電池發(fā)展史從其主流來(lái)看有兩個(gè)歷史時(shí)期:一次電池和充電電池。
截止目前,這兩個(gè)歷史時(shí)期又各自劃分為不同的階段:一次電池有碳電、堿電,二次電池有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池。其中,鉛酸電池獨(dú)成體系,鎳鎘/鎳氫/鋰離子電池則具有技術(shù)上的傳承性和時(shí)間上的繼起性。
鋰離子電池是鋰電池的一種,鋰電池還包括鋰原電池(鋰金屬電池),由于鋰離子電池應(yīng)用的廣泛性,在日常話(huà)語(yǔ)體系中,人們習(xí)慣用鋰電池來(lái)指代鋰離子電池,弄清楚鎳氫電池和鋰電池的區(qū)別有利于明白當(dāng)前和未來(lái)電池技術(shù)發(fā)展方向,有助于認(rèn)識(shí)當(dāng)今世界電池行業(yè)現(xiàn)狀,相對(duì)于比較鉛酸電池和鋰電池的區(qū)別更有代表性。
鋰電池作為一種電池理念的出現(xiàn)并不晚于鎳鎘電池,但其實(shí)用化之所以?shī)檴檨?lái)遲,緣于鋰元素的化學(xué)性質(zhì)活躍,使其在生產(chǎn)、使用和運(yùn)輸中都存在安全隱患。在依賴(lài)科技進(jìn)步逐漸緩解上述壓力的情況下,鋰電池已經(jīng)成為當(dāng)代電池技術(shù)的主流。
在實(shí)踐中,鋰電池實(shí)際上是以逐步取得對(duì)鎳氫電池的優(yōu)勢(shì)而發(fā)展起來(lái)的。歸納起來(lái),總的優(yōu)勢(shì)就是便利和耐用。
下面具體看下鋰電池和鎳氫電池的比較:
1.能量密度大:鎳氫電池的體積介于鎳鎘電池和鋰電池之間,這一點(diǎn)就看出了鎳氫電池的過(guò)渡產(chǎn)品性質(zhì),由于能量密度不一樣,即相同體積能夠儲(chǔ)存的能量,鋰電池是鎳氫電池的3倍。
2.自放電:自放電就是指電池在不使用狀態(tài)時(shí),會(huì)自己損失掉的電量。鎳氫電池和鋰電池自放電都不大,但鎳氫電池自放電普遍存在,自放電過(guò)大會(huì)使電池使用時(shí)間縮短,壽命提前終止。因而在大約十年前左右,低自放電鎳氫電池曾經(jīng)是鎳氫電池促銷(xiāo)的一個(gè)亮點(diǎn),而鋰電池的自放電可以忽略不計(jì),這是兩者所用原料導(dǎo)致化學(xué)性能的天然差異。
3.無(wú)記憶效應(yīng):鎳氫電池記憶效應(yīng)明顯。人的記憶就是大腦里留下印象,鎳氫電池也是如此,放電不完全或者充電不滿(mǎn)足,時(shí)間久了就會(huì)使電池只記得那個(gè)不完全和不滿(mǎn)足的狀態(tài),應(yīng)用上的表現(xiàn)就是容量衰減。而鋰電池則沒(méi)有這種特征。因此,鎳氫電池每過(guò)一段時(shí)間要徹底做一次深度放電,以清除留下的記憶,這類(lèi)似對(duì)人的洗腦。鋰電池則可隨時(shí)充電隨時(shí)用,所以,鋰電池是一個(gè)“快樂(lè)的電池”,我們使用者也快樂(lè)。
4.充放電平臺(tái)高。單體鋰電池的電壓是3.6V,單體鎳氫電池的電壓為1.2V,前者為后者的3倍。鋰電池充電方法是設(shè)置了一個(gè)終止電壓,通常為單體4.2V,鎳氫電池沒(méi)有電壓的升降。鋰電池的充電方法叫做限壓限流法(壓指電壓,流指電流,即給電壓和電流設(shè)定一個(gè)上下限)充電,而鎳氫電池電壓平臺(tái)低,通常采用恒流(一個(gè)不變的電流)充電。由于充電方法不一樣,所以,鋰電池充電器和鎳氫電池充電器是不能混用的。
5.規(guī)格專(zhuān)一。市面上常常聽(tīng)到異型鎳氫電池的稱(chēng)謂,而很少聽(tīng)到異型鋰電池。這是由于鋰電池目前主要是在市場(chǎng)容量大的產(chǎn)品上應(yīng)用,如果應(yīng)用于容量小的市場(chǎng),不光是技術(shù),而且分?jǐn)偝杀敬笠埠艹蓡?wèn)題。但是技術(shù)和市場(chǎng)規(guī)模問(wèn)題也在改善,鋰電池行業(yè)內(nèi)有些企業(yè)已經(jīng)在嘗試著以積極的心態(tài)進(jìn)入鋰電應(yīng)用新領(lǐng)域,如,原是一家鋰電池定制廠家的東莞市鉅大電子有限公司正在開(kāi)展特種電芯的研發(fā)和生產(chǎn),正是順應(yīng)這一潮流的具體措施,相信不久的將來(lái)類(lèi)似的做法會(huì)成為行業(yè)內(nèi)的普遍現(xiàn)象之一。
從上述五個(gè)方面比較鎳氫電池和鋰電池的區(qū)別,均表現(xiàn)為鋰電池的優(yōu)勢(shì),不過(guò),電池產(chǎn)品的不同形態(tài)因其化學(xué)性能不同都有自己存在的必然性,使其不會(huì)被別的電池形態(tài)完全取代,碳電堿電如此,鎳氫電池也是如此。比如在大電流瞬間放電領(lǐng)域,鎳氫電池就比鋰電池更勝一籌,這些領(lǐng)域包括醫(yī)療器械、應(yīng)急設(shè)備、電動(dòng)工具等。在較大型的應(yīng)用方面,鎳氫電池也可用于新能源混合動(dòng)力車(chē),當(dāng)然,這方面的研究還有待突破。