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镍氢电池的简介和与镍镉电池和Ni-H2电池的对比!

镍镉电池已被广泛使用了数十年,但由于其高生产毒性,不得不寻找替代技术。结果,镍氢电池已经生产出来,现在正在广泛使用。尽管镍氢电池的开发始于20世纪70年代,但仅在十年后就发现了可以结合大量氢的稳定金属氢化物。第一个用作金属氢化物电极主要是活性材料的镍氢电池于1975年获得威尔的专利。在金属氢化物合金的早期实验中,镍氢电池不稳定并且不能达到所需的电池容量。因此,镍氢电池的工业应用始于80年代中期拉镍钴合金生产后,使氢的电化学可逆吸收超过100倍。从那时起,镍氢电池的设计在增加能量密度的方向上不断改进。

镍氢电池类似于镍镉电池,类似于电化学过程中的Ni-H2电池。但镍氢电池的比能量显然高于镍镉和Ni-H2电池的比能量(表1)。

表1

参数
镍镉电池 NI-H2电池 镍氢电池
电压(V) 1.2 1.2 1.2
能源特定:

h / kg h / dm3

20 – 40kg h 40 – 55kg h 50 – 80kg h
60 – 120dm3 60 – 80dm3 100 – 270dm3
功率(W / kg) 50 – 400 50 – 100 50 – 1100
使用寿命:
1 – 5 2 – 7 1 – 5
500 – 1000次 2000 – 3000次 500 – 2000次
自放电(%) 20 – 30(28天) 20 – 30(白天) 20 – 40(28天)
工作温度 – 50 – +60 – 20 – +30 – 40 – +60
有害物质

表1中一些参数的重要变化与电池的不同用途(设计)有关。镍氢电池的特征在于高容量,高功率特性(通过高电流的充电和放电能力),过度充电和承受超精确放电(极性反转)的能力。镍氢电池相对于镍镉电池的一个非常重要的优点是没有对环境有害的元素镉。在电压,尺寸,设计和技术方面,镍氢蓄电池对应于镍镉蓄电池,可以在生产和运行中互换。

更换负极可以使正极活性材料片的容量增加1.3-2倍。因此,镍氢电池具有比镍镉电池明显有更高的内在能量特性。镍氢电池能应用在寻呼机,无线电话,扫描仪,手电筒,广播电台,电动自行车,电动汽车,混合动力汽车,电子计时器,备份存储设备(MBU)和计算机以及中央处理单元(CP),烟火检测系统,安全报警系统,水和空气的设备和电子控制块机床,收音机和录音,计算器,电动剃须刀,助听器,电动玩具等。

镍氢电池组

与镍镉电池不同,吸收氢的金属合金被认为是阳极。基于电极之间的氢离子转移,碱性电解质仍未参与反应。在充电期间,氢氧化镍Ni(OH)2转化为NiOOH羟基氧化物以在阳极合金中产生氢。由于氢吸收不是等温反应,因此总是选择合金金属,使得当气体结合时,其中一种发展并且热量沿相反方向吸收。从理论上讲,它应该提供热平衡,但镍氢电池比镍镉电池更容易加热。镍氢电池的供应,成功确保了生产中使用的材料的高能量密度和无毒性。

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