鎳氫電池(NiH Battery)

鎳氫電池圖片

簡介

鎳氫電池為環保電池,不含有鎘。此款電池是通過改良鎳鎘電池,用能吸收氫的金屬鎳來代替了鎘,以實現環保,以及更大的電容量(容量可達2900mAh)的目的。

性能

與鎳鎘電池相比,更環保,容量更大。
與鋰電池相比,擁有更高的自我放電反應。
與碳性和或鹼性電池相比,擁有更大的輸出電池。

化學原理

電池充電時,氫氧化鉀(KOH)電解液中的氫離子(H+)會被釋放出來,由這些化合物將它吸收,避免形成氫氣(H2),以保持電池內部的壓力和體積。當電池放電時,這些氫離子便會經由相反的過程而回到原來的地方。

特性

電壓 = 1.2V
能量∕重量 = 30-80 Wh/kg (瓦特小時/千克) 即 108-880kJ/kg (千焦耳/千克)
能量∕體積 = 140-300 Wh/L (瓦特小時/升)即 504-1188kJ/kg (千焦耳/千克)
自放電率 = 一般為每月 30%,低自放電型號為每年15-30%
充放電迴圈次數 = 500 -1000次
鎳氫電池由氫離子和金屬鎳合成,電量儲備比鎳鎘電池多30%,比鎳鎘電池更輕,使用壽命也更長,並且對環境無污染。鎳氫電池的缺點是價格比鎳鎘電池要貴好多,性能比鋰電池要差。

化學成分

鎳氫電池中的“金屬”部分實際上是金屬互化物。許多種類的金屬互化物都已被運用在鎳氫電池的製造上,它們主要分為兩大類,最常見的是AB5一類,A是稀土元素的混合物(或者)再加上鈦(Ti);B則是鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn),(或者)還有鋁(Al)。而一些高容量電池的“含多種成分”的電極則主要由AB2構成,這裡的A則是鈦(Ti)或者釩(V),B則是鋯(Zr)或鎳(Ni),再加上一些鉻(Cr)、鈷(Co)、鐵(Fe)和(或)錳(Mn)。所有這些化合物扮演的都是相同的角色:可逆地形成金屬氫化物。電池充電時,氫氧化鉀(KOH)電解液中的氫離子(H+)會被釋放出來,由這些化合物將它吸收,避免形成氫氣(H2),以保持電池內部的壓力和體積。當電池放電時,這些氫離子便會經由相反的過程而回到原來的地方。

電化學原理

KOH作電解液(電解質7moL/LKOH+15g/LLiOH)

充電時

正極反應:Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O + e-
負極反應:M + H2O + e- → MH + OH-
總反應:M + Ni(OH)2 → MH + NiOOH

放電時

正極:NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-
負極:MH + OH- → M + H2O + e-
總反應:MH + NiOOH → M + Ni(OH)2
以上式中M為儲氫合金,MH為吸附了氫原子的儲氫合金,最常用儲氫合金為LaNi5。

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圖片

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市場價格

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