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    2. 氫電池材料

      鎳氫電池(NiMH)是由鎳鎘電池(NiCd battery)改良而來的,其以能吸收氫的金屬代替鎘(Cd)。它以相同的價格提供比鎳鎘電池更高的電容量、比較不明顯的記憶效應、以及比較低的環境污染(不含有毒的鎘)。它被稱為是最環保的電池。但是與鋰離子電池比較時,卻有比較高的記憶效應,以及較高的自我放電反應。鎳氫電池比碳性或堿性電池有更大的輸出電流,相對地更適合用于高耗電產品,某些型號甚至比鎳鎘電池有更大輸出電流。

      現時一般鎳氫電池的容量已高于堿性電池(以體積計),以AA電池為例,鎳氫電池標示容量可達2900mAh(微安培-小時,中國大陸普遍稱mAh為“毫安時”),而堿性電池只有~2100mAh,當然也遠高于鎳鎘電池的1100mAh,但仍未及得上鋰離子電池。 近年推出的低自放電鎳氫電池容量較低,約與堿性電池相若。

      化學原理

      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制造上,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,這里的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。

      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%

      充放電循環次數 = 500 -1000次

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