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鎳鎘電池和鋰離子電池有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

時(shí)間:2025-11-20 17:16:52來(lái)源:鉅大鋰電

導(dǎo)語(yǔ):?鎳鎘電池和鋰離子電池有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

  1。鎳鎘的特點(diǎn)是“結(jié)實(shí)”、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是,鎘金屬對(duì)于環(huán)境有污染,電池容量小,壽命短,所以鎳鎘電池是最低檔的電池。有記憶效應(yīng)。每次充電都須先放電,而后充電。

  2。鎳氫電池的電量?jī)?chǔ)備比鎳鎘電池多30%,使移動(dòng)電話(huà)的通話(huà)時(shí)間也因而延長(zhǎng)了30%。鎳氫電池比鎳鎘電池更輕,使用壽命也更長(zhǎng)。且對(duì)環(huán)境無(wú)污染,無(wú)記憶效應(yīng)。鎳氫電池的缺點(diǎn)是價(jià)格比鎳鎘電池要貴,性能比鋰電池要差。屬于中檔電池。

  3。鋰離子電池是目前性能最好的電池。與同樣大小的鎳鎘電池、鎳氫電池相比,電量?jī)?chǔ)備最大,重量最輕,壽命最長(zhǎng),充電時(shí)間最短,無(wú)記憶效應(yīng)。但價(jià)格最貴,對(duì)充電器也有選擇性。

  鎳鎘電池是一種直流供電電池,鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電,經(jīng)濟(jì)耐用。其內(nèi)部抵制力小,既內(nèi)阻很小,可快速充電,又可為負(fù)載提供大電流,而且放電時(shí)電壓變化很小,是一種非常理想的直流供電電池。

  鎳鎘電池(Ni-Cd,Nickel-CadmiumBatteries,Ni-CdRechargeableBattery)是最早應(yīng)用于手機(jī)、超科等設(shè)備的電池種類(lèi),它具有良好的大電流放電特性、耐過(guò)充放電能力強(qiáng)、維護(hù)簡(jiǎn)單,一般使用以下反應(yīng)放電:

  Cd+2NiO(OH)+2=2+

  充電時(shí)反應(yīng)相反。

  鎳鎘電池最致命的缺點(diǎn)是,在充放電過(guò)程中如果處理不當(dāng),會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”,使得服務(wù)壽命大大縮短。所謂“記憶效應(yīng)”就是電池在充電前,電池的電量沒(méi)有被完全放盡,久而久之將會(huì)引起電池容量的降低,在電池充放電的過(guò)程中(放電較為明顯),會(huì)在電池極板上產(chǎn)生些許的小氣泡,日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。當(dāng)然,我們可以通過(guò)掌握合理的充放電方法來(lái)減輕“記憶效應(yīng)”。此外,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。

  鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電,經(jīng)濟(jì)耐用。其內(nèi)部抵制力小,既內(nèi)阻很小,可快速充電,又可為負(fù)載提供大電流,而且放電時(shí)電壓變化很小,是一種非常理想的直流供電電池。與其它類(lèi)型的電池比較,鎳鎘電池可耐過(guò)充電或過(guò)放電。鎳鎘電池的放電電壓根據(jù)其放電裝置有所差異,每個(gè)單元電池(Cell)大約是1.2V,電池容量單位為Ah(安時(shí))、mAh(毫安時(shí)),放電終止電壓的極限值稱(chēng)為“放電終止電壓”,鎳鎘電池的放電終止電壓為1.0/cell(cell為每一單元電池)。自放電率低,鎳鎘電池在長(zhǎng)時(shí)間放置的情況下,特性也不會(huì)劣化,充分充電后可完全恢復(fù)原來(lái)的特性,它可在-20℃+60℃的溫度范圍內(nèi)使用。由于單元電池采用金屬容器,堅(jiān)固耐用;采用完全密封的方式,不會(huì)出現(xiàn)電解液泄漏現(xiàn)象,故無(wú)須補(bǔ)充電解液。

  提高電池性能及延長(zhǎng)電池使用壽命的關(guān)鍵在于避免記憶效應(yīng)和過(guò)度放電。鎳鎘電池有記憶效應(yīng),即鎳鎘電池在幾次低容量下的充放電工作之后,如果要進(jìn)行一次較大容量的充放電,電池將無(wú)法正常工作,這種情況即為記憶效應(yīng)(Memoryeffect)。特別是在放電終止電壓被設(shè)定的較高的錄像機(jī)、攝像機(jī)上,隨著工作電壓的降低,電池容量表面上也隨著降低,但放電電壓的降低可能是一至二次完全放電而造成的暫時(shí)現(xiàn)象。記憶效應(yīng)使得電池的性能不能得到充分發(fā)揮,也給拍攝帶來(lái)極大的不便。因此,在使用中應(yīng)注意使用帶充放電性能的充電器,如Sony公司的BC-1WDCE,避免記憶效應(yīng)的產(chǎn)生。使用一般充電器的如BC-1WA、BC-1WB時(shí),可在10次左右的充電以后進(jìn)行一次放電,也可以達(dá)到防止記憶效應(yīng)的目的。

  原理分析

  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。電子沿著電線(xiàn)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,氫氧化鎳會(huì)附著在陽(yáng)極上,氫氧根離子則又回到氫氧化鈉溶液中,故氫氧化鈉溶液濃度不會(huì)隨著時(shí)間而下降。

  鎳鎘電池正極板上的活性物質(zhì)由氧化鎳粉和石墨粉組成,石墨不參加化學(xué)反應(yīng),其主要作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性。負(fù)極板上的活性物質(zhì)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(kuò)散性,防止結(jié)塊,并增加極板的容量?;钚晕镔|(zhì)分別包在穿孔鋼帶中,加壓成型后即成為電池的正負(fù)極板。極板間用耐堿的硬橡膠絕緣棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔開(kāi)。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(shí)失去電荷的速率超科電池)適中。NiCd電池在使用過(guò)程中,如果放電不完全就又充電,下次再放電時(shí),就不能放出全部電量。比如,放出80%電量后再充足電,該電池只能放出80%的電量。這就是所謂的記憶效應(yīng)。當(dāng)然,幾次完整的放電/充電循環(huán)將使NiCd電池恢復(fù)正常工作。由于NiCd電池的記憶效應(yīng),若未完全放電,應(yīng)在充電前將每節(jié)電池放電至1V以下。

  充電

  鎳鎘電池充電

  在0.05C至大于1C的范圍內(nèi)對(duì)NiCd電池恒流充電。一些低成本充電器使用絕對(duì)溫度終止充電。雖然簡(jiǎn)單、成本低,但這種充電終止方法不精確。更好的方法是通過(guò)檢測(cè)電池充滿(mǎn)時(shí)的電壓跌落終止充電。對(duì)于充電速率為0.5C或更高的NiCd電池,-ΔV方法是最有效的。-ΔV充電終止檢測(cè)應(yīng)與電池溫度檢測(cè)相結(jié)合,因?yàn)槔匣姵睾筒黄ヅ潆姵乜赡軠p少ΔV。

  通過(guò)檢測(cè)溫升速率(dT/dt)可以實(shí)現(xiàn)更精確的滿(mǎn)充檢測(cè),這種滿(mǎn)充檢測(cè)比固定溫度終止對(duì)電池更好?;讦/dt和-ΔV組合的充電終止方法可避免電池過(guò)充,延長(zhǎng)電池壽命。

  鎳鎘電池

  鎳鎘電池

  快速充電可改善充電效率。在1C的充電速率下,效率可以接近1.1(91%),充滿(mǎn)一個(gè)空電池的時(shí)間為1小時(shí)多一點(diǎn)。當(dāng)以0.1C充電時(shí),效率便下降到1.4(71%),充電時(shí)間為14小時(shí)左右。

  因?yàn)镹iCd電池對(duì)電能接收程度接近100%,所以幾乎所有的能量在充電開(kāi)始的70%期間被吸收,而且電池保持不發(fā)熱。超快速充電器利用該特點(diǎn),在幾分鐘內(nèi)將電池充到70%,以幾C的電流充電而無(wú)熱量產(chǎn)生。充到70%后,電池再以較低速率繼續(xù)充電,直到電池充滿(mǎn)。最后以0.02C至0.1C的涓流結(jié)束充電。

  1.鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電,非常的經(jīng)濟(jì);

  2.內(nèi)阻小,可供大電流的放電,當(dāng)它放電時(shí)電壓的變化很小,作為直流電源是一種質(zhì)量極佳的電池;

  3.因?yàn)椴捎猛耆芊馐?,因此不?huì)有電解液漏出的現(xiàn)象,也完全不需要補(bǔ)充電解液;

  4.與其他種類(lèi)電池相比之下,鎳鎘電池可耐過(guò)充電或放過(guò)電,操作簡(jiǎn)單方便;

  5.長(zhǎng)時(shí)間的放置下也不會(huì)使性能劣化,當(dāng)十分充完電后即可恢復(fù)原來(lái)的特性;

  6.可使用在很廣的溫度范圍內(nèi);

  7.因?yàn)樗捎媒饘偃萜鞫鞒?,有機(jī)械性的堅(jiān)固;

  8.鎳鎘電池在非常嚴(yán)格的品質(zhì)管理下被制造完成,有非常優(yōu)良的品質(zhì)性賴(lài)性。


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