鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2770次 | 2022年08月10日
鎳鎘電池和鋰離子電池哪個(gè)好
主要區(qū)別有七點(diǎn):
1、構(gòu)成材料不同:鋰電池以炭材料(石墨)為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極;鎳鎘電池正極由氧化鎳粉和石墨粉等活性物質(zhì)組成,負(fù)極由氧化鎘粉和氧化鐵粉的活性物質(zhì)組成。
2、工作原理不同:鋰電池更相當(dāng)于一個(gè)電荷容器,工作時(shí)基本不依靠電化學(xué)反應(yīng),當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí),電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過程),嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出,又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。鎳鎘電池工作需要電化學(xué)反應(yīng),充電時(shí)電子沿著電線至陰極,和陰極的二氧化鎳與氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng)形成氫氧化鎳和氫氧根離子,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;放電時(shí)位于負(fù)極的鎘(Cd)和氫氧化鈉(NaOH)中的氫氧根離子(OH-)化合成氫氧化鎘,并附著在陽(yáng)極上,同時(shí)也放出電子,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;
3、充放電特性不同:鋰電池對(duì)充放電電流有嚴(yán)格控制,不能太大,而且放電時(shí)電壓逐漸下降,變化較大,但鋰電池充電效率較高,且沒有記憶效應(yīng);鎳鎘電池可大電流快速充電,又可為負(fù)載提供大電流,而且放電時(shí)電壓變化很小,但它的充電效率較低,記憶效應(yīng)嚴(yán)重;
4、單節(jié)電壓不同:鋰電池單節(jié)電壓3.6v或3.7v,鎳鎘電池單節(jié)1.2v;
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%
5、耐用特性不同:鋰電池比較嬌氣,過放電或過充電都會(huì)造成永久損壞,因而需要加裝保護(hù)電路板,并且時(shí)隔半年左右需要充放電維護(hù)一次;鎳鎘電池可耐過充電或過放電,操作簡(jiǎn)單方便,長(zhǎng)時(shí)間的放置下也不會(huì)使性能劣化,當(dāng)充完電后即可恢復(fù)原來(lái)的特性;
6、電量容積比不同:鋰電池電量容積比較高,相同的重量、體積可以比鎳鎘電池儲(chǔ)存更多的電量;
7、環(huán)保特性不同:鎳鎘電池中的鎘是有毒的,因而鎳鎘電池不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù),眾多的缺點(diǎn)使得鎳鎘電池已基本被淘汰出數(shù)碼設(shè)備電池的應(yīng)用范圍。而鋰電池基本不含有毒元素,對(duì)環(huán)境影響小,因而被大量應(yīng)用于數(shù)碼電子設(shè)備。
鋰電池單只電壓3.2和3.7v,單體鎳氫電池1.2V。單支電壓為3.2V的磷酸鐵鋰電池(上圖)單支電壓為3.7V的圓柱鋰離子電池(上圖)
單支電壓為1.2V的鎳氫電池(上圖)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
鋰電池沒有記憶效應(yīng),鎳氫電池有記憶效應(yīng)。
鋰電池不含重金屬(鎘)。
鋰電池的制造和使用環(huán)節(jié)環(huán)保,無(wú)污染。
鋰電池的比容量高,比容量就是單位體積、重量蘊(yùn)藏的電能(wh)。
單位電量鋰電池的價(jià)格高。
鋰電池的循環(huán)壽命長(zhǎng)。
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鋰電池規(guī)格較鎳氫電池來(lái)說就比較專一,通用性沒那么強(qiáng),像5號(hào)(AA)鎳氫電池和7號(hào)(AAA)鎳氫電池可以用5號(hào)(AA)碳性電池或5號(hào)(AA)堿性電池和7號(hào)(AAA)碳性電池或7號(hào)(AAA)堿性電池替代。
鎳氫電池優(yōu)點(diǎn)
1、耐過充過放,
2、高速放電能力強(qiáng),
3、使用安全,尤其是濫用條件下;
4、相對(duì)便宜;5
功率密度大
缺點(diǎn)電壓低,能量密度低
鋰電池的主要優(yōu)點(diǎn):
鋰電池電壓平臺(tái)高:?jiǎn)误w電池的平均電壓為3.7V或3.2V,約等于3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯(lián)電壓,便于組成電池電源組;
相對(duì)電池而言鋰電池能量密度高。具有高儲(chǔ)存能量密度,目前已達(dá)到460-600Wh/kg,是鉛酸電池的約6-7倍;
相對(duì)鉛酸電池而言鋰電池重量輕,相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5-6;
鋰電池使用壽命相對(duì)較長(zhǎng),使用壽命可達(dá)到6年以上,磷酸亞鐵鋰為正極的電池用1CDOD充放,有可以使用1000次的記錄;
具備高功率承受力,其中電動(dòng)汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達(dá)到15-30C充放電的能力,便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速;
自放電率低,無(wú)記憶效應(yīng);
鋰電池高低溫適應(yīng)性強(qiáng),可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用,經(jīng)過工藝上的處理,可以在-45℃環(huán)境下使用;
綠色環(huán)保,不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢,都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
鋰電池的缺點(diǎn):
1、鋰電池均存在安全性差,有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。
2、鈷酸鋰材料的鋰電池不能大電流放電,安全性較差。
3、鋰電池均需保護(hù)線路,防止電池被過充過放電。
4、生產(chǎn)要求條件高,成本高。
聚合物鋰電池優(yōu)點(diǎn):
1、單體電池的工作電壓高達(dá)3.6v~3.8v遠(yuǎn)高于鎳氫和鎳鎘電池的1.2V電壓。
2、容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.5~2.5倍,或者更高。
3、自放電小,在放置很長(zhǎng)時(shí)間后其容量損失也很小。
4、壽命長(zhǎng),正常使用其循環(huán)壽命可達(dá)到500次以上。
5、沒有記憶效應(yīng),在充電前不必將剩余電量放空,使用方便。
6、安全性能好。
聚合物鋰電池的缺點(diǎn):
1、電池成本高,電解質(zhì)體系提純困難。
2、需要保護(hù)線路控制,過充或者過放都會(huì)使電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的可逆性遭到破壞,從而嚴(yán)重影響電池的壽命。