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镍氢电池和锂电池哪个好?有什么优缺点?

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镍氢电池和锂电池目前在市场上都已得到了广泛的应用,特别是锂电池已经成为了主流。这两种电池都是无污染的环保型电池,那么,镍氢电池和锂电池哪个好?各有什么优缺点?

镍氢电池和锂电池哪个好

一、镍氢电池和锂电池哪个好

镍氢电池与锂电池充电器的设计原理均基于电压,但针对是否存在记忆效应的充电方案存在差异。以下是这两种产品的优劣:

1、镍氢电池的优缺点

优点:成本较低,通用性高,大电流输出,环保性能稳定。
缺点:重量较重,电池寿命相对较短。

在相同体积下,镍氢电池具有较高的容量。以常见的五号电池为例,镍氢电池的标称容量可达2900mAh,而镍镉电池仅为1100mAh。镍氢电池相较于碳锌电池或碱性电池具有更大的输出电流,更适合高耗电产品,部分特殊型号甚至具有比普通镍镉电池更大的输出电流。

在正确使用条件下,镍氢电池的循环寿命可达500次以上。但其耐高温性能较差,电池温度最好不要超过45摄氏度,以免寿命迅速减少且电池内阻增大。过度充电会对电池寿命产生重大影响并存在一定危险性,因此在电池充满时应停止充电。

镍氢和镍镉电池的工作电压均为1.2V,但镍氢电池的体积比能量高于镍镉电池。由于制造工艺的差异,镍镉电池具有显著的记忆效应,而镍氢电池的记忆效应较小。同时,镍镉电池中含有重金属镉,目前已被禁止使用。然而,由于镍镉电池在大倍率放电性能方面的优势,镍氢电池在许多电动工具领域尚无法替代镍镉电池。因此,ROSH标准暂时允许镍镉电池在电动工具领域的应用。

2、锂电池的优缺点

优点:无记忆效应,质量轻。
缺点:成本较高,电流较小,对过充敏感(相较于镍氢电池)。

锂电池分为一次性锂电池(不可充电)和二次锂电池(可充电),其中二次锂电池又包括锂离子电池(Li-ion)和锂聚合物电池(Li-Polymer)。

通常,数字相机使用的是二次锂电池(可充电)。与镍氢电池相比,锂电池具有较低的质量和较高的体积能量密度(高出48%)。正因如此,锂离子二次电池的生产和销售量正在逐步超过镍氢电池。这类电池自放电率较低,无记忆效应,充放电次数可达600次以上。特别是近年来开发的锂聚合物电池,其体积更小,不受传统圆柱或方形电池外形的限制,且质量更轻。

由于锂电池对过充敏感,不慎使用可能导致爆炸,因此需要内置控制IC以防止过充,但这也相应地提高了成本。另外,由于锂电池规格尚未完全统一,某些型号在停产后可能难以购买替换电池,尽管这一问题已得到很大改善。

镍氢电池

二、镍氢电池和锂电池的区别

1、单体电压差异。锂离子电池的电压范围为3.7-4.2V,而镍氢电池的电压仅为1.2V。一节锂离子电池的电容量相当于三节镍氢电池串联。

2、充电速率不同。由于锂离子活性较高,电池内部迁移速度较快,因此充电电流较大,充电速度较快。一节锂离子电池大约需3小时充满;而镍氢电池充电速度较慢,充满需要约1天。

3、能量密度差异。锂离子电池的能量密度较高,2019年第一批推广目录中,电动汽车动力电池的能量密度已达到160Wh/kg以上;相较之下,镍氢电池的能量密度较低,仅为40~70wh/kg。在相同体积下,锂离子电池的容量大于镍氢电池。

4、记忆效应不同。锂离子电池无记忆效应,可随时充电;而镍氢电池存在一定的记忆效应,在日常使用时,最好实现满充满放,以免影响电池容量。

5、自放电现象差异。尽管镍氢电池相较于镍镉电池的自放电较小,但与锂电池几乎可忽略的自放电相比,镍氢电池的自放电仍然较大。

6、主要应用场景差异。目前,随着计算机和手机的广泛普及,锂电池在数码电子领域的应用已成为主流。此外,锂电池还被广泛应用于新能源汽车、移动通信基站等场所。而镍氢电池通常用于电器设备、照明设备和电动玩具等领域。

三、锂电池和镍氢电池哪个更安全

相较于锂电池,镍氢电池在安全性方面具有优势,主要原因在于其较低的比热容和能量密度,以及高达400℃的熔点。在遇到碰撞、挤压、刺穿或短路等情况时,电池温度不会急速升高而导致自燃。

经过多年技术发展,镍氢电池已经非常成熟,较高的质量稳定性同样有益于提升电池的安全性。此外,迄今为止,丰田已售出超过2000万台配备镍氢电池的混合动力车型,但从未曝出过自燃事件。

相对而言,锂电池由于锂离子活性较强、能量密度较高且部分类型锂电池原材料具有可燃性,在电池因各种原因导致短路温度上升时,内部电解液可能发生剧烈化学反应,进而可能引发电池自燃。近年来,搭载锂电池的新能源汽车发生自燃事件并不罕见。

四、锂电池和镍氢电池哪个寿命长

镍氢电池的使用寿命较长,得益于其固有的记忆效应。因此,汽车制造商在使用镍氢电池时,通常采用“浅充浅放”的电池管理策略。大多数搭载镍氢电池的车型为油电混动汽车,电池最大放电量不会超过40%。

这意味着当电池剩余电量为60%时,它将停止放电并开始充电。此外,镍氢电池充电并不会充至满电。在这种电池管理策略下,可以最大限度地避免过充过放现象,从而延长电池寿命。理论上,镍氢电池的充放电循环次数可达数万次。

相较之下,目前主流的磷酸铁锂电池的使用寿命也可达到3000次充放电循环,但与镍氢电池相比仍有较大差距。关于三元锂电池,理论寿命为2000次充放电循环。然而,研究发现,当三元锂电池充放电循环达到900次后,电池容量将衰减约50%。因此,在寿命方面,镍氢电池优于锂电池。

锂电池

以上是镍氢电池和锂电池哪个好的详细解答。从电池性能角度来看,锂离子电池优于镍氢电池。然而,锂电池成本较高,镍氢电池价格较低。电池使用寿命受多种因素影响,如机械碰撞损伤、不当存储等,都可能对电池寿命产生不良影响。

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