NiMH 和Li-Ion 分别是什么性质的电池啊?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/25 12:17:35
NiMH 和Li-Ion 分别是什么性质的电池啊?
NiMH 和Li-Ion 分别是什么性质的电池啊?
NiMH 和Li-Ion 分别是什么性质的电池啊?
可充电电池主要有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种.目前使用的镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH)和锂离子(Li－Ion)电池都是碱性电池.
镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金.电解液通常用30％的KOH水溶液,并加入少量的NiOH.隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等.NiMH电池有圆柱形和方形两种.圆柱形密封NiMH电池的结构如图2所示.
NiMH电池具有较好的低温放电特性,即使在－20℃环境温度下,采用大电流(以1C放电速率)放电,放出的电量也能达到标称容量的85％以上.但是,NiMH电池在高温(＋40℃以上)时,蓄电容量将下降5～10％.这种由于自放电(温度越高,自放电率越大)而引起的容量损失是可逆的,几次充放电循环就能恢复到最大容量.NiMH电池的开路电压为1.2V,与NiCd电池相同.
NiCd/NiMH电池的充电过程非常相似,都要求恒流充电.两者的差别主要在快速充电的终止检测方法上,以防止电池过充电.充电器对电池进行恒流充电,同时检测电池的电压和其它参数.当电池电压缓慢上升达到一个峰值,对NiMH电池快速充电终止,而NiCd电池则当电池电压第一次下降了一个－△V时终止快速充电.为避免损坏电池,电池温度过低时不能开始快速充电,电池温度Tmin低于10℃时,应转入涓流充电方式.而电池温度一旦达到规定数值后,必须立即停止充电.
锂离子电池液态电解质圆柱型锂离子电池基本构造如图3所示.用LiCoO2复合金属氧化物在铝板上形成阳极,用锂碳化合物在铜板形成阴极,极板间插入有亚微米级微孔的聚烯烃薄膜隔板,电解液为有机溶剂.为避免使用不当造成电池损坏,在锂离子电池内设有3种安全机构：(1)正温度系数元件(PTC).当电池内的温度过高,PTC的阻值随之上升,会自动将阴极引线与阴极之间电路切断；(2)特殊材料的隔板.当电池内温度上升到一定数值时,隔板上微孔会自动溶解掉,从而使电池内的反应停止；(3)安全阀.当电池内部压力升高到一定数值时,安全阀将自动打开.
锂电池易受到过充电、深放电以及短路的损害.单体锂离子电池的充电电压必须严格限制.充电速率通常不超过1C,最低放电电压为2.3.0V,如再继续放电则会损坏电池.锂离子电池以恒流转恒压方式进行充电.采用1C电流充电至4.1V时,充电器应立即转入恒压充电,充电电流逐渐减小,当电池充足电后,进入涓流充电过程.为避免过充电或过放电,锂离子电池不仅在内部设有安全机构,充电器也必须采取安全保护措施,以监测锂离子电池的充放电状态.
随着新材料、新工艺的出现,更为先进耐用的可再充电电池也在不断出现.国外最新开发的固态聚合物(电解质)Li离子电池、Li金属电池,不仅解决了漏液问题,而且电池的容量更大,体积更小,更为安全可靠.它们必将成为极有潜力的新一代电池产品.