1、镍氢蓄电池
镍氢蓄电池是由贮氢合金负极,镍正极,氢氧化钾电解液以及隔板等组成的可充电电池。镍氢蓄电池的设想在七十年代开始有人提及,大量的研究集中在九十年代,工业化生产从20世纪最后10年的初期开始。镍氢蓄电池是九十年代涌现出的电池家族中新秀,发展迅猛。属碱性蓄电池.
镍氢蓄电池具有比能量高(一次充电可行驶的距离长)、比功率高、低温特性好、可快速充电、在大电流工作时也能平稳放电(内阻小)、循环寿命长以及无记忆效应、无毒无污染、对环境不存在任何污染问题、可再生利用、免维护、使用安全等特点,符合持续发展的理念,人们称为绿色环保电池。它不会象锂离子电池那样遇潮易爆炸。能达到 500 次的完全循环充放电,可用于电动汽车、电动摩托车、电动自行车等需电源驱动的设备或器件。
镍氢蓄电池重量比能量为60~80 Wh/kg,体积比能量240~300 Wh/L,镍氢蓄电池的额定电压为1.2V。与铅酸蓄电池比较,镍氢蓄电池充电后自放电较大,镍氢电池由于吸贮氢气的合金材料昂贵且镍材料价格不菲,所以成本居高不下。对单体蓄电池综合性能提高还有待于进一步认识,单体蓄电池的各项性能指标制造的一致性还有待完善。充电末期蓄电池电压回落,需使用专门设备充电检测、控制充电过程。镍氢蓄电池在充放电过程中需要放出大量热量,蓄电池组在使用过程中就需要考虑有效的通风系统,这些无疑增加了蓄电池组的成本。镍氢蓄电池降低成本的难度较大。性价比参数与铅酸蓄电池还存在差距,这是目前没有在我国电动自行车得到广泛使用的主要原因。
2、锂离子蓄电池
锂是世界最轻的一种金属元素,其化学符号为Li,是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属。它除了应用于原子能工业外,还可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。锂离子蓄电池是1990年由日本索尼公司首先推向市场的新型高能蓄电池。其优点是比能量高,是当前比能量最高的蓄电池。已经在便携式信息产品中获得推广应用。在锂离子蓄电池中它用作电池的阳极。
锂电池分不可充电的锂电池及可充电锂电池两类。不可充电的锂电池称为一次性电池,它只能将化学能一次性地转化为电能,不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而可充电的蓄电池称为二次性电池(也称为蓄电池),它能将电能转变成化学能储存起来,使用时再将化学能转换成电能,它的反应过程是可逆的。
常用锂离子蓄电池的额定电压为3.6V,充满电的终止充电电压与电池阳极材料有关。锂离子蓄电池充电要求高,要保证终止电压精度在1%之内。充电分为两个阶段:先恒流充电,到终止电压时改为恒压充电。
锂电池的最大特点是比能量高。锂离子蓄电池的比能量是镍氢蓄电池的1.5~2倍。比能量大; 比功率高;自放电小;无记忆效应;循环特性好;循环寿命长;可快速放电,且效率高;工作温度范围宽;无环境污染等是优点。因此有望进入21世纪最好的动力电源行列。
另外,金属锂的制取比较困难;管理和使用比较复杂,要求有严格的安全措施;还需要配备专用电子保护电路、电池管理系统和热管理系统等。这无疑增加了蓄电池组的造价。目前也已经有采用锂离子蓄电池的电动自行车产品出售。但在电动自行车上进行大规模的推广使用还有较大的障碍。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加,锂电池的价格将会不断地下降,应用上也会更普遍。
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