镍氢电池和锂电池有什么不同?

问题描述:

看到有些电动车用镍氢电池,它和锂电池有什么不一样吗?

镍氢电池和锂电池都是二次电池(充电电池)。当前,我国新能源乘用车主要以三元锂电池作为动力电池,因此题中的锂电池认定为三元锂电池。镍氢电池和三元锂电池的主要区别有以下几点:1.单体电压不同。锂离子电池的电压为3.7-4.2V,镍氢电池的电压只有1.2V,一根锂离子电池的电容量相当于3根镍氢电池串联。2.充电速度不同。由于锂离子性能活泼,在电池内部移动的速度较快,所以充电电流较大,充电速度较快,一根锂离子电池大约3小时就能充满;而镍氢电池充电速度很慢,充满大致需要1天。3.能量密度不同。锂离子电池的能量密度高,2019年第一批推广目录中,电动汽车动力电池能量密度都已达到160Wh/kg以上;镍氢电池的能量密度低,只有40~70wh/kg。所以,在同样体积下,锂离子电池比镍氢电池容量大。4.记忆效应不同。锂离子电池没有记忆效应,可以随用随充;镍氢电池有一定的记忆效应,平时使用最好做到满放满充,以免影响电池容量。5.自放电现象不同。虽然和镍镉电池相比,镍氢电池的自放电量不大,但和锂电池几乎可以忽略不计的自放电相比,镍氢电池简直就是放电大王。6.价格不同。锂电池价格昂贵,镍氢电池价格便宜。不过,这两年锂离子电池的价格下降较快。7.使用寿命不同。由于镍氢电池自放电较大,而且有记忆效应,使用寿命远低于锂离子电池。8.充电方法不同。锂电池采用限压限流的方法充电,而镍氢电池充电则采取恒流充电法,两者的充电器不能混用。9.适用性不同。锂离子电池目前主要应用于新能源汽车,镍氢电池在汽车领域主要用于日系混合动力汽车。不过,在生活中,镍氢电池的应用范围比锂离子电池高。

按照目前的技术来看,镍氢电池有记忆效应,所以一般体积较大。而锂电池没有记忆效应,随用随充,所以先谷底来说体积较小,另外,大多数锂电池的电压是镍氢电池电压的3倍。一般镍氢电池应用于动力电源的时候,主要是考虑混动车型,市场上的混动车型运用镍氢电池较多。例如,一汽丰田混动 、长安福特混动等很多知名的车型都运用镍氢为动力电源。锂(磷酸铁锂电池)电池应用于纯电动汽车较多,例如国产比亚迪秦、唐等,磷酸铁锂电池稳定性比较高,而且造价相对较低一些。

顾名思义,电动汽车和汽车最大的不同在于动力源——前者靠电,后者靠油。如今的汽车油箱经过了一百多年的发展,从最开始的木质到目前的防火防挤压树脂材质,变化的可不仅仅是一点点。电动汽车的电力需要依靠电池来储藏,所以电池技术的发展从某种程度上而言和油箱技术是同等重要的。接下来就有电动邦小编为大家推荐三种常见电动车都用锂电池类型。那么,如今的电动车大多在采用什么电池技术呢?经过了铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池的一代代技术更迭,如今的主流电动车(包括插电式混合动力车型)大都转投了锂电池的怀抱。究其原因,更好的能量重量比(单位重量的电池所能储藏的电量)、更好的高温及低温充放电性能以及更长的寿命,这都是锂电池走上主流地位的重要因素。按照能量效率来排序,目前主流电动车使用的锂电池类型分别是钴酸锂电池(特斯拉)、锰酸锂电池(普锐斯、聆风)以及磷酸铁锂电池(比亚迪e6、之诺1E)。作为电动车中的高性能跑车,特斯拉对电池的要求当然也是性能取向的。这也就是为什么它会选择钴酸锂电池技术——效率为先,放电电流大,充电速度高,重量轻。其实钴酸锂电池对于普通人来说并不陌生,手电、笔记本等小型用电器中已经普及了这种电池技术,从某种程度来讲大家都是这种先进锂电池技术的受益者。但是,高收益往往伴随着高风险,钴酸锂电池的稳定性相对差一些,这也就是为什么这种电池技术很难制造大容量的电池单元——安全方面的技术难题尚未完全解决。因此,特斯拉选择了一条非常独特的技术解决方案,以P85车型为例,使用了超过8000节封装好的18650电池单元进行组合,从而规避了钴酸锂电池技术生产大容量电池单元的技术鸿沟。然后通过极其复杂的电池管理技术和外围电路来平衡数量如此众多电池组的充放电过程,并且通过若干个独立的电池隔舱来将电池分组隔离,再通过高强度的铝合金护板和框架结构进行物理保护,从而尽可能地减少安全问题发生的可能性。日系厂商的选择则相对平衡一些,锰酸锂电池的技术并不像钴酸锂电池那样激进,由于不需要使用金属钴,所以成本要低廉很多,这听上去简直就是日系经济适用策略的电动化延续。实际上锰酸锂电池正是作为钴酸锂电池的一种低成本替代技术出现的,牺牲一点效率、牺牲一点稳定性,换来更容易普及推广的优势,这笔买卖很是划算。锰酸锂电池另外一个重要特点,就是有利于生产大中型号电芯,因此对于电动车用电池组而言,可以使用更少的电池单元,对电源管理方面的要求也不像钴酸锂电池那样复杂。锰酸锂电池的低温性能较好,更适用于寒冷地区使用。但是高温稳定性不够出色,容易鼓胀、循环寿命衰减较快都是它的缺点所在。因此,日系电动车的电池实际容量往往远大于按照标定功率和续航里程计算出的理论需要容量,更大的冗余空间是为了让电动车在生命周期中后段依然可以保持标称的续航状况。最后一种磷酸铁锂电池被称为最安全的车用电池技术,这是因为相比较于钴酸锂电池和锰酸锂电池,磷酸铁锂电池的稳定性,特别是高温状态下的稳定性要安定的多,遇到意外情况时发生火灾等意外状况的几率也更小。但是磷酸铁锂电池的效率不如前述两种电池技术,存储同样能量所需要的重量大约是钴酸锂电池的两倍,也就难怪为什么这项新型电池技术难以成为高性能电动跑车的选择了。以上就是电动邦小编为你介绍的三种常见电动车都用锂电池类型。不过话说回来,在一项信奉“安全第一”四字箴言的电动车领域,磷酸铁锂电池的应用前景还是相当广泛的。虽然重量大一些,但是对于车身较大的车型来说并不是不可接受。而且电动机本来就拥有低转速高扭矩的优势,所以也不是特别忌讳电池重量大带来的负面影响。说起负面影响,前一阵沸沸扬扬的波音787锂电池连续起火事件让很多航空界人士谈锂色变,而波音787上使用的正是钴酸锂电池技术,这也几乎直接导致大量航空公司对大容量锂电池的限制或者禁运。这样来看,稳定永远都是锂电池技术最重要的瓶颈所在,重就重点吧,不起火才是最关键的。

锂电池和镍氢电池的区别锂电池和镍氢电池的区别主要在于,锂电池在手机上使用比较适合,但在数字相机上,由于电流量的需求相当大,而且耗电量也比手机大很多,所以使用镍氢电池要更好一些。锂电池的优缺点优点:无记忆效应,重量较轻。缺点:成本高,电流较小,不耐过饱充(与镍氢比较)。锂电池有一次锂电(不可充电)与二次锂电(可充电),二次锂电又分Li-ion锂离子电池与Li-Polymer锂聚合物电池。一般数字相机使用二次锂电(可充电),与镍氢电池相比,重量较轻,体积能量密度比却高出48%。正因为如此,锂离子二次电池生产和销售量正逐渐超过镍氢电池。这种电池自我放电小,又没有记忆效应,充放电次数可达600次以上,特别是近年来才开发出来的Li-Polymer锂聚合物电池,除体积更小,还不受一般电池圆柱或方形外型限制,重量也更轻。锂电池因不耐过饱充,如果使用不慎会有爆炸的危险,因此需内建控制IC,防止过饱充,但成本也相对提高许多。锂电池由于规格并没有统一,所以会有机种停产后买不到电池的情形。不过目前已经改善很多。镍氢电池的优缺点优点:价格低,通用性强,电流大,环保稳定。缺点:重量大,电池寿命较短。镍氢电池的设计源于镍镉电池,但在改善镍镉电池的记忆效应上,有极大的进展。其主要的改变,在以储氢合金取代负极原来使用之镉,因此镍氢电池可以说是材料革新的典型代表。镍氢电池所造成之污染,会比含有镉之镍镉电池小很多,因此,目前镍镉电池已逐渐被镍氢电池取代。锂电池除少数拥有一次锂电可使用外(NIKONEN-EL1与2CR5)大多数都没有电池的替代方案,这对于要长时间出国,或大量使用者就很麻烦,镍氢电池就没有这样的问题,使用镍氢电池的数字相机通常都可使用碱性电池替代。近年来数字相机越来越多使用镍氢电池,电池厂商也看好这个市场,纷纷推出高容量的镍氢充电电池,使得镍氢电池的技术突飞猛进,容量也越来越大,使用时间以与锂电池不相上下,连充电器也越来越精进,充电时间大幅缩短。

镍氢电池是目前除锂电池外另一主流电动车动力电池种类,于上世纪90年代后逐渐发展开来,如以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车均采用此类电池作为储能元件。其能量密度与普通的锂电池差距并不大,约为70-100Wh/kg,但由于电池单体电压仅为1.2V,是锂电池的1/3,因此在需求电压一定的情况下,其电池组的体积要比锂电池大上一些。 与锂电池一样,镍氢电池也需要电池管理系统,不过其更注重电池的充放电管理。之所以存在这样的区别,主要是源于镍氢电池具有“记忆效应”,即电池在循环充放电过程中容量会出现衰减,而过度充电或放电,都可能加剧电池的容量损耗(锂电池此项特性几乎可忽略不计)。因此对于厂商来说,镍氢电池控制系统在设定上都会主动避免过度充放电,如将电池的充放电区间人为控制在总容量的一定百分比范围内,以降低容量衰减速度。