解析了兩種最常見的高能量綠色電池

本文將給出一個系統的解釋兩個最常見的綠色高能充電電池鋰離子電池和鎳氫電池的市場,以便為您供應一個全面的理解這兩種電池和引用的比較角度選擇電池和電池使用。

一、含義

鋰離子電池是以鋰為正極，碳為負極的堿性電池。

鎳金屬氫化物電池一種堿性電池，重要由鎳和一種貯氫合金組成。

二、原則

鋰離子電池的工作原理是在正極和負極之間移動鋰離子。在充放電過程中，Li+在兩個電極之間來回插入和脫嵌:在可充電電池中，Li+從正極脫嵌，通過電解液嵌入負極，負極處于富鋰狀態。當卸貨時，情況正好相反。

1.正極反應:放電時鋰離子嵌入，充電時鋰離子不嵌入。

充電時:LiFePO4→li1-xfepo4+xLi++xe−

放電:li1-xfepo4+xLi++xe−→LiFePO4

2.負極反應:鋰離子放電時不插電，充電時插入鋰離子。

充電時:xLi++xe−+6C→LixC6

放電:LixC6→xLi++xe−+6C

在電池充電過程中，氫氧化鉀(KOH)電解液中的氫離子(H+)被這些化合物釋放和吸收，預防形成氫(H2)來維持電池內部的壓力和體積。當電池放電時，氫離子向相反方向運動。

1.當充電

正反應:Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e-

負反應:M+H2O+e-→MH+OH-

總反應:M+Ni(OH)2→MH+NiOOH

2.當放電

正極:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-

負:MH+OH-→M+H2O+e-

總反應:MH+NiOOH→M+Ni(OH)2

3、功能,

1.電壓:鋰離子電池的電壓是鎳氫電池的3倍。

鋰離子電池電壓=3.6v

鎳氫電池電壓=1.2v

2.在質量方面，鋰離子電池具有更高的能量密度。

鋰離子電池能量/重量=150~200Wh/kg(540~720kJ/kg)

鎳氫電池能量/重量=60-120wh/kg(瓦特小時/kg)

3.鋰離子電池具有更高的能量密度。

鋰離子電池能量/體積=250~530Wh/L(0.9~1.9kJ/cm3)

鎳氫電池能量/體積=140-300Wh/L(瓦特小時/升)即504-1188kj/kg(kj/kg)

4.輸出功率:鋰離子電池具有更高的輸出功率。

鋰離子電池功率/重量=300~1500W/kg(@20s)

鎳氫電池功率/重量=250-1000W/kg

5.自放電率:鋰離子電池自放電率較低

鋰離子電池自放電率<5%~10%/月，一般小于2%/月(可回收)

鎳氫電池自放電率=一般每月2-30%，見溫度，低自放電模式，每年10-30%

6.充放電效率:鋰離子電池的充放電效率更高。

鋰離子電池充放電效率=100%

鎳氫電池充放電效率=66%

7.循環次數:兩個電池的循環次數相近，循環壽命相對較長。

鋰離子電池充放電周期=500-2000次(磷酸鐵鋰離子電池可達到2000次以上)

鎳氫電池充放電循環次數=500-1800次

8、工作溫度范圍:兩款高性能電池具有寬廣的溫度范圍，相比于低溫環境，鎳氫電池的放電特性更好。

鋰離子電池的工作溫度在-20℃到60℃之間

鎳氫電池工作溫度范圍:-30℃~50℃(低溫鎳氫電池在-40℃下可正常使用)