镍氢电池充放电特性研究
镍氢电池为什么耐过充和耐过放电

镍氢电池为什么耐过充和耐过放电NiMH(NiCd)是由镍镉电池(NiCd)改进而成。
其电容比镍镉电池更大,记忆效果不明显,而且成本也不高(不含镉Cd),而且还能降低环境污染。
人们称之为最环保的电池。
但与锂离子电池相比,记忆效应更强,自放电反应也更强。
镍氢化物电池适用于高能耗产品,如数码相机,而镍镉电池则适用于需要高放电率的设备。
镍氢充电电池耐过充在快速充电时,可透过充电器内部的微电脑来避免电池过充。
现在的镍氢电池包含一个催化剂,它可以及时解除由于过充而产生的危险。
刚买回来的或者是没用过很久的镍氢电池,需要一个“激活”的时间才能恢复电量。
所以,有些新的镍氢电池需要经过几个充放电循环,才能达到其规定的电量。
在过充和过放电过程中,由于储氢合金粉的催化作用,可以消耗正极产生的氧气和氢气,从而使镍氢电池具有耐过充过放电的能力。
在充电末期和过充电时,正极上析出的O2可以通过隔膜扩散到负极表面与氢复合,还原为H2O和OH-进入电解液,从而避免或减轻了电池内部压力积累升高的现象。
否则,在电池过充时,MH电极又会产生大量氢气,造成电池内压上升;而在过放电时,正极上析出的H2通过隔膜扩散到负极表面可以被MH迅速吸收,否则,在电池过放电时,MH电极上会析出O2,从而使MH合金被氧化。
镍氢电池耐放电;此外,在使用电池时也必须小心。
对几个电池串联在一起(例如数码相机中的4个AA电池通常是这样安排的),要避免电池完全耗尽电力,然后进行“反向充电”(Reversechar ging)。
这样将对电池造成无法弥补的损失。
但是,通常这些设备(如前面提到的数码相机)能够检测出串联电池的放电电压,当电压下降到一定程度时,就会自动关机保护电池。
单个电池没有上述危险,只是在电压0之前持续放电,以避免上述情况发生。
这种方式并没有损坏电池,事实上,定期充电之后,定期充电有利于保持电池的容量和质量。
镍氢化物电池的自放电反应很大,每月约有30%以上。
镍氢电池在电网储能系统中的充放电效率如何?

镍氢电池在电网储能系统中的充放电效率如何?一、镍氢电池的基本原理镍氢电池是一种以氢气和氢化镍为主要反应物的电池。
在充电过程中,电流通过电极,将电子输送到氢气吸附层中,将氢离子还原为氢气,从而吸收氢气分子的电子。
当需要放电时,通过电极将电子输入到氢气吸附层中,氢气分子再次与氢离子发生氧化反应,产生电能。
二、镍氢电池在电网储能系统中的优势1. 高充电效率:镍氢电池具有高充电效率,能够在电网储能系统中充分利用电能,并转化为化学能储存起来。
其高效的充电能力可以提高储能系统的整体效率。
2. 长周期寿命:镍氢电池具有较长的循环寿命,可以进行大量的充放电循环。
这使得它在电网储能系统中能够长期稳定运行,并提供持久的储能支持。
3. 高能量密度:镍氢电池具有较高的能量密度,能够在相对小的体积内存储更多的电能。
这使得它在电网储能系统中能够提供持续且大容量的储能。
三、镍氢电池在电网储能系统中的充放电效率1. 充电效率:镍氢电池的充电效率较高,通常可以达到90%以上。
这意味着在电网储能系统中,将电能转化为化学能存储起来时,只有很少的能量会损失。
这可以有效提高储能系统的能量转化效率。
2. 放电效率:镍氢电池的放电效率也较高,可以达到90%以上。
这意味着在需要释放储能时,镍氢电池可以将储存的化学能有效地转化为电能,并输出给电网。
高放电效率可以提高电网储能系统的能量利用率。
3. 整体效率:镍氢电池在充放电过程中的高效率使得它在电网储能系统中具有较好的整体效率。
其高效的充放电性能可以提高储能系统的能量转化和利用效率,减少能量损失。
四、镍氢电池在电网储能系统中的应用前景镍氢电池作为一种高效、长寿命、高能量密度的储能设备,具有广阔的应用前景。
在电网储能系统中,它可以承担储能、调峰、备用电源等多种功能,为电网的稳定运行提供持续可靠的电能支持。
此外,随着可再生能源的快速发展,电网储能系统的需求不断增加。
而镍氢电池作为一种环保、可持续的储能技术,有望在未来得到更广泛的应用。
镍氢电池充放电原理

镍氢电池充放电原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊镍氢电池充放电原理,这可有意思啦!
镍氢电池啊,就像是个小仓库,专门用来储存电能量。
充电的时候呢,就好比往这个小仓库里使劲儿塞东西。
电流就像一群勤劳的小搬运工,把电能这个“货物”源源不断地搬进电池里。
这些电能被储存在电池的正极和负极之间,等待着被使用。
那放电的时候呢,就像是小仓库打开门,把储存的电能送出去。
电池的正负极一接通,电能就顺着电路跑出去啦,给各种电器设备提供动力。
你说这镍氢电池像不像一个神奇的魔法盒呀?能把电存起来,又能在需要的时候放出来。
咱们平时用的那些小电器,好多都靠镍氢电池来提供能量呢。
比如说电动玩具车,没了镍氢电池,它可就跑不起来咯!还有那些小遥控器,要是电池没电了,那可就指挥不动电器啦。
镍氢电池的充放电过程也不是随随便便的哦!要是充电充得不好,就好像给小仓库塞东西太着急,可能会把仓库挤坏。
电池的寿命可能就会变短,甚至还可能出问题呢。
所以啊,咱给镍氢电池充电可得悠着点,按照说明书来操作。
那放电呢,也不能过度放电呀!就像小仓库里的东西不能一下子全放光,不然对电池也不好。
咱再想想,镍氢电池多重要啊!要是没有它,咱们的生活得少多少乐趣呀!没电的手机不能玩游戏、没电的相机不能拍照,那多无聊啊!
总之呢,镍氢电池充放电原理虽然听起来有点复杂,但其实理解起来也不难嘛。
只要咱们好好对待它,它就能好好地为我们服务。
让我们的各种小电器都能活力满满地工作起来!它就像我们生活中的一个小助手,虽然不起眼,但却不可或缺呢!所以呀,大家可别小瞧了镍氢电池哦!。
镍镉,镍氢,锂电池等的电压,寿命,充放电温度及特点介绍

电压:3.7V 使用寿命为:500次
放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度
备注:锂电的改良型,没有电池液,而改用聚合物电解质,可以做成各种形状,比锂电池稳定。
E、铅酸电池(Sealed)
电压:2V 使用寿命为:200~300次
放电温度为:0度~45度 充电温度为:0度~45度
备注:目前最高容量是2100mAh左右。
C、锂离子电池(Li-lon)
电压:3.6V 使用寿命为:500次
放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度
备注:重量比镍氢电池轻30%~40%,容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充,如果过充会造成温度过高而破坏结构=>爆炸。
备注:就是一般车用电瓶(它是以6个2V串联成12V的),免加水的电池使用寿命长达10年,但体积和最量是最大的。
镍镉,镍氢,锂电池等的电压,寿命,充放电温度及特点介绍
A、镍镉电池(Ni-Cd)
电压:1.2V 使用寿命为:500次
放电温度为:-20度~60度 充电温度为:0度~45度
备注:耐过Leabharlann 能力较强。 B、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
新型镍氢储能电池关键技术研究

新型镍氢储能电池关键技术研究
新型镍氢储能电池常见的关键技术有以下几个方面的研究:
1. 正负极材料的研发:镍氢储能电池的正极通常使用镍氢合金材料,而负极通常使用氢化物材料。
关键技术包括研发高容量和高稳定性的正负极材料,并提高其循环寿命和充放电效率。
2. 电解液的研究:电解液是镍氢储能电池中起到导电和离子传输作用的重要组成部分。
关键技术包括研发高导电性和高稳定性的电解液,提高电池的储能密度和循环寿命。
3. 构建新型电池结构:研究者通过改变电池的结构,如电池的形状、内部组成以及反应界面设计等方面,来提高电池的性能。
关键技术包括改善电池的利用率、提高充放电效率、增加储能容量等。
4. 循环寿命的改进:镍氢储能电池的循环寿命是其在实际应用中非常关键的指标。
关键技术包括抑制电池循环过程中的副反应和腐蚀,降低电池内部的热量和压力等,从而延长电池的使用寿命。
5. 安全性的提高:镍氢储能电池在充放电过程中可能会产生热量、气体和压力等安全隐患。
关键技术包括研发新型的安全措施和装置,如电池的保护电路、温度控制系统和安全阀等,以确保电池在使用过程中的安全性。
这些关键技术的研究,旨在提高镍氢储能电池的储能密度、循
环寿命、充放电效率和安全性,从而推动其在能源储存领域的应用。
实验报告利用电化学方法研究电池性能

实验报告利用电化学方法研究电池性能实验报告:利用电化学方法研究电池性能摘要:本实验通过运用电化学方法,研究了电池性能。
我们使用了恒流充放电法,分别测试了不同条件下镍氢电池的放电容量和充电效率。
实验结果显示,充放电速率对电池性能有明显影响,并提供了进一步优化电池设计的参考依据。
引言:电化学是一门研究电荷转移和化学反应之间关系的学科。
本实验将运用电化学方法,通过对电池性能的实验研究,旨在探究不同条件对电池充放电效率和容量的影响。
材料与方法:1. 实验使用的设备和试剂:镍氢电池、恒流恒压充电装置、电池测试仪、电子天平、电阻箱等。
2. 实验步骤:a) 准备工作:根据实验要求组装电池,并将其放置在电池测试仪上。
b) 充电实验:设置不同恒流充电率,如0.2C、0.5C、1C等,记录充电时间和充电电流。
c) 放电实验:将充电完毕的电池接入电池测试仪,设置不同恒流放电率,记录放电时间和放电电流。
d) 数据处理:根据实验数据计算电流密度、放电容量和充电效率。
结果与讨论:1. 充电实验结果:a) 充电时间和电流之间的关系:随着充电电流的增加,充电时间明显缩短。
b) 充电效率的影响:不同充电电流条件下,充电效率呈现出一定的差异。
2. 放电实验结果:a) 放电时间和电流之间的关系:放电时间随着放电电流的增加而减少。
b) 放电容量与放电电流之间的关系:放电容量随着放电电流的增加而减少,且减少速率逐渐加快。
结论:通过电化学方法对电池性能进行研究,我们发现充放电速率对电池性能有重要影响。
充电速率越高,充电时间越短,但充电效率也较低。
放电速率越高,放电时间越短,但放电容量也相应减少。
这些实验结果为进一步优化电池设计提供了参考依据。
未来可以通过改变电极材料、调整电解液配方等手段,进一步提高电池的性能。
致谢:感谢实验室的支持和帮助,以及所有参与本实验的同学们的协作。
镍氢电池充放电截止电压

镍氢电池充放电截止电压镍氢电池是一种高容量、高能量密度的二次电池,广泛应用于电动汽车、无人机、储能系统等领域。
在使用镍氢电池时,了解充放电截止电压的概念和作用非常重要。
充电截止电压是指在充电过程中,达到一定电压后停止继续充电。
这是为了保护电池免受过充的损害,同时也可以延长电池的使用寿命。
一般来说,镍氢电池的充电截止电压为1.45V/单体。
当电池电压达到1.45V时,充电器会自动停止充电,以避免电池过充。
放电截止电压则是指在放电过程中,达到一定电压后停止继续放电。
这是为了避免电池过度放电,对电池的安全性进行保护。
一般来说,镍氢电池的放电截止电压为1.0V/单体。
当电池电压降至1.0V时,设备会自动停止使用电池,以避免电池过度放电。
充放电截止电压的设定是经过科学计算和实验验证的。
过高或过低的截止电压都会对电池的性能和寿命产生负面影响。
如果充电截止电压设定过高,会导致电池过充,产生氧气和热量,增加电池的温度,甚至引发火灾。
而放电截止电压设定过低,则会导致电池过度放电,降低电池容量,缩短电池寿命。
在实际使用中,为了保证电池的安全性和性能,应该严格按照规定的截止电压进行充放电操作。
充电时,可以通过充电器上的显示屏或指示灯来监控电池电压,当电压达到设定的充电截止电压时,应及时停止充电。
放电时,可以通过设备上的电池电量指示来判断电池电量的剩余情况,当电量降至设定的放电截止电压时,应停止使用电池。
还应注意避免过度放电或过度充电。
过度放电会导致电池容量减少,影响电池寿命;而过度充电则会使电池发热,增加电池内阻,降低电池性能。
因此,在日常使用中,要及时充电,避免电池电量过低;同时也要避免过度充电,及时拔掉电源。
了解和正确使用充放电截止电压对于保护镍氢电池的安全性和延长电池寿命至关重要。
在充电过程中,要掌握充电截止电压,及时停止充电;在放电过程中,要掌握放电截止电压,及时停止使用电池。
通过正确的使用和保养,可以更好地发挥镍氢电池的性能,延长电池的使用寿命。
镍氢电池的电池充放电过程中是否会产生氧气和氢气?

镍氢电池的电池充放电过程中是否会产生氧气和氢气?众所周知,镍氢电池是一种常用的可充电电池。
在使用过程中,人们常常对电池充放电过程中是否会产生氧气和氢气这个问题感到困惑。
下面,我们将解开这个谜团,并对镍氢电池的电池充放电过程进行科普。
一、充电过程中氧气和氢气的生成情况充电是指将已经耗尽电量的镍氢电池通过外部电源进行补充电量的过程。
在充电过程中,镍氢电池发生了一系列的化学反应。
首先,正极的氢氧化镍和负极的氢氧化钴和氧化镉在电解质的存在下分解成离子。
而当电流通过电解液时,氢离子和氧离子在正负极之间进行迁移,负极上的氢离子变为氢气,而正极上的氧离子变为氧气。
因此,在充电过程中,镍氢电池会产生氢气和氧气。
二、放电过程中氧气和氢气的生成情况放电是指镍氢电池的负极和正极之间自发地进行化学反应,释放储存的电能的过程。
在放电过程中,反应的产物是氢氧化镍、氢氧化钴和氧化镉,而不产生氧气和氢气。
这是因为在放电反应中,氧气和氢气有较高的氧化还原电位,不能被直接还原或氧化。
因此,在镍氢电池的放电过程中,不会产生氧气和氢气。
三、有关氧气和氢气的安全问题尽管在充电过程中会产生氧气和氢气,但是一般情况下,这些气体并不会造成安全隐患。
因为镍氢电池通常会采取设计措施,使产生的气体能够安全地释放。
同时,镍氢电池的外壳也具有一定的密封性,可以有效防止气体泄漏。
此外,合理使用和充电镍氢电池,能够避免过度充放电引发的安全隐患。
综上所述,镍氢电池的电池充放电过程中会产生氧气和氢气。
充电过程中,电解液中的氢离子和氧离子在正负极之间进行迁移,并在正负极上释放成氢气和氧气。
而在放电过程中,反应产物不会产生氧气和氢气。
然而,尽管会有气体产生,但合理使用和充放电均不会造成安全隐患。
因此,我们可以放心使用镍氢电池,享受其带来的便利和高效能量储存。
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镍氢电池放电特性
图 $ 所示为在 4 0 恒流放电条件下,镍氢电池 的端电压特性试验曲线。作为对比,对铅酸电池的 放电特性也进行了试验测试, 结果如图 % 所示, 铅酸 电池的额定容量为 #"" 05 . & 657 质量 &$2 !1 89。 由 和铅酸电池放电特性相似, 充满电的 图 $ 可以看出, 镍氢电池, 其端电压在放电起始阶段下降缓慢, 只是 在电池电量接近放尽时,电池端电压才开始大幅度
汽 车 技 术
额定电压 S ? P’ — !—
电池单体数目
・设计・计算・研究 ・ 压波动很小时进行读数,并定义其为电池开路端电 压测试值。但由于这样做破坏了电池恒流充放电的 连续性, 因此每测试一个点后, 都要对电池重新进行 充满电或放完电,按照相同的初始条件进行下一个 恒流放电或恒流充电点的试验测试。 检测电池充电过程中的温度变化, 若温度 *) 对时间的变化梯度超过一定的数值,则可认为电池 已充满电。 根据测试结果得到的镍氢电池充电过程中的端 电压和与其对应的开路端电压,按照下述公式可以 计算出镍氢电池在充电过程的内阻: ,’!"# + , $"# % $"&’( - . )# 式中, !"# 为电池充电内阻,!;$"# 为电池充电端电 压, /;$"&’( 为充电电路开路时电池端电压, /;)# 为 恒流充电电流, 0。 图 1 所示即为镍氢电池在 1 0 恒流充电条件下 镍氢电池在充电 的内阻特性曲线。 由图 1 可以看出, 过程的大部分时间内,内阻值在 "2 "! ! 3 ") "& ! 间变化, 说明镍氢电池充电内阻较小, 相应地, 就具 有较高的充电效率,对于电动汽车和混合动力汽车 采用再生制动,充分回收和储存制动能耗具有重要 意义。另外, 电池内阻的测试结果波动范围较大, 这 主要是由于试验是在室温下进行的,电池内部的温 升对电池内阻形成了一定的影响。
表9 项目 数值 长 S @@ ’’U 镍氢动力电池特性参数 宽 S @@ UQ 额定容量 S O9 ’R 高 S @@ NR 质量 S T: R PQ
过程中, 测试并记录电池组端电压、 充电电流和电池 组温度;另外,对电池开路端电压也要进行测试记 录。
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图P 电池充电特性测试试验电路原理图
・设计・计算・研究 ・
镍氢电池充放电特性研究
北京理工大学
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()*+’ ,)%-#. /0112 310’$%+’ ’4&%502 360%57 088+’+06’72 /4&%&’$0%+#$+’ 主题词: 电池 充电 能量效率 特性 中图分类号: LM!N> !N $ N 文献标识码: O 文章编号: PQQQ & NRQN + ’QQP , Q! & QQQ! & QN
)*%%# $ "#
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电池放电试验 镍氢电池放电试验电路原理如图 ’ 所示。放电
过程中, 测试并记录电池端电压、 放电电流和电池温 度; 另外, 对电池放电开路电压也进行了测试记录, 为了维持电池恒电流放电,放电电阻的大小在放电 过程中应做适当调整。
图’
电池放电特性测试试验电路原理图
为了比较准确地测试出电池的开路端电压,我 们选用的方法为:首先切断试验电路并检测电池端 电压,待电池内部反应达到平衡 + 电解液浓度的平 衡、 电荷在电极周围分布的平衡等 , 时, 即电池端电
— !— 1 图+ 镍氢电池放电过程中电池单体电压特性曲面
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结论
镍氢电池充、放电内阻较小,具有较高的 23 充放电效率; 43 镍氢电池具有较高的比能量; 在镍氢电池充电过程中, 为了避免电池内 53 部温度过高损害电池循环使用寿命,对电池温度的 检测和控制很有必要; 63 依据; 提出了镍氢电池充、 放电终止判断的参考
图& 镍氢电池充电电压特性试验曲线
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试验结果
镍氢电池充电特性 镍氢电池恒流充电电压特性试验曲线如图 & 所
在充电起始阶段, 电池端电压迅 示。由图 & 可看出, 速上升, 而在电池接近充满电时又稍微有些下降。
镍氢电池在室温条件下进行充电,对其在充电 过程中的温度变化也进行了检测记录,所得到的试 验曲线如图 ’ 所示。 由图 ’ 可以看出, 在充电过程基 本接近尾声时, 电池温度急剧上升。因此, 在镍氢电 池充电过程中,为了避免电池内部温度过高对电池 循环使用寿命形成的损害,对电池温度的实时检测 很有必要。
图"
镍氢电池放电特性试验曲线
图!
镍氢电池放电内阻特性试验曲线
图#
铅酸电池放电特性试验曲线
根据测试结果得到的镍氢电池放电过程中的端 电压和与其对应的开路端电压,按照下述公式可以 计算出镍氢电池的放电内阻: %(& !"# $ % $"%&’ ( $"# & ’ )# 式中,!"# 为电池放电内阻,!;$"# 为电池放电端电 压, );$"%&’ 为放电电路开路时电池端电压, );)# 为 恒流放电电流, *。 图 ! 为镍氢电池在 + * 恒流放电条件下,电池 在放电过程中, 的内阻特性曲线。由图 ! 可以看出: 镍氢电池内阻几乎维持在一定值附近, 变化很小, 只 是在放电接近完了时, 电池内阻才急剧增大。另外, 镍氢电池放电内阻较小,不足 ,- ,( !,而普通的铅 酸电池放电内阻通常在 ,- .( ! 附近, 说明镍氢电池 具有较高的放电效率, 在接近放电终了时, 由于镍氢 电池放电内阻的急剧增大, 结果放电效率急剧下降, 从而为镍氢电池放电终止判断提供了一种依据。 放电过程中, 对镍氢电池温度也进行了检测, 结 果其变化幅度不超过 ( / 。 由于电动车辆要使用多节电池以串联或并联形 式组合做动力源, 相应地, 电池的一致性, 即电池组 同时充满电或同时放完电的特性十分关键。为此, 在相同的条件下选用 (" 块镍氢电池以 0 个为一组 串联, 进行放电特性测试, 不仅检测单块电池的端电 压,还对电池单体的电压进行了测试记录。测试结
图’ 镍氢电池充电温度特性试验曲线
地下降; 与铅酸电池相比, 镍氢电池放电端电压对时 间的下降梯度更小, 因而在同样的条件下, 镍氢电池 就能放出更多的能量。由试验测试结果也可得到相 同的结论:铅酸电池的比能量测试值为  $&$ # :5 . 897 镍氢电池的比能量测试值为 ’;2 &"% & :5 . 89 , 一般镍氢电池的比能量应达到 $" :5 . 89 3 ;" 高出铅酸电池 1!2 % ! , 如果电动汽车使用 :5 . 89 - ,
— %—
另外,由图 & 和图 ’ 得到的镍氢电池充电特性 曲线的变化趋势,可为镍氢电池充电过程终止条件 的判断提供一定的依据: 检测电池充电过程中的端电压变化, 若端 () 电压由缓慢上升转向下降趋势,可以认为电池已充 满电;
!""# 年 第$期
・设计・计算・研究 ・ 镍氢电池, 电池组占整车质量的百分比将大大减小, 将显著增加车辆的续驶里程。 果表明: 有 1# 块电池在远未达到额定放电容量时就 出现电压低于 ,- ( ) 的情况,并且单体电压值的分 布也极不均匀,说明镍氢电池单体间的合理匹配及 虽 挑选搭配十分关键。 另外, 对其它 1+ 块电池来说, 然可放出额定容量的电量,但放电过程中电池单体 电压间的变化也有较大差别, 典型的示例见图 +。