镍氢电池性能与技术要求
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镍氢电池的优势与劣势动力电池产品分析动力电池是指用于储存并释放电能以为电动机提供动力的电池。
镍氢电池作为一种常见的动力电池,具有其独特的优势和劣势。
本文将对镍氢电池的优势和劣势进行分析,并与其他类型的动力电池进行比较。
一、镍氢电池的优势1. 高能量密度:相比于铅酸电池和镍镉电池,镍氢电池具有较高的能量密度。
这意味着在相同体积或重量下,镍氢电池可以存储更多的电能,从而提供更长的续航里程。
2. 长寿命:镍氢电池具有较长的寿命,并且能够进行更多的充放电循环。
相比之下,镍镉电池的寿命更短,并且铅酸电池需要更频繁的维护和更换。
3. 环保友好:镍氢电池不含有对环境有害的重金属,如镉和铅。
相比之下,镍镉电池中的镉是一种有毒金属,对环境和人体健康构成潜在威胁。
4. 快速充电:镍氢电池具有快速充电的能力。
相比于其他类型的动力电池,镍氢电池可以在较短的时间内完成充电过程,提供便捷的使用体验。
5. 安全性高:镍氢电池相对较安全,不会像锂电池那样容易引发火灾或爆炸。
这使得镍氢电池在很多关键领域,如航空航天领域,得到广泛应用。
二、镍氢电池的劣势1. 重量较大:镍氢电池相对较重,这对于一些需要追求轻量化设计的应用来说,可能会带来一定的不便。
2. 低电压平台:镍氢电池的电压平台较低,这对于某些高电压需求的电子设备可能不适用。
3. 存储容量衰减:随着使用时间的增加,镍氢电池的存储容量会逐渐下降。
这意味着一段时间后,电池需要更频繁地充电,以维持其正常使用。
4. 价格较高:相比于铅酸电池,镍氢电池的价格较高。
这增加了产品成本,并可能限制其在大规模应用中的普及程度。
三、镍氢电池与其他动力电池的比较分析与铅酸电池相比,镍氢电池具有更高的能量密度、更长的寿命和更好的环保性能。
然而,铅酸电池的成本较低,并且在一些传统的动力电池应用中仍然具有一定的竞争力。
与镍镉电池相比,镍氢电池具有更好的环保性能和更长的寿命。
镍镉电池虽然具有较高的能量密度,但铁镍电池在环保性能上更具优势,逐渐减少了镍镉电池在市场上的份额。
目次1范围 (4)2规范性引用文件 (4)3术语和定义 (4)4一般测试要求 (5)4.1测量设备的精度 (5)4.2一般测试条件 (6)5电气测量 (7)5.1一般充电条件 (7)5.2容量 (7)5.3充电状态的调整 (7)6安全测试 (8)6.1通用要求 (8)6.2机械测试 (8)6.3温度测试 (10)6.4电气测试 (11)电动道路车辆用镍氢电池和模块安全要求1范围本文件规定了电动道路车辆(EV)用镍氢(Ni-MH)电池和模块安全性能的测试和验收。
,包括纯电动汽车(BEV)和混合电动汽车(HEV)。
本文件的目的是为了确保,在电动道路车的正常运行下,电池系统在预期使用和合理可预见的误用情况下的基本安全性能。
本文件不适用于镍氢(Ni-MH)电池在运输和储存过程中的安全性评估。
注:在本文件中,电池的所有描述都适用于模块测试。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本使用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池(GB/T2900.41-2008,IEC60050-482:2003,IDT)GB/T19596电动汽车术语GB38031电动汽车用动力蓄电池安全要求IEC61434含碱性或其他非酸性电解质的二次电池和电池碱性二次电池和电池组标准中电流指定指南(IEC61434-1996Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes-Guide to designation of current in alkaline secondary cell and battery standards)3术语和定义GB/T2900.41、GB/T19596界定的及下列术语和定义适用于本文件。
镍氢低温电池标准一、概述镍氢低温电池是一种使用在低温环境下的电池,其工作原理是利用镍氢材料作为电池的正负极活性物质,通过氢离子的迁移和电子的传递来产生电流。
由于其具有较高的能量密度、较长的使用寿命和环保等优点,因此在航空航天、军事、极地科考等领域得到了广泛的应用。
二、标准组成镍氢低温电池标准主要由以下几个部分组成:1. 电池尺寸和重量:根据使用环境和要求,规定了电池的尺寸和重量,以确保电池的便携性和适用性。
2. 电池性能:包括电池的电压、容量、充放电性能、循环寿命等,以确保电池在使用过程中能够满足实际需求。
3. 电池安全:规定了电池的安全性能,包括过充电、过放电、短路等安全防护措施,以确保电池在使用过程中的安全性。
4. 电池环境适应性:根据使用环境的特点,规定了电池在不同温度、湿度、气压等环境条件下的适应性要求,以确保电池在实际使用中的可靠性。
5. 电池试验方法:规定了电池的各项性能和安全性能的试验方法,以及环境适应性试验的具体操作步骤,以确保试验结果的准确性和可靠性。
三、标准特点镍氢低温电池标准具有以下特点:1. 针对性强:根据低温环境下电池使用的特点,制定了专门的性能指标和试验方法,以满足实际使用的需求。
2. 全面性:标准涵盖了电池的尺寸、重量、性能、安全和环境适应性等方面的要求,对电池的设计和生产具有全面的指导意义。
3. 试验方法科学:标准中规定的各项试验方法科学严谨,可操作性强,能够准确地反映电池的性能和安全性。
4. 与国际接轨:标准在制定过程中参考了国际上相关的电池标准,与国际标准接轨,有利于提高我国电池产品的国际竞争力。
5. 更新及时:随着技术的不断进步和应用需求的不断提高,标准会及时进行修订和更新,以保证标准的时效性和适用性。
四、应用范围镍氢低温电池标准适用于在低温环境下使用的镍氢电池的设计、生产和检验。
具体应用范围包括但不限于以下几个方面:1. 航空航天领域:用于卫星、空间站等航天器的能源供应,要求电池具有较高的能量密度和可靠性。
IEC镍氢电池标准引言镍氢电池(Nickel Metal Hydride Battery,简称Ni-MH电池)作为一种可充电电池,具有高能量密度、环保无污染等优点,在现代社会中被广泛应用。
为保证其安全性和性能,国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,简称IEC)制定了一系列的标准和规范来规范镍氢电池的开发、生产和使用。
IEC镍氢电池标准的制定IEC镍氢电池标准的制定是由IEC下的技术委员会、工作组和专家组共同完成的。
这些组织和个人在制定标准的过程中,充分考虑了镍氢电池的特性、相关技术的发展和国际市场的需求。
标准的制定过程遵循一定的程序,一般包括以下几个步骤:1.标准需求确定:通过调研市场需求、分析相关技术和产品的特性,确定制定标准的必要性和范围。
2.技术讨论和研究:召集技术委员会、工作组和专家组成员,进行相关技术的讨论和研究,收集相关的资料和数据。
3.标准草案编写:根据研究结果和技术讨论,编写IEC镍氢电池标准的草案,包括标准的名称、范围、术语和定义、测试方法和指标等内容。
4.标准审查和修改:将标准草案提交给相关单位和个人进行审查和修改,包括技术审查、语言审查和法规审查等。
通过多次修改和讨论,确保标准的准确性和可行性。
5.标准发布和实施:经过审查和修改后,将标准正式发布,并根据标准的内容和要求,实施在镍氢电池的开发、生产、销售和使用过程中。
IEC镍氢电池标准的内容IEC镍氢电池标准的内容主要包括以下几个方面:1.术语和定义:标准中明确了一些在镍氢电池领域中的术语和定义,如容量、循环寿命、内阻等,以便于规范对这些概念的理解和应用。
2.技术要求:标准规定了镍氢电池的技术要求,包括电池的容量、充放电性能、循环寿命、安全性能等。
这些要求确保了电池在正常使用条件下的可靠性和安全性。
3.标准测试方法:为了验证和评估镍氢电池的性能,标准提供了一系列的测试方法,包括容量测试、循环寿命测试、内阻测试等。
镍氢电池与镍镉电池在动力应用中的性能对比随着科技的进步和对环境保护的关注,电动动力系统逐渐替代传统的燃油动力系统成为未来发展的趋势。
而在众多的电池类型中,镍氢电池和镍镉电池是两种常见的可充电电池。
本文将就这两种电池在动力应用中的性能进行对比,并分析其优点和缺点。
首先,我们来看看镍氢电池。
镍氢电池具有较高的能量密度,相对于镍镉电池来说,镍氢电池在相同体积和质量下可以存储更多的电能。
这使得镍氢电池在动力应用中可以提供更长的续航里程,使得电动车等设备能够更加持久地使用。
此外,镍氢电池的充放电效率较高,能够在充电和放电过程中减少能量损失。
镍氢电池还有较高的循环寿命,可以进行数千次的充放电循环,相对于镍镉电池来说更加耐用。
然而,镍镉电池也有其自身的优势。
首先,镍镉电池具有较高的储能密度,相对于镍氢电池来说,在相同体积和质量下可以存储更多的能量。
这使得镍镉电池在动力应用中可以提供更大的功率输出,适合用于一些对功率要求较高的设备,例如电动工具等。
此外,镍镉电池的电压稳定性较好,在高温和低温环境下仍然能够维持较稳定的电压输出。
镍镉电池还具有较低的内阻,能够提供较大的瞬态电流输出,满足某些特殊应用的需求。
然而,同时我们也不能忽视这两种电池存在的一些不足之处。
镍氢电池在高温下容易发生热失控现象,可能会引发安全隐患。
而镍镉电池中的镉元素对环境有一定的污染,使用和处置过程需要对镉元素进行特殊处理,以确保环境的安全。
此外,镍氢电池和镍镉电池在充电速度方面都存在一定的限制,相对于锂离子电池来说充电时间较长,这也在一定程度上限制了它们的应用。
综上所述,镍氢电池和镍镉电池在动力应用中各具优势。
对于需要长续航里程的应用,镍氢电池是一个不错的选择,而对于对功率要求较高的应用,镍镉电池则更为适合。
在实际应用中,我们需要充分考虑到实际需求,综合各种因素,选择合适的电池类型。
未来,随着科技的不断进步,电池技术也将得到进一步的创新和改进,为动力应用提供更加高效、环保的解决方案。
做动力电池的最佳供应商 高功率镍氢电池的性能和应用李玮江苏春兰清洁能源研究院有限公司二〇一四年四月做动力电池的最佳供应商公司概况简介公司是集研发、生产、销售于一体的专业生产高能动力锂离子电池和镍氢电池及其管理系统的高科技企业。
承担了国家科技部十五、十一五 和十二五“863”计划课题的研发。
主要产品:8Ah-200Ah系列化动力电池及其管理系统产品。
申请专利58项,已获得发明专利14项和软件著作权4项 。
做动力电池的最佳供应商获得国家科学技术进步二等奖做动力电池的最佳供应商 电动车用电池性能的需求分析做动力电池的最佳供应商●动力电池及其管理系统是电动车的关键零部件/关键技术●电动车的节油性能、运营成本、使用寿命等很大程度上取决于动力电池及其管理系统做动力电池的最佳供应商 电动车用动力电池的基本要求安全、能量、功率、寿命、成本:取决于电池体系的成分和结构设计,即高能量与倍率特性、寿命、安全、稳定性的相兼容。
不是采用最先进的性能指标而是采取最可靠的技术集成组合做动力电池的最佳供应商 电动车电池应用的配置策略做动力电池的最佳供应商 不同类型电池充放电深度与寿命的关系根据使用条件、寿命要求和功率与能量比值(P/E)等考量,镍氢电池适合于高频次、浅充放循环的混合动力城市公交工况做动力电池的最佳供应商 油耗目标:2020年与国际接轨(乘用车平均5L/100Km)新能源汽车技术进步和发展的路线图性能可靠稳定的HEV在大面积充电网络等基础设施还没完全建立起来之前作为先期应用技术,现实的节能效果似乎更适合些 。
做动力电池的最佳供应商 高功率电池的研究和设计要素由于普遍存在车辆制动时,大电流能量反馈接受能力的问题,尤其在电池荷电量(SOC)接近满态值时,因此不同程度地影响了整车的节油效率。
针对此现象,以往解决该问题的技术路线,通常是在设计和配置上采用提高电池的容量来弥补功率特性应用的需求,这样的方法虽然能有所改善电池的大电流接受能力。
铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池是目前常见的几种蓄电池类型。
它们在应用领域、工作原理、性能特点等方面存在差异。
本文将分别介绍这四种电池的特点和应用。
一、铅酸电池铅酸电池是一种较为成熟的蓄电池技术,广泛应用于汽车、UPS (不间断电源)、太阳能系统等领域。
它的正极为过氧化铅,负极为纯铅,电解液为硫酸。
铅酸电池具有较低的能量密度、较低的自放电率和较长的使用寿命。
然而,它存在着较大的体积、重量和环境污染的问题。
二、镍镉电池镍镉电池是一种高性能的蓄电池,常用于无人机、通信设备、医疗器械等领域。
它的正极为氢氧化镍,负极为氢氧化镉,电解液为氢氧化钾。
镍镉电池具有较高的能量密度、较低的自放电率和较长的使用寿命。
然而,它存在着有毒金属镉的使用、记忆效应和高成本的问题。
三、镍氢电池镍氢电池是一种环保型的蓄电池,被广泛应用于电动汽车、电动工具、太阳能系统等领域。
它的正极为氢氧化镍,负极为储氢合金,电解液为氢氧化钾。
镍氢电池具有较高的能量密度、较低的自放电率和较长的使用寿命。
相比于镍镉电池,镍氢电池的环境友好性更好。
然而,它存在着较高的成本和较低的放电电压的问题。
四、锂离子电池锂离子电池是目前最为流行的蓄电池技术,广泛应用于手机、笔记本电脑、电动车等领域。
它的正极为氧化物(如钴酸锂、磷酸铁锂等),负极为石墨,电解液为锂盐溶液。
锂离子电池具有较高的能量密度、较低的自放电率和较长的使用寿命。
它的优点包括轻量化、高效率和无污染,但也存在着较高的成本、安全性风险和容量衰减的问题。
总结起来,铅酸电池适用于对能量密度要求不高的应用场景;镍镉电池适用于对性能要求较高的应用场景;镍氢电池适用于对环境友好性要求较高的应用场景;锂离子电池适用于对能量密度和轻量化要求较高的应用场景。
随着科技的不断进步,这些电池技术将不断改进和发展,以满足人们对于电能存储的需求。
(第一次征求意见稿)随着煤炭工业发展和矿山装备技术进步,监测通信系统、紧急避险设施、井下运输车辆等对防爆电源的容量要求越来越高,同时《爆炸性环境第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备》中明确禁止存在析氢危险的蓄电池在隔爆外壳内使用。
为满足目前煤矿装备的迫切需要,在充分研究、复征求各方面专家意见以及进行相关试验研究的基础上,制定本安全技术要求。
1 范围本技术要求规定了矿用隔爆(兼本安)型金属氢化物镍蓄电池电源产品分类、型号命名、安全技术要求、检验规则等内容。
本技术要求适用于在煤矿井下使用的矿用隔爆(兼本安)型金属氢化物镍蓄电池电源的安全标志管理。
2 规范性引用文件GB 爆炸性环境第1部分:设备通用要求GB 爆炸性环境第2部分:由隔爆外壳“d”保护的设备GB 爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备GB 低压开关设备和控制设备第1部分总则GB/T 含碱性或其他非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组便携式密封单体蓄电池第2部分金属氢化物镍电池MT/T 煤矿用电器设备产品型号编制方法和管理办法MT 209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT/T 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法MT/T 408-1995 煤矿用直流稳压电源MT/T 1078-2008 矿用本质安全输出直流电源QC/T 744-2006 电动汽车用金属氢化物镍蓄电池3 术语和定义单体电池构成蓄电池最小电气单元的电极和电解质的组合。
蓄电池组以串联方式连接起来,增加电压的两个或多个单体电池。
电池管理系统通过采集、检测单体电池与热、电相关数据,对单体电池进行充放电管理、保护与控制的装置。
矿用隔爆(兼本安)型金属氢化物镍蓄电池电源能量存储、转换装置,由隔爆外壳、单体电池或电池组、电池管理系统等组成。
有时还可包括充电系统、放电系统、显示系统、电源输入系统、电源输出系统等。
简称电源系统。
I55 h率放电电流,其数值等于C5/5(A)。
有关镍氢电池的七个特性曲线大家经常提起镍氢电池的标称容量不够靠谱,哪怕是三洋、松下等品牌电池也是如此。
那么,厂家的标称容量又是如何计算出来的呢?原来厂家的测试条件是:用0.1C恒流充电14-16个小时,然后用0.2C恒流放电至1V。
这和汽车厂家的标称油耗正好形成强烈的对比。
充电电压和温度特性。
充电电流越大,温升就越厉害。
所以说,哈勃牌牛牛充电器,最好同时充3个以上的电池,把充电电流控制在800mA以下。
毕竟,用1.6A超大电流对内阻较大的工包电池进行充电,所冒的风险会成指数比例上升。
不同室温环境下的充电曲线。
室温越低,充满以后的保持电压越高。
记得雷欧伍德做过一个试验,用风扇对充电进行之中的YY牌智能充电器进行强行降温,结果被判为饱和并停止充电。
如果换了其他杂牌的充电器,也用风扇去帮助散热,很有可能造成电压超过1.6V以后还继续充下去,轻者损坏电池,重者引起浆爆。
充电温度与效率。
摄氏27度左右,充电最饱和,充/放电效率最高。
放电容量与放电电流的关系。
0.2C小电流放电,比1C大电流放电,最终放电容量能多出10%左右。
放电容量与环境温度的关系。
用1C电流放电,环境温度为摄氏50度时候的放电容量,比环境温度为摄氏0度时候的放电容量,竟然要高出20%左右。
电池的存贮特性。
镍氢电池的自放电性能要好于镍铬电池,但是比锂电池还是要差一些。
质量再好的镍氢电池,充满以后在常温下搁置三个月,容量基本都会减少30%以上。
如果放进冰箱冷藏,那么即使搁置200天,也还有90%左右的容量。
如何提高镍氢电池的寿命(循环次数)?没有其他法宝,只有避免深度放电(过放电,放电电压低于1V)。
这一方面,DE1103的欠压保护做的很好,可惜是个电老虎。
另外,反向充电会极大地损害电池的寿命。
学而时习之,不亦晕乎?镍氢及镍镉特性曲线2009-04-16 10:20镍氢及镍镉特性曲线1、充 电建议用0.1C标准充电5小时或1C快速充电1.2-1.5小时,快充时,建议使用有终止电压控制开关或温度感应器的充电器,以保护电池。
镍氢电池设计与制造工艺引言镍氢电池作为一种新型的绿色环保电池,具有高能量密度、长寿命、低自放电率等优点,在电动车辆、储能系统等领域有着广泛的应用前景。
本文将介绍镍氢电池的设计原理,并详细探讨其制造工艺。
镍氢电池设计原理镍氢电池是以氢化镍和氧化镍为正负极材料,通过化学反应释放和储存电能的电池。
其电池反应方程式如下:正极反应:Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O + e-负极反应:MH + H2O + e- → M + OH- + H2O整体反应方程式:Ni(OH)2 + MH → NiOOH + M镍氢电池的设计目标是实现正极和负极之间的电荷转移,在正负极材料之间建立电化学反应,从而产生电能。
设计时需要考虑正负极材料的选择、电解质的配方、电池壳体的结构和密封性等因素,以确保电池的性能和安全性。
镍氢电池制造工艺步骤镍氢电池的制造过程包括正负极材料的制备、电池组装和封装等步骤。
以下将详细介绍制造工艺的每个步骤。
1. 正负极材料的制备正极材料一般采用氧化镍(Ni(OH)2),负极材料采用金属氢化物(MH),如钛镍合金。
首先,将合适比例的化学品溶解在适当的溶剂中,通过搅拌和加热反应,使化学物质充分混合。
然后,将混合物进行过滤、洗涤和干燥,得到所需的正负极材料。
2. 电解质的配制电解质是镍氢电池中起重要作用的液体介质,通常由钾氢氧化物(KOH)或锂氢氧化物(LiOH)溶解在水中制备而成。
配制电解质时,需要精确控制其浓度和酸碱度,以满足电池的要求。
3. 电池组装电池组装是将正负极材料、电解质和其他辅助材料按照一定的顺序组装在一起的过程。
首先,在电池壳体中放入负极材料,再在负极材料上涂覆一层聚丙烯膜以防止短路。
然后,将正极材料与导电片连接,并放置在负极材料上。
最后,将电解质注入电池壳体中,确保正负极材料和电解质的充分接触。
4. 封装封装是保护电池内部结构,并防止电解质泄漏的重要步骤。
将电池组装好的壳体进行密封,在密封过程中可以采用焊接、螺纹连接或其他方式,确保电池的完整性和稳定性。
镍镉/镍氢电池一、蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为:电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示,1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量,而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定,因此,通常电池体积越大,容量越高。
与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。
蓄电池的充电电流通常用充电速率C表示,C为蓄电池的额定容量。
例如,用2A电流对1Ah电池充电,充电速率就是2C;同样地,用2A电流对500mAh电池充电,充电速率就是4C。
电池刚出厂时,正负极之间的电势差称为电池的标称电压。
标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。
当环境温度、使用时间和工作状态变化时,单元电池的输出电压略有变化,此外,电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。
单元镍镉电池的标称电压约为1.3V(但一般认为是1.25V),单元镍氢电池的标称电压为1.25V。
电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。
在充放电过程中,极板的电阻是不变的,但是,离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。
蓄电池充足电时,极板上的活性物质已达到饱和状态,再继续充电,蓄电池的电压也不会上升,此时的电压称为充电终止电压。
镍镉电池的充电终止电压为1.75~1.8V,镍氢电池的充电终止电压为1.5V。
放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。
如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电,电池两端电压会迅速下降,形成深度放电,这样,极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复,从而影响电池的寿命。
放电终止电压和放电率有关。
镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如表1-1所列,镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V。
二、镍镉蓄电池的工作原理镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物,负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉,电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
一、镍氢电池原理镍氢电池正极活性物质为氢氧化镍(称氧化镍电极),负极活性物质为金属氧化物,也称贮氢合金(电极称贮氢电极),电解液为6N氢氧化钾,在电池充放电过程中的电池反应为:氧化电极上:NIOOH+H2o+e ==== Ni(OH)2+OH。
贮氢电极上:MH十oH-e ===== M+H2O电池总反应:MH + NiOOH ==== M+Ni(OH),其中,M表示贮氢合金材料。
电池的开路电压为:1.2V~1.3V、因贮氢材料和制备工艺不同而有所不同。
过充电时,两极上的反应为:氧化镍电极上: 4OH-4e一2H2O十O2贮氢电极上; 2H2O+O2+4e一4OH电池过充电时的总反应:O电池在设计中一般采米用负极过量的办法,氧化镍电极全充电态时产生氧气,经过扩散在负极重新化合成水,这样,既保持了电池内压的恒定,同时义使电解液浓度不致发生巨人变化。
当电池过放电时,电极反应为:氧化镍电极上:2H2O+2e H2+2OH贮氢电极上;H2+2OH-2e 2H2O电池过放电时的总反应:O虽然过放电时,电池总反应的净结果为零,但要出现反极现象。
由于在正极上产生的氢气会在负极上新化合,同样也保持了体系的稳定。
另外,负极活性物质氢以氢原子态能以相当高的密度吸附干贮氢合金中,在这样的电极上,吸放氢反应能平稳地进行,放电性能较镉-镍电池而言得以提高。
二、组成与结构如上所述,镍氢电池正极活性物质为氢氧化镍(称氧化镍电极),负极活性物质为金属氢化物,也称贮氢合金(电极称贮氢电极),电解液为6N氢氧化钾。
由活性物质构成电极极片的工艺方式主要有饶结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式、嵌渗式等工艺方式,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,一股依据使用条件的不同,采用不同的工艺构成电池。
通讯等民用电池人多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。
常见的圆柱型镍氢电池组成与结构如图1所示。
图1、圆柱密封镍氢电池结构示意图三、性能与技术要求镍金属氢化物电池是由贮氢合金负极,镍正极,氢氧化钾电解液以及隔板等组成的可充电电池,它与镍镉电池的本质区别只是在于负极材料的不问。
镍氢电池与磷酸铁锂电池在动力电池中的比较分析动力电池作为电动车辆及混合动力车动力系统的关键组成部分,其性能和寿命直接影响着整车的性能和使用寿命。
在当前的动力电池技术中,镍氢电池和磷酸铁锂电池是两种常见的类型。
本文将对镍氢电池与磷酸铁锂电池在动力电池中的比较分析进行探讨。
一、镍氢电池镍氢电池是一种新型环保型电池,具有高能量密度、长寿命、无污染等优点,是目前广泛应用于电动车辆领域的一种动力电池。
镍氢电池的正极是由镍氢化合物、负极是由锌氢化合物构成,电解液是由氢氧化钾和氢氧化锂的混合液体,充放电过程中电解液不会蒸发及遗漏,减小了维护成本。
镍氢电池的优点之一是其较高的能量密度。
相比于其他动力电池类型,镍氢电池的能量密度较高,能够提供较长的续航里程,适用于长途驾驶和高功率需求的场景。
此外,镍氢电池具有优良的循环寿命,在高容量、高功率放电和大电流充电等条件下,仍然能够保持较高的性能稳定性。
然而,镍氢电池也存在一些不足之处。
首先,镍氢电池的自放电率相对较高,尤其是在高温环境下,自放电速度更快,这会导致电池容量损失。
其次,镍氢电池的成本较高,主要由于其材料成本和制造工艺造成的。
此外,镍氢电池的充电速度较慢,不适用于对充电时间有严格要求的应用场景。
二、磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池是另一种常见的动力电池类型,也被广泛应用于电动车辆领域。
磷酸铁锂电池的正极材料为磷酸铁锂,负极材料为石墨,电解液则采用有机溶剂。
相比于镍氢电池,磷酸铁锂电池具有很多优势。
首先,磷酸铁锂电池具有较高的安全性能。
由于其正极材料稳定性高,热失控的概率较低,可以有效避免电池在充放电过程中出现火灾和爆炸等安全问题。
其次,磷酸铁锂电池的循环寿命较长,能够经受大量的充放电循环,仍然能够维持较高的性能稳定性。
此外,磷酸铁锂电池的成本相对较低,制造工艺相对简单,使得其在市场上具有一定的竞争优势。
然而,磷酸铁锂电池也存在一些不足之处。
首先,磷酸铁锂电池的能量密度较低,相对镍氢电池而言,提供的续航里程较短。
镍氢电池性能与技术要求
2007-07-03 15:56 作者:来源:eNet硅谷动力
[摘要] 镍金属氢化物电池是由贮氢合金负极,镍正极,氢氧化钾电解液以及隔板等组成的可充电电池,它与镍镉电池的本质区别只是在于负极材料的不
镍金属氢化物电池是由贮氢合金负极,镍正极,氢氧化钾电解液以及隔板等组成的可充电电池,它与镍镉电池的本质区别只是在于负极材料的不问。
这种电池的电压和镍镉电池完全相同,为1 2伏。
它可以直接用在使用镍镉电池有器械件上。
镍氢电池的设想在七十年代开始有人提及,大量的研究集中在九十年代,工业化生产从20世纪最后10年的初期开始。
作为负极材料的贮氢合金是由A和B两种金属形成的合金,其中A金属(La,Ti,Zr 等)可以大量吸进氢气,形成稳定的氢化物。
而B金属(Ni,Co,Fe,Mn等)不能形成稳定的氢化物,但氢很容易在其中移动。
也就是说,A金属控制着氢的吸藏量,而B金属控制着吸放氢气的可逆性。
按照合金的晶体结构,贮氢合金可分为AB5型、AB2型、AB型、固溶体型等,其中主要使用稀土金属的是AB5型合金。
AB5型贮氢合金主要由铜镧糸元素和镍组成,同时少量添加铝,锰,钴等。
不是所有的贮氢合金都能作镍氢电池的负极材料。
日本生产镍金属氢化物电池主要是用稀土金属和混合稀土金属作负极,生产的电池占全世界该种电池产最的90%以上,美国主要使用钛银基合金作负极,生产的电池约占全世界产量的5%,生产公司有奥芬尼克和杜拉塞乐等几个公司。
1.镍金属氢化物电池的优越性。
Ni-MH电池具有能量密度高、功率密度高、可快速充放电、循环寿命长以及无记忆效应、无污染、可兔维护、使用安全等特点,被称为绿色电池。
该种电池同镍锅电池相比,性能指标普遍高于镍镉电池;Ni-MH电池的比能量是镍镉电池的1.5—2倍。
电流充放电时,无记忆效应、低温特性好、综合性能优于镍镉电池,同时镍镉电池废电池处理复杂,在能源紧张,环境污染严重的今天,Ni—MH电池显示出广阔的应用前景。
因为极镍电极同镍镉电池完全一样,所以凡是能使用镍镉电池的电器都可以使用镍金属氢化电池;它无毒,利于环保且综合性能优于镍镉电池,它也不会象锂高子电池那样遇潮易爆炸。
因此,近五年来生产发展速度远高于镍镉电池。
2,镍金属氢化物电池水平现状
镍金属氢化物电池与镍镉电池相同点是电压一样。
不同点是自放电率约高。
其它各项性能指标有高有低,有些高于镍镉电池,有些低于锂离子电池。
表 1 详细列出了日本镍金属氢化物电池的性能水平现状。
日本小型贮氢电池性能水平现状
性能参数镉/镍电池镍金属氢化物电池
放电电压 (V) 1.—1.0 1.2—1.0
重量比能量(WH/Kg) 50一60 60—80
体积比能量 (WH/ ) 140一180 240—300
价格 ($/次) 0.06 0.1
能量价格 ($/WH) 0.3 O.4
低温性能 (-2O度,放电%) 5O 5O
自放电 (%/月) 15 20
快速充电 (倍率C) 4 3—20
功率密度 (W/I) 1OOO 1OOO
工作温度 (摄氏度) -4O—45 -40—45 使用寿命 (年) 4—8 4一8
充电控制极限 (V) 1.4 1.4
放电控制电压 (V) 临界0.8 临界0.8。