镍镉电池和锂离子电池哪个好
主要有七个区别:
1、组成材料不同:锂电池采用碳素材料(石墨)作为负极,采用含锂化合物作为正极;镍镉电池正极由氧化镍粉、石墨粉等活性物质组成,负极由氧化镉粉、氧化铁粉等活性物质组成。
2、工作原理不同:锂电池更像是一个充电容器,工作时基本不靠电化学反应,在给电池充电时,在电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子通过电解液向负极移动。用作负极的碳具有层状结构,有许多微孔,到达负极的锂离子嵌入碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量就越高。同样,在电池放电时(即使用电池的过程),嵌入负极碳层的锂离子被释放出来,向正极移动,返回正极的锂离子越多,放电容量就越高。镍镉电池则需要电化学反应才能工作,充电时,电子沿着导线向负极移动,与负极的二氧化镍及氢氧化钠溶液中的水发生反应,生成氢氧化镍和氢氧离子,电能转化为化学能; 放电时,负极处的镉(Cd)与氢氧化钠(NaOH)中的氢氧离子(OH-)结合,生成氢氧化镉,附着在阳极上,同时也放出电子,将化学能转化为电能。
3、充放电特性不同:锂电池对充放电电流控制严格,不能太大,而且放电时电压逐渐降低,变化较大,但锂电池充电效率高,无记忆效应。镍镉电池可以大电流快速充电,可以为负载提供大电流,而且放电时电压变化很小,但其充电效率低,记忆效应严重。
4、单节电池电压不同:锂电池电压为3.6v或者3.7v,镍镉电池电压为1.2v;
5、耐久特性不同:锂电池比较娇贵,过放或者过充都会造成永久性的损坏,所以需要加装保护电路板,并且每半年左右需要充放电维护一次;镍镉电池耐过充或者过放,操作简单方便,即使长时间放置也不会导致性能下降,充满电后即可恢复原有特性;
6、电量体积比不同:锂电池具有较高的电量体积比,在同样的重量和体积下,能比镍镉电池储存更多的电量;
7、环保特性不同:镍镉电池中的镉具有毒性,因此镍镉电池不利于生态环境的保护,诸多弊端使得镍镉电池基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。锂电池基本不含有毒元素,对环境影响较小,因此在数码电子设备中得到广泛的应用。
锂电池电压有3.2和3.7V,镍氢电池单体电压为1.2V。 单体磷酸铁锂电池电压3.2V(上图) 单体圆柱锂离子电池电压3.7V(上图)
一节 1.2V 镍氢电池(如上图所示)
锂电池没有记忆效应,但镍氢电池有。
锂电池不含重金属(镉)。
锂电池的制造和使用绿色环保,无污染。
锂电池的比容量较高,比容量是指单位体积和重量所储存的电能(wh)。
锂电池每单位电量的价格较高。
锂电池循环寿命长。
锂电池的规格比镍氢电池具体一些,通用性没有那么强,比如5号(AA)镍氢电池和7号(AAA)镍氢电池可以用5号(AA)碳性电池或5号(AA)碱性电池和7号(AAA)碳性电池或7号(AAA)碱性电池代替。
镍氢电池的优点
1.耐过充、过放,
2、高速放电能力强。
3. 使用安全,特别是在滥用的情况下;
4.相对便宜;5.
高功率密度
缺点:电压低、能量密度低
锂电池主要优点:
锂电池电压平台高:单节电池平均电压为3.7V或3.2V,约等于三节串联的镍镉电池或镍氢电池的电压,易于组成电池电源组;
和电池相比,锂电池能量密度高,其存储能量密度较高,目前已达到460-600Wh/kg,约为铅酸电池的6-7倍;
相对于铅酸电池来说,锂电池重量轻,同等体积下其重量约为铅酸电池的1/5-6。
锂电池使用寿命比较长,可达6年以上,以磷酸铁锂为正极的电池,经1CDOD充放电,可使用1000次。
具有较高的功率耐受性,用于电动汽车的磷酸铁锂锂离子电池可实现15-30C充放电能力,便于高强度的启动加速;
自放电率低、无记忆效应;
锂电池高低温适应性强,可在-20℃至60℃环境下使用,经过处理后可在-45℃环境下使用。
绿色环保,无论生产、使用或报废,均不含或产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
锂电池的缺点:
1、锂电池安全性较差,存在爆炸风险。
2、钴酸锂制成的锂电池不能大电流放电,安全性较差。
3、锂电池都需要有保护电路,防止电池过度充电或者过度放电。
4、生产要求高,成本高。
聚合物锂电池优点:
1、单节电池工作电压高达3.6V~3.8V,远高于镍氢、镍镉电池的1.2V电压。
2、容量密度高,是镍氢电池、镍镉电池的1.5~2.5倍或更高。
3、自放电小,长期放置后容量损失也小。
4、使用寿命长,正常使用情况下,其循环寿命可达500次以上。
5、无记忆效应,充电前无需放完剩余电量,使用方便。
6、安全性能好。
聚合物锂电池的缺点:
1、电池成本高,电解液体系净化困难。
2、电路控制需保护。过充或者过放都会破坏电池内部化学物质的可逆性,从而严重影响电池的寿命。