鎳氫電池和其他可充電池的對比介紹[朗讀]

可充電電池主要有鉛酸蓄電池和鹼性蓄電池兩種。目前使用的鎳鎘nicd)、鎳氫(nimh)和鋰離子(li－ion)電池都是鹼性電池。
鉛酸電池閥控式免維護鉛酸電池的基本結構如圖1所示。它由正負極板、隔板、電解液、安全閥、氣塞、外殼等部分組成。正極板上的活性物質是二氧化鉛(pbo2)，負極板上的活性物質為海綿狀純鉛(pb)。電解液由蒸餾水和純硫酸按一定比例配製而成。電池槽中裝入一定密度的電解液後，由於電化學反應，正、負極板間會產生約為2.1v的電動勢。
新鉛酸電池初次使用時，必須先充滿電。如採用0.1c充電速率充電，大約需要55～75小時。蓄電池正常使用放完電後，應立即充電。通常採用的方法有：(1)分級定流充電法；(2)低壓恆壓充電法(帶負載充電)；(3)快速充電法。快速充電的初充時間不超過5小時，正常充電時間可縮短到1小時左右。
鎳鎘電池nicd電池正極板上的活性物質由氧化鎳粉和石墨粉組成，石墨不參加化學反應，其主要作用是增強導電性。負極板上的活性物質由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成，氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴散性，防止結塊，並增加極板的容量。活性物質分別包在穿孔鋼帶中，加壓成型後即成為電池的正負極板。極板間用耐鹼的硬橡膠絕緣棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔開。電解液通常用氫氧化鉀溶液。與其它電池相比，nicd電池的自放電率(即電池不使用時失去電荷的速率)適中。nicd電池在使用過程中，如果放電不完全就又充電，下次再放電時，就不能放出全部電量。比如，放出80％電量後再充足電，該電池只能放出80％的電量。這就是所謂的記憶效應。當然，幾次完整的放電/充電循環將使nicd電池恢復正常工作。由於nicd電池的記憶效應，若未完全放電，應在充電前將每節電池放電至1v以下。
鎳氫電池nimh電池正極板材料為niooh，負極板材料為吸氫合金。電解液通常用30％的koh水溶液，並加入少量的nioh。隔膜採用多孔維尼綸無紡布或尼龍無紡布等。nimh電池有圓柱形和方形兩種。圓柱形密封nimh電池的結構如圖2所示。
nimh電池具有較好的低溫放電特性，即使在－20℃環境溫度下，採用大電流(以1c放電速率)放電，放出的電量也能達到標稱容量的85％以上。但是，nimh電池在高溫(＋40℃以上)時，蓄電容量將下降5～10％。這種由於自放電(溫度越高，自放電率越大)而引起的容量損失是可逆的，幾次充放電循環就能恢復到最大容量。nimh電池的開路電壓為1.2v，與nicd電池相同。
nicd/nimh電池的充電過程非常相似，都要求恆流充電。兩者的差別主要在快速充電的終止檢測方法上，以防止電池過充電。充電器對電池進行恆流充電，同時檢測電池的電壓和其它參數。當電池電壓緩慢上升達到一個峰值，對nimh電池快速充電終止，而nicd電池則當電池電壓第一次下降了一個－△v時終止快速充電。為避免損壞電池，電池溫度過低時不能開始快速充電，電池溫度tmin低於10℃時，應轉入涓流充電方式。而電池溫度一旦達到規定數值後，必須立即停止充電。
鋰離子電池液態電解質圓柱型鋰離子電池基本構造如圖3所示。用licoo2復合金屬氧化物在鋁板上形成陽極，用鋰碳化合物在銅板形成陰極，極板間插入有亞微米級微孔的聚烯烴薄膜隔板，電解液為有機溶劑。為避免使用不當造成電池損壞，在鋰離子電池內設有3種安全機構：(1)正溫度係數元件(ptc)。當電池內的溫度過高，ptc的阻值隨之上升，會自動將陰極引線與陰極之間電路切斷；(2)特殊材料的隔板。當電池內溫度上升到一定數值時，隔板上微孔會自動溶解掉，從而使電池內的反應停止；(3)安全閥。當電池內部壓力升高到一定數值時，安全閥將自動打開。
鋰電池易受到過充電、深放電以及短路的損害。單體鋰離子電池的充電電壓必須嚴格限制。充電速率通常不超過1c，最低放電電壓為2.7～3.0v，如再繼續放電則會損壞電池。鋰離子電池以恆流轉恆壓方式進行充電。採用1c電流充電至4.1v時，充電器應立即轉入恆壓充電，充電電流逐漸減小，當電池充足電後，進入涓流充電過程。為避免過充電或過放電，鋰離子電池不僅在內部設有安全機構，充電器也必須採取安全保護措施，以監測鋰離子電池的充放電狀態。
隨著新材料、新工藝的出現，更為先進耐用的可再充電電池也在不斷出現。國外最新開發的固態聚合物(電解質)li離子電池、li金屬電池，不僅解決了漏液問題，而且電池的容量更大，體積更小，更為安全可靠。它們必將成為極有潛力的新一代電池產品。