鉅大LARGE | 點擊量：14160次 | 2018年08月19日
堿性電池和鎳氫電池的區(qū)別是什么
亦稱為鋅錳電池，是目前最普遍之干電池，它有價格低廉和使用安全可靠的特點，基于環(huán)保因素的考量，由于仍含有鎘之成份，因此必須回收，以免對地球環(huán)境造成破壞。■堿性電池AlkalineBattery亦稱為堿性干電池，適用于需放電量大及長時間使用。電池內(nèi)阻較低，因此產(chǎn)生之電流較一般錳電池為大，而環(huán)保型含汞量只有0.025%，無須回收。■水銀電池SilverOxideButtonCell水銀電池，因為污染和電容量之故線已逐漸被鋰-錳配方取代■鋰電池■鎳鎘充電電池Ni-Cd(NickelCadmiumBattery)已為大眾早期廣泛使用，可重覆約500次之充放電，但約10次充放電后即會產(chǎn)生記憶效應；另一個缺點是，在充放電時，陰極會長出鎘的針狀結晶，有時會穿透分隔物而引起內(nèi)部枝狀晶體式的短路。由于含有鎘之成份，因此必須回收?！鲦嚉涑潆婋姵豊i-MH(NickelMetalHyorideBattery)為目前市場主流之充電電池，它是使用氧化鎳作為陽極，以及吸收了氫的金屬合金作為陰極，一般可進行500次以上的充放電循環(huán)。由于不含汞及鎘之原料，不必回收?！鲣嚦潆婋姵豏echargeableLithiumionBattery■鉛酸電池SealedLead-AcidBattery■太陽能電池在化學電池中，根據(jù)能否用充電方式恢復電池存儲電能的特性，可以分為一次電池（也稱原電池）和二次電池（又名蓄電池，俗稱可充電電池，可以多次重復使用）兩大類。一次電池又可分為普通鋅錳（中性鋅錳）、堿性鋅錳、鋅汞、鋅空、鎂錳和鋅銀六個系列；二次電池主要有鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、堿錳充電電池和鉛蓄電池等類型。在數(shù)碼設備中，常用的電池類型是干電池（包括堿性電池）、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰離子電池等。干電池：這是使用最普遍的電池類型之一，很多人用過干電池，但了解其構造的人卻不多。一般我們常用的干電池又稱為鋅錳電池（圖1）?？煞譃樘间\電池(Carbon-Zinc)和氯化鋅電池(Zinc-Chloride)，其優(yōu)點是能量密度較高，電流密度適當，易實現(xiàn)機械化生產(chǎn)等。在大賣場中這兩類電池被成盒成盒的以低廉的售價拍賣著。但很可惜的由于能量密度不足，一般這種電池只用于耗電量較小的電子產(chǎn)品，如：鬧鐘，計算器等。如果你打算用他來驅動你的數(shù)碼相機恐怕你會大失所望。圓筒型鋅錳電池因隔離物的區(qū)別可分為糊式鋅錳電池和紙板鋅錳電池。其中紙板鋅錳電池因配方組成的差異引起電性能的不同，又分為Ｃ型紙板電池（碳鋅電池），也稱為高容量電池；Ｐ型紙板電池（氯化鋅電池），又稱為高功率電池。，一般超市或零售市場上的干電池皆為此類電池，其標示為SuperHeavyDuty。"C"型的電力容量較"P"型電池低約20%，一般隨貨贈送的電池多為此類電池，干電池的包裝分為紙殼（"C"型常用）,PVC,鐵殼及鉛皮等四類包裝,同時依含汞量（基本標準為15ppm）來區(qū)分還有環(huán)保和非環(huán)保之不同。堿性鋅-錳電池(Zinc-MnO2)：是干電池中的一個重要角色。這一類的電池就是我們常稱的“堿性電池”，由于電容量大，電流強使用上又持久，市場上對此類電池的需求越來越高。然而，部分廠商的堿性電池為非環(huán)保的含汞電池，原因是此類電池如在成份中加入氧化銀可提升其電容量約30%以上，但同時零售價格也相對提高。迄今為止，堿性電池是最成功的高容量電池，也是目前最具性能價格比的電池之一，它改變了傳統(tǒng)電池的內(nèi)部結構和電化學系統(tǒng)，同過采用極純凈極活躍的正負極材料，它的放電容量達到了普通干電池的5-7倍，存儲壽命也超過了普通電池的兩倍。
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(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質(zhì)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。
由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來越少，近年來，氫能源的開發(fā)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（氫壓可達3.92MPa，即40kg/cm2），這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)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等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應用于各種衛(wèi)星上的趨勢已經(jīng)形成。
鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質(zhì)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?；钚晕镔|(zhì)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，不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異，一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負極、泡沫鎳式正極構成電池。充放電化學反應如下[1]：
正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
負極：M+H2O+e-=MHab+OH-
總反應：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH
注：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。
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(nèi)短路；（6）安全可靠對環(huán)境無污染，無記憶效應等。[1]
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并且無枝晶形成。具有良好的比特性。其質(zhì)量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。（2）循環(huán)壽命長，可達數(shù)千次之多。（3）全密封，維護少。（4）低溫性能優(yōu)良，在-10℃時，容量沒有明顯改變。[1]
鎳氫電池在使用時應注意維護。
（1）使用過程忌過充電。在循環(huán)壽命之內(nèi)，使用過程切忌過充電，這是因為過充電容易使正、負極發(fā)生膨脹，造成活性物脫落和隔膜損壞，導電網(wǎng)絡破壞和電池歐姆極化變大等問題。
（2）防止電解液變質(zhì)。在鎳氫電池循環(huán)壽命期，應抑制電池析氫。
（3）鎳氫電池的存放。保存鎳氫電池應在充足電后，如果在電池中沒有儲存電能的情況下長期保存電池，將使電池負極儲氫合金的功能減弱，并導致電池壽命減短。
（4）電量用盡后充電。鎳氫電池和鎳鎘電池相同，都有“記憶效應”，即如果放電途中在電池還殘存電能的狀態(tài)下反復充電使用，電池很快就不能用了。
