镍氢电池基本知识培训
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一、镍氢1. 镍氢电池工作原理:2Ni (OH)2 + M NiooH + MH ±Q(总化学反应)Ni (OH)2 :正极物质,球镍。
M :负极物质,储氢合金粉。
NiooH :正极物质充电过程中被氧化生成物,羟基氧化镍。
MH :负极物质被还原生成物。
二、各部份功用1. Cell cap(盖帽):与电池正极相连,起密封和导电作用,盖帽分平(flat cap)和尖头(Nigh cap)两种。
2. Gasket(密封圈):使电池正、负极隔绝以及防止漏液。
3. Top insulator(顶部绝缘垫):防止正负极短路。
4. Current Collector(集耳):将正极片与顶盖联接,起集电流及导电流作用。
5. Cell Can(电池壳):起容器以及充当负极导体作用。
6. Bottom insulator(底垫):防止电池底部短路。
7. Safety-vent system(安全阀系统):在电池过充或过放时电池内部压力过大,气体通过安全阀排放。
8. Separator(隔膜):保持电解液并使正负极隔离,防止电池内部短路。
9. Positive electrode(正极板):电极上活性物质反应产生电流。
9. Negative electrode (负极板):电极上活性物质反应产生电流。
二、电池使用常识A.充电1. 充电温度(1) 电池充电应在环境温度0℃至45℃间进行(特殊型电池除外)。
(2) 充电环境温度影响充电效率,充电效率在10℃~30间充电效率最高,因此,尽可能将充电器(或电池)放于指定温度范围内的地方。
(3) 在低温时,气体的吸收速度减慢,电池内压升高,这可能使安全阀开启,泄漏出碱性气体,使电池性能恶化。
(4) 温度高于40℃,充电效率降低,这会干扰充电,并造成电池性能的恶化和漏液。
2. 并联充电设计并联充电要确保线路的可靠性,否则导致大电流对电池充电,使电池性能恶化,甚至漏液。
3. 反极充电会造成电池内压升高,激活安全阀,使电池漏液,性能恶化,甚至发生鼓胀或破裂。
定义特点定义与特点随着技术的不断进步,镍氢电池逐渐成为主流的可充电电池之一,广泛应用于消费电子、电动汽车等领域。
镍氢电池的历史与发展发展历程起源消费电子电动汽车其他领域镍氢电池的应用领域负极反应•电池总反应:镍氢电池的总反应是正极和负极反应的组合。
充电过程放电过程电池充电与放电容量镍氢电池的容量是指电池在一定条件下可以储存的电量,通常以毫安时(mAh)为单位表示。
容量取决于电池的活性物质(如金属镍和氢)的含量以及电池的体积。
能量密度镍氢电池的能量密度是指单位体积或单位质量电池可以储存的能量,以瓦时/千克(Wh/kg)或瓦时/立方厘米(Wh/cm³)为单位表示。
高能量密度意味着在相同体积或质量的电池中可以储存更多的能量。
容量与能量密度内阻与欧姆损耗内阻镍氢电池的内阻是指电池内部电阻,包括欧姆电阻和极化电阻。
内阻的大小反映了电池内部电学特性的好坏,对电池的充放电性能和效率有重要影响。
欧姆损耗欧姆损耗是指电池在充放电过程中由于内阻而产生的热量和电压损失。
欧姆损耗的大小与电池的品质和制造工艺有关,同时也受到环境温度和使用条件的影响。
镍氢电池的自放电率是指电池在不使用的情况下,内部活性物质自发发生化学反应而导致的电量损失率。
自放电率越低,电池储存期间保持电量的能力就越强。
储存寿命镍氢电池的储存寿命是指电池在储存状态下可以保持的有效期。
储存寿命受到多种因素的影响,如活性物质的结构、环境温度、湿度等。
一般来说,提高储存温度和湿度会缩短储存寿命。
自放电率自放电率与储存寿命VS充电效率与放电效率充电效率放电效率原材料材料配方原材料处理030201电极材料涂布工艺电极干燥与处理电池结构掌握电池组装的流程和工艺,如叠层、焊接、密封等。
组装工艺封装与测试电池组装与封装安全风险与应对措施电池过充01电池过放02电池高温03存储寿命测试通过模拟电池在存储状态下的变化,评估电池的长期性能和稳定性。
测试方法包括在不同温度和湿度条件下存储电池,并定期测量电池性能指标。
镍氢充电知识点总结一、镍氢电池的基本原理镍氢电池是一种环保的可充电电池,它采用了镍氢化物和氢氧化镍作为正负极材料,使用了一种碱性电解液。
镍氢电池的工作原理是在充放电过程中,正极的氢氧化镍和负极的镍氢化合物之间进行氧化还原反应,通过电化学反应来储存和释放电能。
二、镍氢电池的特点1. 高能量密度:镍氢电池的能量密度比铅酸电池和镍镉电池高,能够提供更长的续航里程。
2. 长寿命:镍氢电池具有长寿命,能够充放电数千次。
3. 环保:镍氢电池不含有铅和镉等有毒元素,对环境友好。
4. 安全性好:镍氢电池不会发生“记忆效应”,也不会因深度放电而损坏。
三、镍氢电池的充电特点1. 充电电压范围:镍氢电池的标称工作电压为1.2V,充电电压范围为1.41V~1.56V。
2. 充电过程:在正常充电过程中,电流逐渐减小,直至充电完全停止。
3. 充电时间:镍氢电池的充电时间根据电流的大小不同,充电时间也不同。
四、镍氢电池的充电方法1. 恒定电压充电:恒定电压充电是一种常用的充电方法,适用于镍氢电池的大容量充电时。
2. 恒流充电:在恒流充电过程中,电压逐渐增加,直至镍氢电池充满。
五、镍氢电池的充电注意事项1. 使用合适的充电器:应使用专门设计的镍氢电池充电器,以避免过充或过放。
2. 适当的充电模式:根据电池的实际情况,选择合适的充电模式。
3. 避免过充:充电时应注意控制电压和电流,避免过充,以免发生安全事故。
4. 避免过放:充电过程中应及时停止充电,避免过放,以免影响电池的使用寿命。
六、镍氢电池的充电管理系统镍氢电池的充电管理系统主要包括充电控制器、电池管理模块、充电接口等部件。
充电管理系统能够实现对电池的全面监控和管理,保证电池的安全充电和使用。
七、镍氢电池的充电技术发展趋势1. 高速充电技术:随着科技的不断发展,镍氢电池的充电速度也在不断提高,未来将会出现更高速的充电技术。
2. 高能量密度技术:目前,科研人员正在致力于提高镍氢电池的能量密度,以满足电动汽车等高功率需求。
一镍氢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: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 — 2H2O十O2贮氢电极上; 2H2O+O2+4e —4 OH`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所示。
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。
这种电池的电压和镍镉电池完全相同,为1 2伏。