　由於化石燃料在人類大規模開發利用的情況下越來越少，近年來，氫能源的開發利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應用的一個重要方向越來越被人們注意。雖然鎳氫電池確實是一種性能良好的蓄電池，但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池，這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內使用容易爆炸，而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑，使它的成本變得很貴，這就很難為民用所接受，因此，國外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀70年代初由美國的M.Klein和J.F.Stockel等首先研製。用鎳氫電池代替鎘鎳電池並應用於各種衛星上的趨勢已經形成。

　　鎳鎘電池和鎳氫電池與鋰電池的區別

　　鎳鎘電池和鎳氫電池和鋰電池是目前最流行的三種電池品種，那麼這三者的區別在於哪呢？以下來說明一下。

　　鎳鎘電池（Nicad）

　　鎳鎘電池非常堅固。它們適合在極端環境中工作，例如寒冷或炎熱的天氣。它們的壽命周期也比鎳氫電池或鋰電池長，生命周期約為700-1000。它們非常適用於高輸出深度放電應用。在不利方面，他們有一個稱為「記憶效應」的充電問題。也就是說，如果他們在每次使用後沒有完全充電。會記憶最後一次僅剩電量的最大值，會縮短電池的使用壽命。它們可以進行修復，但至少需要3個生命周期。使用鎳鎘電池的好處是極端的溫度耐受性，深度放電能力。自松下收購三洋以來，優質電池的供應量已經下降。松下已經停止生產幾種尺寸的鎳鎘電池。因此，已停產的尺寸現在僅供中國製造商使用。這是一種劣質電池。

　　鎳氫電池（NiHM）

　　鎳氫電池比鎳鎘電池具有更高的容量，並且比鋰電池的容量更小。它們的重量幾乎是鎳鎘電池的兩倍。它們有不明顯的記憶效應。它們是一種良好的中溫電池。您可以使用它們，通常在-5至95度華氏度，沒有任何不利的問題。它們具有良好的深度放電特性，可儲存近兩倍的鎳鎘電池容量。它們的生命周期通常低於鎳鎘電池，生命周期為500-800次。它們在充電和放電特性方面與鎳鎘電池非常相似，並且比具有熱失控的鋰電池更安全。鎳氫電池更容易出現這樣的情況，就是當你一直給電池組充電時，你會去使用它，它的電量就會立刻消失。當你測試它時，會說它充滿電。這是因為電池無法再保持電池完整容量。鎳氫電池比鋰電池更好地防止熱失控，但不如鎳鎘電池好。它們具有與鎳鎘電池類似的安全特性，並且比鎳鎘電池更適合環境。鎳氫電池的可用性非常好。一些製造商在許多國家生產它們。

　　鋰電池（lithium battery）

　　鋰電池以其巨大的能量密度而聞名。它們能夠比任何傳統電池組每磅存儲更多能量。這使得它們非常適用於可攜式電子產品，車輛等。它們沒有鎳鎘電池所具有的記憶效應，並且與鎳鎘電池或鎳氫電池相比，它們在深度放電應用中表現最佳。在環境方面，它們比鎳鎘電池更環保，因為它們不會汙染水源。在極端溫度使用，鋰電池不是很好用的電池。-40攝氏度時鋰電池的最大容量是其室溫容量的12％。安全是鋰電池的另一個問題。所有鋰電池都必須通過集成電路進行控制，以控制輸入和輸出電壓。如果電路不存在，鋰電池可能會發生熱失控。我相信你們都聽說過筆記本電腦著火了。這是熱失控的一個例子。另一個安全問題是水。在有水的環境下，鋰電池內部會極快地氧化（可能會爆炸）。鋰電池的生命周期約為400至750.鋰電池的充放電曲線非常特別。它可以處理大量輸入和輸出電壓，非常適合用於電動工具，電動車輛，行動裝置等。 鋰的可用性非常好。世界上有幾個地區可以開採它，在可預見的未來，定價應該是穩定的。並且具有靈活性。

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