钜大LARGE | 点击量：6402次 | 2018年07月23日
镍氢电池和锂电池的有什么区别
镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）2（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。
由于化石燃料在人类大规模开发利用的情况下越来越少，近年来，氢能源的开发利用日益受到重视。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。虽然镍氢电池确实是一种性能良好的蓄电池，但航天用镍氢电池是高压镍氢电池（氢压可达3.92MPa，即40kg/cm2），这样的高压力氢气贮存在薄壁容器内使用容易爆炸，而且镍氢电池还需要贵金属做催化剂，使它的成本变得很贵，这就很难为民用所接受，因此，国外自70年代开始探索民用的低压镍氢电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。高压镍氢电池是20世纪70年代初由美国的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用镍氢电池代替镉镍电池并应用于各种卫星上的趋势已经形成。
镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）2（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等，不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异，一般根据使用条件不同的工艺生产电池。通讯等民用电池大多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。充放电化学反应如下[1]：
正极：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-
负极：M+H2O+e-=MHab+OH-
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
总反应：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH
注：M：氢合金；Hab：吸附氢；反应式从左到右的过程为充电过程；反应式从右到左的过程为放电过程。
充电时正极的Ni（OH）2和OH-反应生成NiOOH和H2O，同时释放出e-一起生成MH和OH-，总反应是Ni（OH）2和M生成NiOOH，储氢合金储氢；放电时与此相反，MHab释放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。电池的标准电动势为1.319V。[1]
镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。
低压镍氢电池具有以下特点：（1）电池电压为1.2~1.3V，与镉镍电池相当；（2）能量密度高，是镉镍电池的1.5倍以上；（3）可快速充放电，低温性能良好；（4）可密封，耐过充放电能力强；（5）无树枝状晶体生成，可防止电池内短路；（6）安全可靠对环境无污染，无记忆效应等。[1]
高压镍氢电池具有如下特点：（1）可靠性强。具有较好的过放电、过充电保护，可耐较高的充放电率并且无枝晶形成。具有良好的比特性。其质量比容量为60A·h/kg，是镉镍电池的5倍。（2）循环寿命长，可达数千次之多。（3）全密封，维护少。（4）低温性能优良，在-10℃时，容量没有明显改变。[1]
镍氢电池在使用时应注意维护。
（1）使用过程忌过充电。在循环寿命之内，使用过程切忌过充电，这是因为过充电容易使正、负极发生膨胀，造成活性物脱落和隔膜损坏，导电网络破坏和电池欧姆极化变大等问题。
（2）防止电解液变质。在镍氢电池循环寿命期，应抑制电池析氢。
（3）镍氢电池的存放。保存镍氢电池应在充足电后，如果在电池中没有储存电能的情况下长期保存电池，将使电池负极储氢合金的功能减弱，并导致电池寿命减短。
（4）电量用尽后充电。镍氢电池和镍镉电池相同，都有“记忆效应”，即如果放电途中在电池还残存电能的状态下反复充电使用，电池很快就不能用了
镍氢电池已经是一种成熟的产品，目前国际市场上年生产镍氢电池数量约7亿只，日本镍氢电池产业规模和产量一直高居各国前列，美国和德国仅此于日本，在镍氢电池领域也开发和研制多年。我国制造镍氢电池原材料的稀土金属资源丰富，已经探明储量占世界已经探明总储量的80%以上。目前国内研制开发的镍氢电池原材料加工技术也日趋成熟。镍氢电池可以和锌锰电池、镉镍电池互换使用，今后圆形电池主要朝着产品规格的多样性和商业化方面发展，而方形电池的发展重点是作为动力车的动力源。[1]
镍氢和镍镉电池的工作电压都是1.2V。但是镍氢的体积比能量比镍镉电池高。根据制作电池的工艺不同的因素，镍镉电池有很强的记忆效应，镍氢的记忆效应很小。同时镍镉电池中含有重金属镉，目前已经禁止使用。但是由于镍镉电池优异的大倍率放电性能，在很多电动工具方面，镍氢电池还不能代替镍镉电池。所以在ROSH标准中就暂时允许镍镉电池用于电动工具领域。
锂电池和镍氢电池的区别：
在同样体积下，锂电池比镍氢电池容量大，故其通话、待机时间都比镍氢电池长，售价也比镍氢电池高些。还有，在一般情况下，镍氢电池无法做到随用随充，方便性大大减弱。
锂离子电池的发展是先有锂电池，再发展到锂离子电池的。早期的锂电池负极是用纯锂片。这种锂电很容易起火，造成危险。在此基础之上发展了锂离子电池。锂离子电池负极是石墨。离子传导的是锂离子，而不是金属锂。安全性大大提高。
锂离子电池工作电压为3.7V。体积比能量比镍氢更高。目前锂离子电池有铝壳，钢壳和软包装。在各自不同的领域占有市场。有些市场是共同的，如手机锂电。
但是由于之前一次性电池和镍氢电池的工作电压为1.2～1.5V，两只串连为2.4V～3.0V。大多用电器已经定下了这个工作电压标准。如随身听，收音机等。所以在民用电池这一块，锂电还不能取代镍氢电池。但在后期发展的新用电器，如MP3,MP4，等都采用锂电作为移动电源。
所以镍氢，镍镉，锂离子电池在目前各自的领域是无法被其他电池取代的。
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