ニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池の違いは何ですか？

ニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池の違いは何ですか？

二次電池と通常の電池の違い：端子電圧の違い以外にも2つの違いがあります。1つは、デジタルマルチメータでセクション番号5を測定するなど、二次電池の内部抵抗が通常の電池よりもはるかに低いことです。通常の電池の短絡電流は一般に3A未満であり、5番ニッケルカドミウム電池またはニッケル水素電池の短絡電流は一般に4Aを超えています。私たちが真と偽のニッケルカドミウムとニッケル水素を判断しているのはこのためです。バッテリーを充電するときは、デジタルメーターを使用して瞬間的な短絡電流を測定し、区別することができます。第二に、ニッケルカドミウムおよびニッケル水素二次電池の放電特性は、特に放電が終了した場合、通常の電池とは異なります。通常の電池の放電過程では、放電量の増加に伴い端子電圧が1.5Vずつ徐々に低下し、放電過程でニッケルカドミウム電池とニッケル水素電池が異なるのに対し、端子電圧の急激な変化はありません。端子電圧は放電量によってほとんど変化しませんが、放電が完了すると変化します。端子電圧が約1.2Vから約1.0Vに低下し、放電電流が2分の1に減少しました。 1.0V以下の電圧降下での継続放電は過放電と呼ばれ、バッテリーに有害で寿命に影響を与えます。

現在使用している二次電池は、化学組成により、ニッケルカドミウム電池（NiCd）、ニッケル水素電池（NiMH）、鉛蓄電池（PbSO4）、リチウムイオン電池（Li +）の4種類に分類されます。 ）。これらの4種類の充電式電池の簡単な紹介は次のとおりです。

（1）鉛蓄電池：先に登場した二次電池の一種で、一般的なカーバッテリーです。通常の鉛蓄電池には、バルブプル密閉型鉛蓄電池の2種類があります。前者は不便な使用と深刻な環境汚染のために徐々に後者に取って代わられました。私たちが使用する非常灯は、一般的にそのようなバッテリーであり、通常のサイクル寿命は1000〜1200倍です。

（2）ニッケルカドミウム電池：初期の電池でもあります。つまり、現在人々が一般的に使用している携帯用バッテリーです。単一バッテリーの公称電圧は1.25Vであり、その容量（充電式バッテリーの容量は、電流（mA）に時間（h）を掛けたもので表されます）。バッテリーの容量が500MAの場合、バッテリーは500MAの電流で放電できます。時間）450〜800MAの一般的な5番目のバッテリー（AAタイプ）の場合、通常のサイクル充電頻度は500倍以上ですが、誤って使用すると、を使用します。ニッケルカドミウム電池には「メモリー効果」と呼ばれる現象があります。放電されていないニッケルカドミウム電池を充電すると、電池は完全に放電されていないポイントを自動的に「記録」します。次の充電がこのポイントに達すると、放電したバッテリーと同じ特性を示します。このように、バッテリーは完全には放電していませんが、同時に容量が減少しました。これがいわゆる「メモリー効果」です。本質は、電極に樹枝状の結晶構造が生成されることです。この「メモリー効果」はニッケルカドミウム電池特有のものです。の。バッテリーの容量に深刻な影響を及ぼし、バッテリーの寿命を縮めます。したがって、ニッケルカドミウムはバッテリーが充電される前に完全に放電され、放電後に再充電できるようにする必要があります。このバッテリーを使用するときは、これを繰り返さないでください。バッテリーを充電すると、自動的に充電される市販の充電器のほとんどは、充電電流が小さくなります。バッテリーは少なくとも15時間は完全に充電され、バッテリーは完全に放電されません。機能の優れた充電器の中には、急速充電が可能であることが確認された時点で前処理段階に入るものがあります。この段階で、充電器はバッテリーを完全に放電し、各バッテリーは完全に放電し、各バッテリーの電圧は約1.0vに低下します。ニッケルカドミウム電池の「メモリー効果」を排除するため。ニッケルカドミウム電池の前処理後、直接急速充電段階に入り、急速充電が完了するとトリクル充電に移行します。所要時間は通常2〜3時間です。

（3）ニッケル水素電池：ニッケルカドミウム電池と同等の性能を備えた新開発の二次電池ですが、エネルギー密度が高くなっています。 No.5ニッケル水素電池の容量は1000mahから1300mahの間です。また、「メモリー効果」がなく、環境汚染もありません。そのため、「グリーンバッテリー」と呼ぶ人もいますが、確かに値段は少し高いです。

（4）リチウムイオン電池：最近開発された電池でもあります。最大の利点は、エネルギー密度が高いことですが、その価格も非常に高いです。一般的にハイエンドの電子製品に使用されますが、放電中に放電電圧を超えてはなりません。また、放電電流放電を超えることはできません。

あらゆる種類の充電式電池を適切に使用するには、電池の寿命を延ばすために電池を完全に充電することが非常に重要です。充電方法が正しくないと、バッテリーの寿命が大幅に短くなります。

二次電池には、主に鉛蓄電池とアルカリ電池が含まれます。現在使用されているニッケルカドミウム（NiCd）、ニッケル水素（NiMH）、リチウムイオン（Li-Ion）電池はアルカリ電池です。

図1に示す鉛蓄電池用のバルブ制御メンテナンスフリー鉛蓄電池の基本構造。これは、正極板と負極板、セパレーター、電解質、安全弁、ガスプラグ、および外部ケーシングで構成されています。正極板の活物質は二酸化鉛（PbO 2）で、負極板の活物質はスポンジ状の純鉛（Pb）です。電解質は、蒸留水と純硫酸から一定の比率で調製されます。バッテリーセルに一定密度の電解質が充電された後、電気化学反応により、正極板と負極板の間に約2.1Vの起電力が発生しました。

新しい鉛蓄電池を初めて使用するときは、完全に充電する必要があります。 0.1℃の充電率で充電する場合、55〜75時間程度かかります。バッテリーが正常に使用されたら、すぐに充電されます。一般的に使用される方法は次のとおりです。（1）定電流充電方法のグレーディング。 （2）低圧定電圧充電方式（負荷充電あり）（3）急速充電方式。急速充電の初期充電時間は5時間未満で、通常の充電時間は約1時間に短縮できます。

ニッケルカドミウム電池NiCd電池の正極板の活物質は、酸化ニッケル粉末と黒鉛粉末で構成されています。グラファイトは化学反応に関与せず、その主な機能は導電性を高めることです。負極板の活物質は、酸化カドミウム粉末と酸化鉄粉末で構成されています。酸化鉄粉末の機能は、酸化カドミウム粉末の不融性を高め、凝集を防ぎ、電極板の容量を増やすことです。活物質は穴あきステンレスストリップで包まれ、バッテリーのプラス、マイナスのプレートになります。耐アルカリ性の硬質ゴム絶縁棒または穴あきポリ塩化ビニル段ボールで分離されたプレート。電解質は通常、水酸化カリウム溶液です。 NiCdバッテリーの自己放電率（つまり、バッテリーが使用されていないときに充電が失われる率）は、他のバッテリーと比較して中程度です。 NiCdバッテリーを使用しているときに、放電が完了していない場合は、再び充電されます。再度放電すると、全電力を放電できなくなります。たとえば、電力の80％を解放してから完全に充電した後、バッテリーは電力の80％しか放出できません。これがいわゆるメモリー効果です。もちろん、完全な放電/充電サイクルを数回行うと、NiCdバッテリーは通常の動作に戻ります。 NiCdバッテリーのメモリー効果により、完全に放電されていない場合は、充電する前に各バッテリーを1V未満で放電する必要があります。

ニッケル水素電池NiMH電池の正極板材質はNiOOH、負極板材質は水素吸収合金です。電解質は通常、少量のNiOHが添加された30％KOH水溶液です。セパレーターは、多孔質ビニロン不織布またはナイロン不織布でできています。 NiMHバッテリーは、円筒形と正方形の両方のサイズで入手できます。図2に示す円筒形の密閉型NiMH電池の構造。

NiMHバッテリーが前方に加速

初期のニッケルカドミウム電池の代替品として、Ni-MHBatteriesは最も環境に優しい電池であり、有毒なカドミウムの使用を排除し、重金属によって引き起こされる環境汚染を排除します。 NiMH電池はエネルギー密度比が大きいため、ニッケル水素電池はデジタル機器に余分な重量を加えることなく、機器の動作時間を効果的に延長できます。ニッケル水素電池のもう1つの利点は、ニッケルカドミウム電池に存在する「メモリー効果」を大幅に低減し、ニッケル水素電池の使用をより便利にすることです。

ニッケル水素電池が最も人気のあるリチウム電池に取って代わるのはなぜですか？実際、それは意味がありません。まず、ニッケル水素電池は1990年代から市場に出回っており、長期間にわたってテストされています。第二に、ニッケル水素鉱物資源で十分です。繰り返しになりますが、多くの国内メーカーがあり、広東省だけでニッケル水素電池を製造している民間企業は100社を超えています。第四に、リチウム電池と比較して、安全性が高く、爆発しにくいニッケル水素電池です。 。

ニッケル水素電池は、現在、HEV自動車分野で最も成熟した二次電池です。ただし、客観的には、ニッケル水素電池にはいくつかの「落ち込み」もあります。精製技術は十分に成熟しておらず、コストが高すぎます。また、広く普及すると、将来的にはリサイクルの問題に直面するという大きな隠れた危険性もあります。結局、ニッケル水素電池はリチウムイオン電池の大きな課題に直面するでしょうが、短期的には、ニッケル水素電池は次の新エネルギー時代にまだ有望です。

リチウム電池の未来の星

1991年の商品化以来、リチウムイオン電池業界全体が急速に発展してきました。なかでも、ポリマーリチウムイオン電池は、安全性、容量、品質、容量、放電性能の点で液体リチウムイオン電池よりも優れており、応用範囲が広い。

最近開催された第5回北京国際電気自動車クリーンエネルギー自動車展で、記者は主要なバスメーカーが展示した純粋な電気バスのほとんどすべてがリチウム電池を使用していることを発見しました。 FAWバスはリチウム電池を使用し、中田青山純電気バス、山東宝興はリチウム鉄リン酸塩電池を採用し、リン酸ベースのリチウムイオン電子やリチウムランタンリン酸塩を含むさまざまなリチウム電池が十分に実証されています。

清華大学自動車工学研究所のSongJian副学長は、ハイブリッド電池の世界市場シェアの99％はニッケル水素電池であり、中国でのニッケル水素電池技術の開発は成熟していると述べた。しかし、ニッケルの価格は高く、ニッケル水素電池はリチウム電池よりも製造コストがはるかに高くなります。ニッケル水素電池と比較して、新世代リチウム電池の重量が半分になり、貯蔵容量が2倍以上になります。 1回の充電でマイレージが大幅に向上します。さらに、ニッケル水素電池の寿命は、今後3〜5年で限界に達します。結局、リチウム電池は、将来、新エネルギー車を開発するためのより強力な電源になるでしょう。

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