镍氢动力电池第四章 镍氢电池制作工艺
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镍氢电池的化学原理及工艺流程镍氢电池的化学原理镍氢电池采用Ni的氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液(主要为KOH)作为电解液.圆柱形和方形镍氢电池电化学原理和化学反应相同:充电时,正极:Ni(OH)2– e-+OH-→NiOOH+H2O负极:MHn+ne-→M+n/2 H2放电时,正极:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-负极:M+n/2 H2→MHn+ne-。
镍氢电池的放电效率在低温会有显著的降低(如低于-15℃),而在-20℃时,碱液达到起凝固点,电池充电速度也将大大降低。
在低温充电低于0℃会增大电池内压并可能使安全阀开启。
为了有效充电,环境温度范围应在5-30℃之间,一般充电效率会随温度的升高而升高,但当温度升到45℃以上,高温下充电电池材料的性能会退化,电池的循环寿命也将大大缩短。
圆柱形Ni-MH电池只采用金属电池槽,一是因为电池槽本身与金属氢化物负极连接在一起,可以作为负极极端;二是因为许多应用要求能够快速充电,气体发生复合反应时,电池的内压很高,只有金属容器可以承受这种压力,而且不会发生太大的变形。
最后金属电池槽聚砜密封环翻边与电池盖密封,这种方法成本低,易于生产,而且可靠。
工艺流程:(以SC型为例1.配方1.1正极:氢氧化镍(2.1.1和2.2.3)氧化钴(可以形成导电网络,弥补氢氧化镍与金属集流体间较大的间距以及氢氧化镍本身电导率较低的不足)添加剂1.2负极:贮氢合金粉(3.1有具体讨论)添加剂1.3电解质:30%的KOH水溶液17g/L的LiOH NaOH(为提高高温充电效率,将部分KOH替换为NaOH,但是会加重对金属氢化物活性物质的腐蚀,降低循环寿命)2.正极制备2.1烧结式2.1.1调浆:纤维镍+导电剂CoO+CMC(2.5%)或MC+PVB造孔剂2.1.2拉浆:将膏状物涂覆到基板(如冲孔镍带)2.1.3烘干(挥发黏结剂)(75℃)2.1.4在氮气/氢气环境下高温煅烧(880℃,烧结速度90m/h)2.1.5化学浸渍或电化学浸渍(将NiOH沉积到烧结骨架中)Ni(NO3)2浸渍密度1.62-1.65g/c㎡,含3%-5%Co(NO3)2增重[(1.72-1.80)±0.007]g/cm2 2.1.6浸渍后的电极用电化学充/放电工艺进行预活化2.1.7逆向水洗2.1.8烘干(75℃)2.1.9电极软化(成型厚0.58±0.05mm)2.1.10极耳点焊主要设计参数:纤维镍骨架的强度和孔径氢氧化镍活性物质的化学组成活性物质的载入有害物质(硝酸盐、碳酸盐等)的含量2.2涂膏式2.2.1泡沫镍基板制备用电沉积或化学蒸汽沉积工艺。
镍氢电池生产设备的工艺优化与工程实践镍氢电池是一种高能量密度、长寿命、环保无污染的蓄电池。
与传统的铅酸电池和镍镉电池相比,镍氢电池具有更高的能量密度、更长的寿命和更好的环境友好性。
在新能源汽车、储能系统、医疗设备等领域有广泛的应用前景。
镍氢电池的生产设备是实现产能扩张和质量优化的关键。
为了提高镍氢电池的生产效率和质量稳定性,工艺优化以及工程实践是必不可少的环节。
在镍氢电池生产设备的工艺优化中,可以从原材料选择、生产工序的改进、设备升级等方面入手,逐步提高产能、降低成本、优化电池性能。
首先,在原材料选择方面,镍氢电池的正极材料主要包括氢化镍、氧化镍等。
对于正极材料的选择,需要考虑电池容量、循环寿命、高温稳定性等因素。
优化工艺应当选用具有高容量、长寿命、抗高温性能好的正极材料,以提高电池性能和循环寿命。
其次,生产工序的改进也是工艺优化中重要的方面。
传统的镍氢电池生产工序包括原料制备、电池芯制备、电池组装、测试等环节。
在工艺优化中,可以通过改进生产工序中的工艺参数和操作流程,提高电池生产效率和质量稳定性。
例如,优化电极制备过程中的浆料配制工艺,调整浆料的粒度、粘度、比重等参数,可以提高电极的成型性能和电池的能量密度。
此外,设备的升级和改造也是工艺优化的重要手段。
现代化的镍氢电池生产设备能够实现自动化、智能化的生产过程,提高生产效率和质量稳定性。
例如,采用自动喷涂技术可以提高电池极片的涂覆均匀性和成型精度,进一步提高电池能量密度和循环寿命。
工程实践是工艺优化的重要环节,通过实际生产过程的改进和调整,验证工艺优化的效果。
在工程实践中,需要根据实际情况进行生产参数的调整和优化,如温度、湿度、压力等;并进行生产工艺的标准化和规范化。
此外,工程实践还包括质量控制和不良品分析,通过不断改进和优化生产工艺,降低不良品率,提高产品的一致性和可靠性。
随着新能源汽车产业的迅猛发展,镍氢电池的需求将持续增加。
在这一背景下,镍氢电池生产设备的工艺优化和工程实践显得尤为重要。
镍氢电池生产工艺
镍氢电池生产工艺
镍氢电池(Ni-MH电池)是一种新型的高性能充电电池,具
有容量大、循环寿命长、无污染等特点,被广泛应用于电动车、太阳能储能系统等领域。
下面是镍氢电池的生产工艺介绍。
1. 材料准备
镍氢电池的正极材料主要是镍氢合金,负极材料为氢化物,电解液为氢氧化钾溶液。
生产过程中需要准备这些原材料,并进行严格的质量控制。
2. 正极制备
将镍氢合金粉末与粘结剂混合,通过成型处理制备正极片。
然后将正极片在高温中烘干,使其进一步固化。
3. 负极制备
将氢化物粉末与胶粘剂混合,通过成型处理制备负极片。
然后将负极片在高温中烘干,使其进一步固化。
4. 组装
将正负极片交叉叠放,并通过隔膜将它们隔开。
然后将组装好的电池片堆放入金属壳体中,再注入电解液。
接着,对金属壳体进行密封,确保电解液不泄漏。
5. 充电与放电
将组装好的电池连接到充电设备上,进行充电处理。
在一定的
时间内,通过控制充电电流和电压,使电池的正负电极发生反应,将氢气吸收到负极中。
完成充电后,即可进行放电测试。
6. 检测与包装
对充电完成的电池进行性能检测,包括容量、内阻等参数的测量。
根据检测结果,进行分类和分级,选择合格的电池进行包装。
总结:
镍氢电池的生产工艺包括材料准备、正负极制备、组装、充电与放电、检测与包装等多个步骤。
每个步骤都需要严格控制和确保产品质量,以确保生产出优质的镍氢电池。
镍氢电池制作工艺镍氢电池是一种常见的二次电池,其制作工艺主要包括以下步骤:1.配料:将正极活性物质(如镍氧化物或镍钴氧化物)与铝箔、聚合物粘合剂混合,形成正极浆料。
将负极活性物质(如氢化物)与碳材料、聚合物粘合剂混合,形成负极浆料。
2.涂布:将正极浆料均匀地涂布在铝箔上,形成正极片。
将负极浆料均匀地涂布在铜箔上,形成负极片。
3.碾压:通过碾压将正、负极片上的浆料压实,增加其密度,提高电池的能量密度和寿命。
4.分切:将正、负极片按照一定的尺寸分切成小片,方便后续的卷绕和组装。
5.卷绕:将正、负极片按照一定的顺序卷绕在一起,形成电池的雏形。
6.注入:将适量的电解质(如氢氧化钾)注入到电池中,起到传输氢气和导电的作用。
7.封口:将电池的开口处封住,防止氢气泄漏。
8.检测:通过电池检测设备对电池进行性能检测,如电压、内阻、容量等方面的测试。
9.包装:对检测合格的电池进行包装,以保护电池并提高其安全性。
在制作过程中,还需要注意以下几点:1.在配料过程中,要控制好各成分的粒度和比例,以保证电池的性能和稳定性。
2.在涂布过程中,要保证涂布的均匀性和一致性,防止出现电极片上的活性物质分布不均的现象。
3.在碾压过程中,要控制好压力和温度,以保证电极片的密度和结构稳定性。
4.在分切过程中,要采用高精度的切割设备,保证切割尺寸的准确性和一致性,从而保证电池组装时的稳定性和一致性。
5.在卷绕过程中,要采用先进的设备和技术,保证卷绕的精度和质量,防止出现电极片错位、断裂等问题。
6.在注入过程中,要保证注入的量和均匀性,防止出现电解质分布不均或局部过量等现象。
7.在封口过程中,要采用可靠的密封技术和材料,保证电池的气密性和安全性。
8.在检测过程中,要采用先进的测试设备和标准化的检测方法,以保证电池的性能和质量符合要求。
9.在包装过程中,要根据电池的类型和用途选择合适的包装材料和技术,保证电池的安全性和可靠性。
总之,镍氢电池制作工艺需要多方面的技术和设备的支持,只有在各个制作环节都得到充分保障的情况下,才能制造出高性能、高稳定性和长寿命的镍氢电池产品。
镍氢电池制作工艺Ⅱ. ㈠.发泡端面焊电池正极制片检验流程准备物料↓↓QC08 粘贴尺寸正极合浆↓粘贴外观↓称重分级(根据实际增减)↓QC01 粘合剂粘度↓QC09 极片分级↓扫粉发泡电极滚焊镍带↓批次验收↓滚焊位置↓QC10 极片尺寸↓QC02 外观、质量↓极片外观正极拉浆↓极片分级↓拉浆增重入库↓QC03 拉浆外观↓烘干温度正极裁大片↓QC04 裁片尺寸↓裁切外观清理白边↓QC05 极片外观极片复压↓QC06 极片厚度极片分切↓QC07 极片尺寸↓极片外观粘胶布上流程为镉镍电池发泡端面焊正极制片的流程。
发泡镍连续滚焊镍带的操作及注意事项:根据极带试拉情况调节发泡镍预压厚度,滚焊预压厚度比拉浆镍带厚0.01~0.03mm滚焊外观:无虚焊,焊偏焊连等不良现象发泡镍拉浆操作及注意事项:核对项目:核对所用物料,发泡镍和亚镍是否经检验合格,并记录其产地及检验批号拉浆增重:将滚焊好的发泡镍拉浆后经压片之后切成工艺规定极片成品尺寸,称其增重是否复合工艺技术标准。
计算式:成品极片增重=(大片极片重量-大片骨架重量-下脚料重量)/片数拉浆外观:目视拉浆后极带表面是否有浆斑、刮痕、发黄等不良现象烘干温度:检查哥烘干温度表实际温度值是否符合工艺规定的炉温控制标准极片含水量:去定长的极片在95~105℃烘箱中保温15m in,极片含水量=(烘干前极片重-烘干后极片重)/烘干前重*100%拉浆走速:在极带出烘箱时做一标记,并开始计时,一分钟后再做一标记,量取两标记间的距离即可得到走速,走速=距离/时间(1m in)⒋切大片操作要求及注意事项:尺寸:长度和宽度符合工艺尺寸要求外观:切口无毛刺、劈峰、翻遍、折角,品质控制⒌大片复压操作及注意事项:将切好的大片再复压一遍确保达到工艺要求,复压时应一次一片,不能重叠⒍发泡端面焊正极分切的操作及注意事项:定刀:按工艺要求确定两边长度和单位长度,以及宽度分切尺寸和成品宽度尺寸。
极片自由下落距离不得超过15cm。
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镍氢电池生产设备的材料与工艺优化探讨随着电动汽车和可再生能源的快速发展,镍氢电池作为高效、环保的能源储存装置,正逐渐成为重要的选择。
在镍氢电池的生产过程中,材料与工艺的优化对于电池的性能和产能至关重要。
本文将探讨镍氢电池生产设备的材料与工艺优化的相关内容。
首先,我们来谈谈镍氢电池生产设备的材料优化。
在电池生产中,电极材料是至关重要的组成部分。
镍氢电池的负极材料主要使用镍氢合金,而正极材料则是氧化镍和其他掺杂物。
为了获得更高的能量密度和更长的寿命,材料的优化是非常重要的。
针对电池负极材料的优化,可以从镍氢合金的成分和微结构两个方面入手。
首先,通过调整镍氢合金中的合金元素比例,可以改善材料的容量和循环寿命。
一些研究表明,增加矿物质元素(如稀土元素)的含量可以显著提高镍氢电池的容量和循环寿命。
此外,通过微观结构的优化,如控制颗粒尺寸和形状等,也可以改善材料的充放电性能。
正极材料的优化可以从氧化镍和其他掺杂物的选择入手。
氧化镍具有良好的电化学性能,但其晶体结构稳定性较差,容易导致电池容量衰减。
因此,添加其他掺杂物,如钴、铜等,可以提高氧化镍的晶体结构稳定性,从而提高电池的容量和寿命。
此外,对正极材料的工艺也需要进行优化,如合适的烧结温度、烧结时间等,以进一步提高材料的性能。
除了材料优化,镍氢电池生产设备的工艺优化也是非常重要的。
首先,要优化生产设备的流程和设备参数。
生产设备的流程应合理设计,以最大程度地实现自动化操作和连续生产,提高生产效率和质量稳定性。
此外,设备参数的选择和调整也需要进行优化,以适应不同规格电池的生产需求。
其次,要优化生产设备的控制系统。
电池生产过程中,温度、压力等参数的控制非常关键。
通过引入先进的传感器和自动控制算法,可以实现对生产过程中各项参数的精确控制,从而提高电池的一致性和品质稳定性。
最后,要加强生产设备的维护和保养。
生产设备的稳定性和可靠性对于连续生产非常重要。
定期检查设备的使用状况和维修保养,可避免设备的故障和停机时间的损失,提高生产设备的利用率和电池的产能。
镍氢电池的化学原理及工艺流程镍氢电池的化学原理及工艺流程镍氢电池的化学原理镍氢电池采用Ni的氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液(主要为KOH)作为电解液.圆柱形和方形镍氢电池电化学原理和化学反应相同:充电时,正极:Ni(OH)2–e-+OH-→NiOOH+H2O负极:MHn+ne-→M+n/2 H2放电时,正极:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-负极:M+n/2 H2→MHn+ne-。
镍氢电池的放电效率在低温会有显著的降低(如低于-15℃),而在-20℃时,碱液达到起凝固点,电池充电速度也将大大降低。
在低温充电低于0℃会增大电池内压并可能使安全阀开启。
为了有效充电,环境温度范围应在5-30℃之间,一般充电效率会随温度的升高而升高,但当温度升到45℃以上,高温下充电电池材料的性能会退化,电池的循环寿命也将大大缩短。
圆柱形Ni-MH电池只采用金属电池槽,一是因为电池槽本身与金属氢化物负极连接在一起,可以作为负极极端;二是因为许多应用要求能够快速充电,气体发生复合反应时,电池的内压很高,只有金属容器可以承受这种压力,而且不会发生太大的变形。
最后金属电池槽聚砜密封环翻边与电池盖密封,这种方法成本低,易于生产,而且可靠。
工艺流程:(以SC型为例1.配方1.1正极:氢氧化镍(2.1.1和2.2.3)氧化钴(可以形成导电网络,弥补氢氧化镍与金属集流体间较大的间距以及氢氧化镍本身电导率较低的不足)添加剂1.2负极:贮氢合金粉(3.1有具体讨论)添加剂1.3电解质:30%的KOH水溶液17g/L的LiOH NaOH(为提高高温充电效率,将部分KOH替换为NaOH,但是会加重对金属氢化物活性物质的腐蚀,降低循环寿命)2.正极制备2.1烧结式2.1.1调浆:纤维镍+导电剂CoO+CMC(2.5%)或MC+PVB造孔剂2.1.2拉浆:将膏状物涂覆到基板(如冲孔镍带)2.1.3烘干(挥发黏结剂)(75℃)2.1.4在氮气/氢气环境下高温煅烧(880℃,烧结速度90m/h)2.1.5化学浸渍或电化学浸渍(将NiOH沉积到烧结骨架中)Ni(NO3)2浸渍密度1.62-1.65g/c㎡,含3%-5%Co(NO3)2增重[(1.72-1.80)±0.007]g/cm2 2.1.6浸渍后的电极用电化学充/放电工艺进行预活化2.1.7逆向水洗2.1.8烘干(75℃)2.1.9电极软化(成型厚0.58±0.05mm)2.1.10极耳点焊主要设计参数:纤维镍骨架的强度和孔径氢氧化镍活性物质的化学组成活性物质的载入有害物质(硝酸盐、碳酸盐等)的含量2.2涂膏式2.2.1泡沫镍基板制备用电沉积或化学蒸汽沉积工艺。