Was ist der Unterschied zwischen Alkali- und Nickel-Metallhydrid-Batterien?

Auch als Zink-Mangan-Batterie bekannt, ist sie derzeit die am häufigsten verwendete Trockenbatterie. Es hat die Eigenschaften eines niedrigen Preises und einer sicheren und zuverlässigen Verwendung. Aus Umweltgründen muss es immer noch recycelt werden, da es immer noch Cadmium enthält, um die globale Umwelt nicht zu schädigen. ■ Alkaline Battery, auch als Alkaline Dry Battery bekannt, eignet sich für große Entladungen und den Langzeitgebrauch. Der Innenwiderstand der Batterie ist niedrig, daher ist der erzeugte Strom größer als der der normalen Manganbatterie, und der umweltfreundliche Quecksilbergehalt beträgt nur 0,025%, und es ist kein Recycling erforderlich. ■ Quecksilberbatterie Die SilverOxideButtonCell-Quecksilberbatterie wurde aufgrund von Verschmutzung und Kapazität schrittweise durch die Lithium-Mangan-Formel ersetzt. ■ Lithiumbatterie ■ Ni-Cd (NickelCadmiumBattery) wurde in der Öffentlichkeit häufig verwendet und kann etwa 500 Mal wiederholt werden. Laden und Entladen aber nach ungefähr 10 Laden und Entladen tritt ein Memory-Effekt auf; Der andere Nachteil besteht darin, dass die Kathode während des Ladens und Entladens nadelförmige Cadmiumkristalle wachsen lässt, die manchmal die Trennwand durchdringen und einen internen dendritischen Kristallkurzschluss verursachen. Aufgrund des Cadmiumgehalts muss es recycelt werden. ■ Ni-MH-Akku Ni-MH (NickelMetalHyorideBattery) ist ein gängiger Akku auf dem Markt. Es verwendet Nickeloxid als Anode und eine Metalllegierung, die Wasserstoff als Kathode absorbiert. Im Allgemeinen kann es mehr als 500 Mal geladen und entladen werden. Da es kein Quecksilber und Cadmium enthält, muss es nicht recycelt werden. ■ Wiederaufladbare Lithiumbatterie Wiederaufladbare Lithiumion-Batterie ■ Blei-Säure-Batterie Versiegelte Blei-Säure-Batterie ■ Solarbatterie In der chemischen Batterie kann sie je nach der Fähigkeit, die Lademethode zur Wiederherstellung der Batteriespeichernergie zu verwenden, in eine Primärbatterie (auch als Primärbatterie bezeichnet) unterteilt werden und Sekundärbatterie (wieder Eine Batterie, die allgemein als wiederaufladbare Batterie bekannt ist, kann viele Male wiederverwendet werden. Die Primärbatterie kann in sechs Reihen von üblichem Zinkmangan (neutrales Zinkmangan), alkalischem Zinkmangan, Zinkquecksilber, Zinkluft, unterteilt werden. Magnesiummangan und Zinksilber; Sekundärbatterien umfassen hauptsächlich Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien und Lithiumbatterien. Typ wie Ionenbatterien, wiederaufladbare Alkalimanganbatterien und Blei-Speicherbatterien. In digitalen Geräten sind häufig verwendete Batterietypen Trockenbatterien (einschließlich Alkalibatterien), Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien und lithium-ionen-batterien. Trockenbatterie: Dies ist o ne der am häufigsten verwendeten Batterietypen. Viele Menschen haben Trockenbatterien verwendet, aber nicht viele Menschen verstehen die Struktur. Im Allgemeinen werden unsere häufig verwendeten Trockenbatterien auch als Zink-Mangan-Batterien bezeichnet (Abbildung 1). Es kann in Kohlenstoff-Zink-Batterien (Kohlenstoff-Zink) und Zinkchlorid-Batterien (Zink-Chlorid) unterteilt werden, die die Vorteile einer hohen Energiedichte, einer geeigneten Stromdichte und einer einfachen Mechanisierung aufweisen. Im Hypermarkt wurden diese beiden Batterietypen verpackt und zu einem niedrigen Preis verkauft. Es ist jedoch schade, dass der Akku aufgrund unzureichender Energiedichte im Allgemeinen nur für elektronische Produkte verwendet wird, die weniger Strom verbrauchen, wie Wecker, Taschenrechner usw. Wenn Sie vorhaben, ihn zum Antreiben Ihrer Digitalkamera zu verwenden, bin ich es Ich fürchte, Sie werden enttäuscht sein. Zylindrische Zink-Mangan-Batterien können aufgrund der unterschiedlichen Separatoren in Paste-Zink-Mangan-Batterien und Papp-Zink-Mangan-Batterien eingeteilt werden. Unter diesen unterscheiden sich Zink-Mangan-Batterien aus Pappe aufgrund unterschiedlicher Formulierungszusammensetzung in ihren elektrischen Eigenschaften und werden auch in Pappbatterien vom Typ C (Kohlenstoff-Zink-Batterien) eingeteilt, die auch als Hochleistungsbatterien bekannt sind. P-Typ-Kartonbatterien (Zinkchloridbatterien), auch als Hochleistungsbatterie bekannt. Die Trockenbatterien im allgemeinen Supermarkt oder Einzelhandelsmarkt sind alle solche Batterien, die mit SuperHeavyDuty gekennzeichnet sind. Die Leistungskapazität des Typs "C" ist etwa 20% niedriger als die der Batterie des Typs "P". Im Allgemeinen handelt es sich bei den mit der Ware gelieferten Batterien meist um solche Batterien. Die Verpackung der Trockenbatterien ist in Papierschalen (verwendet in "C" -Typ), PVC, Eisenschalen und Es gibt vier Arten von Verpackungen wie Blei und den Unterschied in der Quecksilbermenge (Grundstandard ist 15 ppm). unterscheidet sich auch zwischen Umweltschutz und Nicht-Umweltschutz. Alkalische Zink-Mangan-Batterie (Zink-MnO2): spielt eine wichtige Rolle in Trockenbatterien. Dieser Batterietyp wird häufig als "Alkalibatterie" bezeichnet. Aufgrund der großen Kapazität und des lang anhaltenden Stromverbrauchs steigt die Nachfrage nach solchen Batterien. Die Alkalibatterien einiger Hersteller sind jedoch nicht umweltbedingte quecksilberhaltige Batterien, da die Zugabe von Silberoxid zu den Komponenten ihre elektrische Kapazität um mehr als 30% erhöhen kann, gleichzeitig aber der Einzelhandelspreis relativ hoch ist. Alkalibatterien waren bisher die erfolgreichsten hochleistungsbatterien und gehören zu den kostengünstigsten Batterien. Sie haben die innere Struktur und das elektrochemische System herkömmlicher Batterien verändert und extrem reine und aktive positive und negative Elektroden verwendet. Material, seine Entladekapazität beträgt das 5- bis 7-fache der von normalen Trockenbatterien und seine Lagerfähigkeit ist mehr als doppelt so hoch wie die von normalen Batterien.

Nickel-Metallhydrid-Batterien sind eine gute Batterie. Nickel-Metallhydrid-Batterien werden in Hochspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterien und Niederspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterien eingeteilt. Das aktive Material der positiven Elektrode der Nickel-Wasserstoff-Batterie ist Ni (OH) 2 (als NiO-Elektrode bezeichnet), das aktive Material der negativen Elektrode ist Metallhydrid, auch als Wasserstoffspeicherlegierung (Elektrode als Wasserstoffspeicherelektrode bezeichnet), und der Elektrolyt ist 6 mol / l Kaliumhydroxidlösung. Nickel-Wasserstoff-Batterien sind als wichtige Richtung für Wasserstoff-Energieanwendungen immer wichtiger geworden.

Da fossile Brennstoffe bei der großflächigen Entwicklung und Nutzung von Menschen immer weniger geworden sind, hat die Entwicklung und Nutzung von Wasserstoffenergie in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Nickel-Wasserstoff-Batterien sind als wichtige Richtung für Wasserstoff-Energieanwendungen immer wichtiger geworden. Obwohl Nickel-Metallhydrid-Batterien in der Tat eine Batterie mit guter Leistung sind, sind Nickel-Metallhydrid-Batterien für die Luft- und Raumfahrt Hochspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterien (Wasserstoffdruck bis zu 3,92 MPa oder 40 kg / cm²). Dieser Hochdruckwasserstoff wird in dünnwandigen Behältern gespeichert. Es ist leicht zu explodieren, und Nickel-Metallhydrid-Batterien benötigen auch Edelmetalle als Katalysatoren, was die Kosten sehr hoch macht, was für den zivilen Gebrauch schwer zu akzeptieren ist. Daher wurden seit den 1970er Jahren ausländische Niederspannungs-Nickel-Metallhydrid-Batterien untersucht. Nickel-Metallhydrid-Batterien werden in Hochspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterien und Niederspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterien eingeteilt. Hochspannungs-Nickel-Metallhydrid-Batterien wurden erstmals in den frühen 1970er Jahren von M. Klein und JF Stockel aus den USA entwickelt. Der Trend, Nickel-Wasserstoff-Batterien durch Nickel-Wasserstoff-Batterien zu ersetzen und auf verschiedene Satelliten anzuwenden, hat sich gebildet.

Das aktive Material der positiven Elektrode der Nickel-Wasserstoff-Batterie ist Ni (OH) 2 (als NiO-Elektrode bezeichnet), das aktive Material der negativen Elektrode ist Metallhydrid, auch als Wasserstoffspeicherlegierung (Elektrode als Wasserstoffspeicherelektrode bezeichnet), und der Elektrolyt ist 6 mol / l Kaliumhydroxidlösung. Das Verfahren zum Bilden der Elektrodenschicht des aktiven Materials umfasst hauptsächlich Sintertyp, Aufschlämmungstyp, Schaumnickeltyp, Fasernickeltyp und Inlaytyp. Die durch verschiedene Verfahren hergestellten Elektroden weisen große Kapazitätsunterschiede und eine große Stromentladungsleistung auf. Die Batterie wird nach einem Verfahren unter verschiedenen Bedingungen hergestellt. Die meisten Verbraucherbatterien, wie beispielsweise die Kommunikation, verwenden eine negative Elektrode vom Aufschlämmungstyp und eine positive Elektrode vom geschäumten Nickeltyp, um eine Batterie zu bilden. Die chemische Ladung-Entladung-Reaktion ist wie folgt [1]:

Positive Elektrode: Ni (OH) 2 + OH- = NiOOH + H2O + e-

Negative Elektrode: M + H2O + e- = MHab + OH-

Gesamtreaktion: Ni (OH) 2 + M = NiOOH + MH

Anmerkung: M: Wasserstofflegierung; Hab: Adsorption von Wasserstoff; der Reaktionsprozess von links nach rechts ist der Ladevorgang; Der Reaktionsprozess von rechts nach links ist der Entladungsprozess.

Ni (OH) 2 und OH- der positiven Elektrode reagieren während des Ladens unter Bildung von NiOOH und H2O und setzen e- zusammen frei, um MH und OH- zu bilden. Die Gesamtreaktion ist Ni (OH) 2 und M, um NiOOH, Wasserstoffspeicherlegierung Wasserstoffspeicher zu bilden; Entladung Im Gegensatz dazu setzt MHab H +, H + und OH- frei, um H2O und e-, NiOOH, H2O zu bilden und Ni (OH) 2 und OH- zu regenerieren. Die elektromotorische Standardkraft der Batterie beträgt 1,319 V.

Nickel-Metallhydrid-Batterien werden in Hochspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterien und Niederspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterien eingeteilt.

Die Niederspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterie weist die folgenden Eigenschaften auf: (1) Die Batteriespannung beträgt 1,2 bis 1,3 V, was der Cadmium-Nickel-Batterie entspricht. (2) die Energiedichte ist hoch, das 1,5-fache oder mehr der Cadmium-Nickel-Batterie; (3) das schnelle Laden und Entladen, niedrige Temperatur Gute Leistung; (4) versiegelbare, starke Beständigkeit gegen Überladung und Entladung; (5) keine dendritische Kristallbildung kann einen Kurzschluss innerhalb der Batterie verhindern; (6) sicher und zuverlässig, keine Umweltverschmutzung, kein Memory-Effekt. [1]

Die Hochspannungs-Nickel-Wasserstoff-Batterie weist die folgenden Eigenschaften auf: (1) Hohe Zuverlässigkeit. Es hat einen besseren Überentladungs- und Überladungsschutz und hält hohen Lade- und Entladeraten und keiner Dendritenbildung stand. Hat eine gute Verhältnischarakteristik. Seine massenspezifische Kapazität beträgt 60 A · h / kg, was dem Fünffachen von Cadmium-Nickel-Batterien entspricht. (2) Die Zykluslebensdauer ist bis zu tausendfach lang. (3) Vollständig versiegelt und weniger Wartung. (4) Die Leistung bei niedrigen Temperaturen ist ausgezeichnet und die Kapazität ändert sich bei -10 ° C nicht wesentlich. [1]

NiMH-Batterien sollten während des Gebrauchs gewartet werden.

(1) Vermeiden Sie das Laden. Innerhalb der Zykluslebensdauer sollte der Verwendungsprozess nicht überladen werden, da eine Überladung leicht dazu führt, dass die positiven und negativen Elektroden anschwellen, wodurch sich aktives Material ablöst und die Membran beschädigt wird, das Netzwerk beschädigt wird und die ohmsche Polarisation der Batterie größer wird.

(2) Verhindern Sie eine Verschlechterung des Elektrolyten. Während der Lebensdauer von Ni-MH-Batterien sollte die Wasserstoffentwicklung der Batterie unterdrückt werden.

(3) Lagerung von Nickel-Metallhydrid-Batterien. Die Nickel-Metallhydrid-Batterie sollte vollständig aufgeladen gelagert werden. Wenn die Batterie über einen längeren Zeitraum gelagert wird, ohne elektrische Energie in der Batterie zu speichern, wird die Funktion der negativen Wasserstoffspeicherlegierung der Batterie geschwächt und die Batterielebensdauer verkürzt.

(4) Laden nach Entladen des akkus. Nickel-Metallhydrid-Batterien und Nickel-Cadmium-Batterien haben den gleichen "Memory-Effekt", dh wenn die Batterie wiederholt geladen wird, während sich die Batterie noch in der Mitte der Entladung befindet, ist die Batterie bald nicht mehr verfügbar.

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