鎳氫電池具體有什麼用途

2020-11-28 電子發燒友

鎳氫電池具體有什麼用途

發表於 2017-12-12 10:30:40

　　什麼是鎳氫電池

　　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。

　　結構與原理

　　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。活性物質構成電極極片的工藝方式主要有燒結式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等，不同工藝製備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異，一般根據使用條件不同的工藝生產電池。通訊等民用電池大多採用拉漿式負極、泡沫鎳式正極構成電池。充放電化學反應如下：

　　正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-

　　負極：M+H2O+e-=MHab+OH-

　　總反應：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH

　　註：M：氫合金；Hab：吸附氫；反應式從左到右的過程為充電過程；反應式從右到左的過程為放電過程。

　　充電時正極的Ni（OH）2和OH-反應生成NiOOH和H2O，同時釋放出e-一起生成MH和OH-，總反應是Ni（OH）2和M生成NiOOH，儲氫合金儲氫；放電時與此相反，MHab釋放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。電池的標準電動勢為1.319V。

　　分類

　　鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。

　　低壓鎳氫電池具有以下特點：

　　（1）電池電壓為1.2~1.3V，與鎘鎳電池相當；

　　（2）能量密度高，是鎘鎳電池的1.5倍以上；

　　（3）可快速充放電，低溫性能良好；

　　（4）可密封，耐過充放電能力強；

　　（5）無樹枝狀晶體生成，可防止電池內短路；

　　（6）安全可靠對環境無汙染，無記憶效應等。

　　高壓鎳氫電池具有如下特點：

　　（1）可靠性強。具有較好的過放電、過充電保護，可耐較高的充放電率並且無枝晶形成。具有良好的比特性。其質量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。

　　（2）循環壽命長，可達數千次之多。

　　（3）全密封，維護少。

　　（4）低溫性能優良，在-10℃時，容量沒有明顯改變。

　　鎳氫電池有什麼用途？

　　1.電氣設備：電力儀表、自動化控制、測繪儀器

　　2.家用可攜式：可攜式血壓、血糖測試儀、多參數監護儀、按摩器、可攜式DVD等

　　3.燈具：探照燈、手電筒、應急燈、太陽能燈

　　4.電子玩具：飛機航模、遙控車、遙控船 5.電動工具：電鑽、電刨、電鋸、電批

　　消費性電子產品

　　鎳氫電池被普及地應用在消費性電子產品中。

　　舊式的鎳氫電池因為自放電的原故，會在充電後數月甚至數星期內失去電量，只可應用於短時間內需要電力的用途。如家電用品的紅外線搖控器或時鐘一類並不適合。

　　新式的低漏電鎳氫電池基本上已經可以取代在絕大部份原本使用鹼性電的用途上。唯獨是一些比較舊式及低耗電量的電子產品（例如舊式的收音機）因為電壓問題而在使用鎳氫電池時性能會有所下降。

　　遙控玩具

　　一些功率特別大的鎳氫電池，其容量、輸出電池及功率比鎳鎘電池大，所以在電動遙控玩具（例如遙控車）上取代了鎳鎘電池。

　　混合動力車輛

　　大功率的鎳氫電池也使用在油電混合動力車輛中，最佳的例子就是豐田的prius，該車使用了特別的充放電程序，使電池充放電壽命可足夠車輛使用十年。 其他使用鎳氫電池的混合動力車輛包括有：

　　本田洞察者

　　福特汽車的Ford Escape

　　雪佛蘭的Chevrolet Malibu

　　本田的Honda Civic Hybrid

　　純電池動力車

　　雖然在重量上比鋰離子電池重，但仍然有部份純電池動力車使用鎳氫電池，例如：

　　通用汽車的Honda Civic Hybrid

　　本田的Honda EV Plus

　　福特汽車的Ford Ranger EVVectrix

　　能量再生系統

　　松下日前介紹了採用鎳氫充電電池的怠速停止車用能量再生系統，該系統是在通常配備的鉛蓄電池的基礎上組合使用鎳氫充電電池，將減速時產生的能量存儲在鎳氫充電電池中再利用，這樣不但能提高燃效，還能減輕鉛蓄電池的負擔，延長鉛蓄電池的壽命。將來，還將實現不僅對車載電裝品供電，還將實現為輔助驅動的起動馬達供電，由此有望進一步提高燃效。

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