镍氢充电电池的基本认识
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镍氢电池知识点介绍镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。
镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。
镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。
下面小编为大家介绍下镍氢电池知识点。
一、镍氢电池的分类镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。
低压镍氢电池具有以下特点:(1)电池电压为1.2~1.3V,与镉镍电池相当;(2)能量密度高,是镉镍电池的1.5倍以上;(3)可快速充放电,低温性能良好;(4)可密封,耐过充放电能力强;(5)无树枝状晶体生成,可防止电池内短路;(6)安全可靠对环境无污染,无记忆效应等。
高压镍氢电池具有如下特点:(1)可靠性强。
具有较好的过放电、过充电保护,可耐较高的充放电率并且无枝晶形成。
具有良好的比特性。
其质量比容量为60A·h/kg,是镉镍电池的5倍。
(2)循环寿命长,可达数千次之多。
(3)与镍镉电池相比,全密封,维护少。
(4)低温性能优良,在-10℃时,容量没有明显改变。
二、镍氢电池的结构原理镍氢电池正极活性物质为Ni(OH)2(称NiO电极),负极活性物质为金属氢化物,也称储氢合金(电极称储氢电极),电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。
活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等,不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异,一般根据使用条件不同的工艺生产电池。
通讯等民用电池大多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。
充放电化学反应如下:正极:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-负极:M+H2O+e-=MHab+OH-总反应:Ni(OH)2+M=NiOOH+MH注:M:氢合金;Hab:吸附氢;反应式从左到右的过程为充电过程;反应式从右到左的过程为放电过程。
充电时正极的Ni(OH)2和OH-反应生成NiOOH和H2O,同时释放出e-一起生成MH和OH-,总反应是Ni(OH)2和M生成NiOOH,储氢合金储氢;放电时与此相反,MHab释放H+,H+和OH-生成H2O和e-,NiOOH、H2O和e-重新生成Ni (OH)2和OH-。
镍氢充电电池的相关知识⒈镍氢充电电池的记忆效应:镍氢充电电池和其他电池一样都有记忆效应,但是要远小于其他电池。
所以没有必要每次充电都进行放电操作(因为操作不当会损害电池),只需三个月一次完全充放电以缓解记忆效应。
⒉镍氢充电电池的自放电率:镍氢电池的自放电率为最大,而锂电池与其他两类电池相比放电率极低。
⒊镍氢充电电池的充电方式:镍氢电池和锂电池都不能耐过充电。
因此,镍氢电池以定电流充电的PICK CUT控制方式在充电电压达到最高时,停止继续充电为最好的充电方式。
而锂电池则使用定电流、定电压方式充电最好,若以镍镉电池的充电器-DV控制方式进行充电的话对镍氢电池和锂电池会造成使用寿命的影响。
⒋镍氢充电电池容量不是越高越好:不同型号的电池,容量越高,使用的时间越长。
抛开体积和重量的因素,当然容量越高越好。
但是同样的电池型号,标称容量也相同,实际测的初始容量不同,实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了增加初始容量的东西,而减少了电极稳定用的东西,其结果就是循环使用几十次以后,容量高的电池迅速容量衰竭,而容量低的电池却依然坚挺.提高容量的代价就是牺牲循环寿命。
5、镍氢充电电池充电方法:科学的充电方法可以延长镍氢电池的使用寿命。
①一般情况下,新的镍氢电池只有很少的电量,首次使用前后要先进行充电然后再使用。
但如果电池使用时间短,电量很足,推荐先使用再充电。
新的镍氢电池一般要经过3-4次的充电和使用,性能才能发挥到最佳状态。
②镍氢充电电池的记忆效应虽然小,最好还是每次使用完再充电,并且是一次性充满,不要充一会用一会然后再充。
③充电的时候,要注意充电器周围的散热。
不用的时候要保持电池清洁,尤其是两端的触点,必要时使用柔软的干布轻擦。
长时间不用的话,要把电池从电池仓中取出,置于干燥的环境中。
④镍氢充电电池在存放几个月后,会进入一种“休眠”状态,电池寿命大大降低。
如果镍氢充电电池已经放置了很长时间,应先用慢充进行充电为宜。
镍氢电池特点
镍氢电池是一种充电电池,具有以下特点:
1. 镍氢电池具有高能量密度、高容量、长寿命的优点,可以满足高功率设备的需求。
2. 镍氢电池具有较高的充电效率,可以在较短时间内完成充电,并且不会出现记忆效应的问题。
3. 镍氢电池具有较低的自放电率,即使长时间不使用,也能够保持较高的电量。
4. 镍氢电池的环保性能优良,不含汞、铅等有毒物质,对环境没有污染。
5. 镍氢电池的成本相对较低,能够满足大规模应用的需要。
总之,镍氢电池具有高性能、环保、经济等优点,是现代电子科技发展中重要的能源选择之一。
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镍氢充电电池概述镍氢充电电池是以碱液为电解液的二次电池,正极为氢氧化镍,负极为储氢合金.这种类型电池是由IEC (国际电工委员会)定义的,是碱性密封圆柱形可充电电池。
结构可充电镍氢电池的组成有以下几个部分:由镍的氢氧化物为主要材料的正极板、由储氢合金为主要材料的负极板、具有保液能力和良好透气性的隔膜、碱性电解液、金属壳体、具有自动密封的安全阀的盖帽及其他部件。
被隔膜相互隔离开的正、负极板程螺旋状卷绕在壳体内,壳体用盖帽进行密封,在壳体和盖帽之间用绝缘材质的密封圈隔开。
电池反应通常,在可充电电池内部发生三种不同的电化学反应:向电池负载提供能量的放电反应、储存电能的充电反应,过充电反应,过放电反应。
充放过程的电池总反应电池在设计时负极容量高于正极容量,在正极上产生的气体和未反应的负极物质进行反应而被吸收掉,因此,使电池的完全密封得以实现。
过充电时,两极上的反应为:氧化镍电极上吸氢电极上当电池过放电时,电极反应为:氧化镍电极上镍氢电池的主要特性镍氢电池的主要特性:充电特性放电特性、循环寿命特性、贮存特性和安全特性1、充电特性镍氢电池的充电特性受充电电流、充电时间、充电温度及其他因素的影响。
增大充电电流和降低充电温度导致电池充电电压上升。
充电的效率会随充电电流、充电时间和充电温度而变化。
一般采用不大于1C的恒定电流充电,充电时环境温度一般在0℃~40℃之间,在10℃~30℃之间充电能获得较高的充电效率。
如果经常在高温或低温环境中对电池充电,会导致电池性能的降低,另外,反复的过充电也会降低电池的性能。
对于快速充电,充电控制系统是必不可少的。
典型的充电特性(温度对充电电压的影响)2、放电特性镍氢电池的放电性能随放电电流、温度和其他因素的改变而变化。
电池的放电特性受电流/环境温度等因素的影响,电流越大,温度越低,电池放电电压和放电效率都会降低,电池的最大连续放电电流为3C。
电池的放电截止电压一般设定在0.9V~1.1V/CELL,如果截止电压设定得太高,则电池容量不能被充分利用,反之,则容易引起电池过放。
镍氢充电电池的基本认识
南孚镍氢电池(Ni-Mh)
电压:1.2V 使用寿命为:1000次
放电温度为:-10度~45度充电温度为:10度~45度
备注:目前最高容量是2100mAh左右。
电池充电的名词解释
A、充电率(C-rate)
C是Capacity的第一个字母,用来表示电池充放电时电流的大小数值。
例如:充电电池的额定容量为1100mAh时,即表示以1100mAh(1C)放电时间可持续1小时,如以200mA(0.2C)放电时间可持续5小时,充电也可按此对照计算。
B、终止电压(Cut-off discharge voltage)
指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。
根据不同的电池类型及不同的放电条件,对电池的容量和寿命的要求也不同,因此规定的电池放电的终止电压也不相同。
C、开路电压(Open circuit voltage OCV)
电池不放电时,电池两极之间的电位差被称为开路电压。
电池的开路电压,会依电池正、负极与电解液的材料而异,如果电池正、负极的材料完全一样,那么不管电池的体积有多大,几何结构如何变化,起开路电压都一样的。
D、放电深度(Depth of discharge DOD)
在电池使用过程中,电池放出的容量占其额定容量的百分比称为放电深度。
放电深度的高低和二次电池的充电寿命有很深的关系,当二次电池的放电深度越深,其充电寿命就越短,因此在使用时应尽量避免深度放电。
E、过放电(Over discharge)
电池若是在放电过程中,超过电池放电的终止电压值,还继续放电时就可能会造成电池内压升高,正、负极活性物质的可逆性遭到损坏,使电池的容量产生明显减少。
F、过充电(Over charge)
电池在充电时,在达到充满状态后,若还继续充电,可能导致电池内压升高、电池变形、漏夜等情况发生,电池的性能也会显著降低和损坏。
G、能量密度(Energy density)
电池的平均单位体积或质量所释放出的电能。
一般在相同体积下,锂离子电池的能量密度是镍镉电池的2.5倍,是镍氢电池的1.8倍,因此在电池容量相等的情况下,锂离子电池就会比镍镉、镍氢电池的体积更小,重量更轻。
H、自我放电(Self discharge)
电池不管在有无被使用的状态下,由于各种原因,都会引起其电量损失的现象。
若是以一个月为单位来计算的话,锂离子电池自我放电约是1%-2%、镍氢电池自我放电约3%-5%。
I、充电循环寿命(Cycle life)
充电电池在反复充放电使用下,电池容量会逐渐下降到初期容量的60-80%。
J、记忆效应(Memory effect)。