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镍氢电池分类

发布时间:2015-11-13

目前,镍氢电池分类在当代的应用可谓是越来越广泛,镍氢电池分类是值得我们好好学习的,现在我们就深入了解镍氢电池分类。
镍氢电池分类
镍氢电池

充电电池主要有铅酸蓄电池和碱性蓄电池两种。使用的镍镉NiCd)、镍氢(NiMH)和锂离子(Li-Ion)电池都是碱性电池。

铅酸电池阀控式免维护铅酸电池的基本结构,它由正负极板、隔板、电解液、安全阀、气塞、外壳等部分组成。正极板上的活性物质是二氧化铅(PbO2),负极板上的活性物质为海绵状纯铅(Pb)。电解液由蒸馏水和纯硫酸按一定比例配制而成。电池槽中装入一定密度的电解液后,由于电化学反应,正、负极板间会产生约为2.1V的电动势。 新铅酸电池初次使用时,必须先充满电。如采用0.1C充电速率充电,大约需要55~75小时。蓄电池正常使用放完电后,应立即充电。通常采用的方法有:(1)分级定流充电法;(2)低压恒压充电法(带负载充电);(3)快速充电法。快速充电的初充时间不超过5小时,正常充电时间可缩短到1小时左右。
碱性蓄电池

镍镉电池NiCd电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成,石墨不参加化学反应,其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成,氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性,防止结块,并增加极板的容量。活性物质分别包在穿孔钢带中,加压成型后即成为电池的正负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其它电池相比,NiCd电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率)适中。NiCd电池在使用过程中,如果放电不完全就又充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。比如,放出80%电量后再充足电,该电池只能放出80%的电量。这就是所谓的记忆效应。当然,几次完整的放电/充电循环将使NiCd电池恢复正常工作。由于NiCd电池的记忆效应,若未完全放电,应在充电前将每节电池放电至1V以下。

镍氢电池NiMH电池正极板材料为NiOOH,负极板材料为吸氢合金。电解液通常用30%的KOH水溶液,并加入少量的NiOH。隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。NiMH电池有圆柱形和方形两种。圆柱形密封NiMH电池的结构。

NiMH电池具有较好的低温放电特性,即使在-20℃环境温度下,采用大电流(以1C放电速率)放电,放出的电量也能达到标称容量的85%以上。但是,NiMH电池在高温(+40℃以上)时,蓄电容量将下降5~10%。这种由于自放电(温度越高,自放电率越大)而引起的容量损失是可逆的,几次充放电循环就能恢复到最大容量。NiMH电池的开路电压为1.2V,与NiCd电池相同。

NiCd/NiMH电池的充电过程非常相似,都要求恒流充电。两者的差别主要在快速充电的终止检测方法上,以防止电池过充电。充电器对电池进行恒流充电,同时检测电池的电压和其它参数。当电池电压缓慢上升达到一个峰值,对NiMH电池快速充电终止,而NiCd电池则当电池电压第一次下降了一个-△V时终止快速充电。为避免损坏电池,电池温度过低时不能开始快速充电,电池温度Tmin低于10℃时,应转入涓流充电方式。而电池温度一旦达到规定数值后,必须立即停止充电。

锂离子电池液态电解质圆柱型锂离子电池基本构造,用LiCoO2复合金属氧化物在铝板上形成阳极,用锂碳化合物在铜板形成阴极,极板间插入有亚微米级微孔的聚烯烃薄膜隔板,电解液为有机溶剂。为避免使用不当造成电池损坏,在锂离子电池内设有3种安全机构:(1)正温度系数元件(PTC)。当电池内的温度过高,PTC的阻值随之上升,会自动将阴极引线与阴极之间电路切断;(2)特殊材料的隔板。当电池内温度上升到一定数值时,隔板上微孔会自动溶解掉,从而使电池内的反应停止;(3)安全阀。当电池内部压力升高到一定数值时,安全阀将自动打开。

锂电池易受到过充电、深放电以及短路的损害。单体锂离子电池的充电电压必须严格限制。充电速率通常不超过1C,最低放电电压为2.7~3.0V,如再继续放电则会损坏电池。锂离子电池以恒流转恒压方式进行充电。采用1C电流充电至4.1V时,充电器应立即转入恒压充电,充电电流逐渐减小,当电池充足电后,进入涓流充电过程。为避免过充电或过放电,锂离子电池不仅在内部设有安全机构,充电器也必须采取安全保护措施,以监测锂离子电池的充放电状态。

随着新材料、新工艺的出现,更为先进耐用的可再充电电池也在不断出现。国外开发的固态聚合物(电解质)Li离子电池、Li金属电池,不仅解决了漏液问题,而且电池的容量更大,体积更小,更为安全可靠。它们必成为极有潜力的新一代电池产品。
低温镍氢电池

低温镍氢电池是一种适应-40℃低温环境使用的,具有中国自主知识产权的镍-氢电池,5月16日研制成功。它是由中科院长春应用化学研究所稀土化学与物理开放实验室的科技人员,利用多年研制的新型MH-Ni电池低温负极材料,委托深圳格瑞普电池有限公司制作出来的AA型和D型电池。经实际检测,AA型电池在室温充电,在-40℃的环境下搁置8小时以后,以0.2C在-40℃放电,其电池容量为室温容量的50%以上,完全可满足使用要求;而同等温度条件下的普通MH-Ni电池容量仅为室温的1/10,完全不能使用。D型电池的低温性能正在检测当中。-40℃应用的镍-氢电池的问世,填补了中国能源领域的一项空白。

综上所述,本文已为讲解镍氢电池分类,相信大家对镍氢电池分类的认识越来越深入,希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

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