镍镉电池特性

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镍镉电池是什么?

镍镉电池是什么?

镍镉电池是什么?镍镉电池是一种直流供电电池,镍镉电池可重复500次以上的充放电,经济耐用。

其内部抵制力小,既内阻很小,可快速充电,又可为负载提供大电流,而且放电时电压变化很小,是一种非常理想的直流供电电池。

下面小编带大家了解下镍镉电池相关信息。

一、镍镉电池特点1.镍镉电池可重复500次以上的充放电,非常的经济;2.内阻小,可供大电流的放电,当它放电时电压的变化很小,作为直流电源是一种质量极佳的电池;3.因为采用完全密封式,因此不会有电解液漏出的现象,也完全不需要补充电解液;4.与其他种类电池相比之下,镍镉电池可耐过充电或放过电,操作简单方便;5.长时间的放置下也不会使性能劣化,当十分充完电后即可恢复原来的特性;6.可使用在很广的温度范围内;7.因为它采用金属容器而作成,有机械性的坚固;8.镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成,有非常优良的品质性赖性。

二、镍镉电池记忆效应当镍镉电池重复经过几次维持在低容量的放充后,如果必须做一个较大量的放电时电池会无法作用,这种情形我们称为“记忆效应”。

记忆效应可能是镍镉电池中最容易被误解的问题。

放电终止电压被设定较高的录像机,随着使用的电压变低,表面上看起来似乎随着降低,但是放电电压的低下是可以由1~2次的完全放电而解决这一现象。

建议十次充电后进行一次放电,以防止记忆效应。

三、镍镉电池回收处理程序镍镉电池是一种碱性蓄电池,它的正极板为氢氧化镍,负极板为镉,电解质是氢氧化钾或氢氧化钠溶液。

镍镉电池含有大量的Ni、Cd和Fe,其中Ni是钢铁、电器、有色合金、电镀等方面的重要原料,Cd是电池、颜料和合金等方面用的稀有金属且有巨毒,报废后必须进行回收。

为了回收镍镉电池中的镉、镍、铁材料和塑料,一般采用下列处理程序:(1)机械拆卸和排出电解液:分离大电池的支架、壳体,排出的KOH常用酸中和成钾盐后弃去。

(2)粉碎、筛分和物理分离:根据不同物料的粒度、磁化率进行筛分和磁选分离。

镍镉电池工作温度

镍镉电池工作温度

镍镉电池工作温度1. 简介镍镉电池是一种常见的二次电池,具有高能量密度和长寿命的特点。

在使用过程中,温度是一个重要的因素,会直接影响电池的性能和寿命。

本文将介绍镍镉电池的工作温度范围、温度对电池性能的影响以及温度管理的方法。

2. 工作温度范围镍镉电池的工作温度范围一般为-20°C至+50°C。

在低温环境下,电池的放电容量会降低,内阻增加,导致电池的性能下降。

而在高温环境下,电池的自放电速度会增加,寿命缩短。

因此,要保证镍镉电池的最佳性能和寿命,应控制在合适的温度范围内工作。

3. 温度对电池性能的影响3.1 放电容量温度对镍镉电池的放电容量有显著影响。

在低温环境下,电池化学反应的速率减慢,导致放电容量减少。

同时,低温下电池的内阻增加,放电过程中的电压降也会增加,进一步降低了可用容量。

因此,在低温环境下使用镍镉电池时,需要考虑电池的额定容量和实际可用容量之间的差距。

3.2 自放电镍镉电池在高温环境下容易发生自放电现象,即电池在不使用的情况下自行失去电荷。

高温会加速电池内部的化学反应,导致电池的自放电速度增加。

这对于需要长时间存储或周期性使用的应用来说是一个重要的考虑因素。

3.3 寿命温度也是影响镍镉电池寿命的关键因素。

在高温环境下,电池的寿命会显著缩短。

高温会加速电池内部的化学反应和腐蚀过程,导致正极、负极和电解液的损耗加剧。

因此,要延长镍镉电池的寿命,需要避免过高的工作温度。

4. 温度管理为了保证镍镉电池的最佳性能和寿命,需要进行温度管理。

以下是一些常用的温度管理方法:4.1 温度监测通过在电池上安装温度传感器,实时监测电池的温度。

可以根据监测到的温度数据,及时采取措施,如降低放电速率或停止使用电池,以避免过高或过低的温度对电池造成损害。

4.2 温度控制在一些应用中,可以通过控制电池周围的温度来达到温度控制的目的。

例如,在高温环境下,可以使用散热器或风扇来降低电池的温度。

而在低温环境下,可以采用保温措施,如加热元件或保温罩,来提供合适的工作温度。

镍镉电池的反应、工作原理

镍镉电池的反应、工作原理

镍镉电池的反应、工作原理镍镉电池是一种重要的二次电池,具有高能量密度、长寿命、低自放电率等特点。

它的工作原理是通过镍和镉之间的氧化还原反应来实现电能的转化和储存。

镍镉电池的反应是在电池充放电过程中发生的。

在充电过程中,电池的正极是由镍氢化物(Ni(OH)2)构成的,负极是由金属镉(Cd)构成的。

当外部电源施加正向电压时,电池开始充电。

这个过程中,镍氢化物发生氧化反应,Cd发生还原反应。

具体反应方程式如下:在正极:Ni(OH)2 + OH- -> NiOOH + H2O + e-在负极:Cd + 2OH- -> Cd(OH)2 + 2e-在放电过程中,电池的正负极反应发生逆转。

通过外部电路将电池连接到负载上,电池开始放电。

这个过程中,镍氢化物发生还原反应,Cd发生氧化反应。

具体反应方程式如下:在正极:NiOOH + H2O + e- -> Ni(OH)2 + OH-在负极:Cd(OH)2 + 2e- -> Cd + 2OH-镍镉电池的工作原理是基于这种充放电反应的。

在充电过程中,外部电源提供正向电压使得氧化反应发生,镍氢化物的镍离子被氧化成镍酸盐。

同时,负极的镉发生还原反应,Cd离子还原成金属镉。

这样,电池的化学能被转化为电能并储存起来。

在放电过程中,负载提供了一个负向电压使得还原反应发生,镍酸盐被还原成镍离子,Cd被氧化成Cd离子。

这样,电池中储存的电能被释放出来,转化为电流供电给外部负载。

需要注意的是,在镍镉电池的充放电过程中会伴随着一定的内阻和电压损失。

此外,由于镍镉电池中的镍和镉都是有毒的重金属,因此在使用和处理过程中要注意环境保护和安全。

总结起来,镍镉电池的反应是通过镍和镉之间的氧化还原反应来实现电能的转化和储存。

在充电过程中,镍氢化物发生氧化反应,Cd 发生还原反应;在放电过程中,镍氢化物发生还原反应,Cd发生氧化反应。

镍镉电池的工作原理就是基于这一充放电反应来实现电能的转化和储存。

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、镍氢电池或锂离子电池

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。

镍镉电池使用说明书

镍镉电池使用说明书

镍镉电池使用说明书镍镉电池的电芯,正极为镍,负极为镉。

镍镉电池的优点:便宜、结实、荷电保持能力比氢电好,而比锂电差;但是镉电容量小、有记忆效应而且对环境有污染以EB-KNB14A电池为例,下面简述一下镍镉电池的使用说明一、电池性能:(电池充放电电压、电流、时间和环境温度)1、电池型号:EB-KNB14A2、电池规格:NI-CD AA11003、标称电压:7.2V4、标称容量:1100mAh5、充电电流:标准充电方式0.2 C(以220mA恒流电流充电7小时)快速充电方式 1.0C(以1100mA恒流电流充电1.2小时)6、放电电流:0.2C放电(2200mA电流放电到终止电压6.0V)7、放电终止电压:6.0V8、充、放电控制:充电最高电压为9.6V,放电终止电压为6.0V9、充放电环境温度:充电:充电应该在20±5℃的环境温度下进行,否则可能充不满额定电量;标准充电方式可可适应在0~50℃下进行。

快速充电方式可适应在10~50℃放电:温度为20℃时的放电特性,以220mA电流放电至6V,放电容量≥1100MAH 可在-18~55℃,的环境温度下进行放电二、电池搁置、贮存的环境和时间注意事项:1、电池贮存应该在阴凉干燥的环境中,环境温度-20~35℃;2、电池在初次使用前要做一次完全充放电预循环,以便激活电池;3、搁置或存放的电池至少三个月进行一次完全充放电循环激活4、电池应该开路状态搁置,电池不用时应该从机器上取下来,以防止电池长时间处于过放状态而引起损坏三、电池对应配置及充电说明1、电池装入机器或从机器上取下时请在关机状态下进行2、请使用NI-CD(镍镉)或者NI-MH(镍氢)专用配套充电器,不配套的充电器有可能充不进电或充不满电以及会损坏电池4、充电时,应该在20±5℃的环境温度下进行,否则可能充不满额定电量5、充满电的电池,应从充电器上取下,以免过充,缩短电池寿命,降低性能。

镍镉电池的原理和特点

镍镉电池的原理和特点

镍镉电池的原理和特点
镍镉电池是一种充电电池,其原理是通过电化学反应将化学能转化为电能。

电池的主要组成部分是正极、负极和电解质。

正极材料通常是氢氧化镍(Ni(OH)2),负极材料是氢氧化镉(Cd(OH)2)。

在充电过程中,正极材料中的镍氢化物被氧化,负极材料中的氢氧化镉被还原,同时电解质中的氢离子(H+)在电解质中移动。

这些反应导致电池中产生电流,将电化学能转化为电能。

镍镉电池的特点如下:
1. 高容量:镍镉电池的能量密度较高,可以存储较多的电能。

2. 长寿命:镍镉电池的循环寿命较长,可以进行多次充放电循环。

3. 快速充电:镍镉电池可以在短时间内进行快速充电,充电效率高。

4. 宽温度范围:镍镉电池可以在较宽的温度范围内正常工作,适用于各种环境条件下的使用。

5. 低自放电:镍镉电池的自放电率较低,即使长时间不使用也能保持较长的电荷。

然而,镍镉电池也存在一些缺点,如重金属镉对环境具有一定的污染性,需要进行特殊处理;此外,镍镉电池的价格较高,使用成本相对较高。

因此,在一些特定应用场景下,镍镉电池逐渐被其他类型的电池所替代。

镍镉和镍锰电池

镍镉和镍锰电池

镍镉和镍锰电池
镍镉和镍锰电池都是可充电电池,它们在许多电子设备中被广泛使用,如手机、数码相机、电动工具等。

镍镉电池是最早的可充电电池之一,它的正极是由镍和镉组成的,负极是由镉组成的。

镍镉电池具有较高的能量密度和较长的使用寿命,但也存在一些缺点,如记忆效应和环境污染等。

记忆效应是指电池在充电前没有完全放电,导致电池容量下降的现象。

此外,镉是一种有毒的重金属,对环境和人体健康都有潜在的危害。

相比之下,镍锰电池是一种更环保和安全的可充电电池,它的正极是由镍和锰组成的,负极是由锌组成的。

镍锰电池具有较低的记忆效应和更好的低温性能,同时也更加环保和安全。

由于不含有毒的镉元素,镍锰电池对环境和人体健康的潜在危害更小。

总的来说,镍镉电池和镍锰电池都是可充电电池,但镍锰电池更加环保和安全,同时也具有更好的低温性能和更低的记忆效应。

因此,在选择可充电电池时,建议优先选择镍锰电池。

镉镍电池 文档

镉镍电池 文档

镉镍电池镉镍电池 (nickel-cadmium battery) 是指采用金属镉作负极活性物质,氢氧化镍作正极活性物质的碱镍镉电池性蓄电池。

正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带(或镍带)中,经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板;用聚酰胺非织布等材料作隔离层;用氢氧化钾水溶液作电解质溶液;电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。

镉镍电池标称电压为1.2V,有圆柱密封式(KR)、扣式(KB)、方形密封式(KC)等多种类型。

具有使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点,但存在“记忆”效应,常因规律性的不正确使用造成电性能下降。

镉镍电池的电池表达式为:(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+)电池反应为:放电时:Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2充电时:Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。

圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。

小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、电动玩具等。

由于废弃镉镍电池对环境的污染,该系列的电池将逐渐被性能更好的金属氢化物镍电池所取代。

可控硅整流器可控硅整流器:是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础,以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。

具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。

“NX70系列晶闸管整流器”通过对电压、电流和功率的精确控制,从而实现精密控温。

并且凭借其先进的数字控制算法,优化了电能使用效率。

对节约电能起了重要作用。

硅整流发电机硅整流发电机是以内燃机为动力的工程建设机械的主要电源,在内燃机正常工作时,它要向机械的用电设备供电,还将多余的电能向蓄电池充电,以保证蓄电池总是处在充满电的状态。

硅整流就是利用可控硅整流元件:一种大功率硅半导体器件,又叫晶闸管,英文缩写SCR,它具有同半导体二极管相似的单向导电特性,但它的导通可控制,所以说它是具有可控的单向导电特性的整流元件。

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镍镉电池镍氢电池的原理及充电方法--镍镉/镍氢电池的发展2009年09月23日作者:匿名来源:艾特斯电池评测实验室编辑:自由镍镉/镍氢电池的发展1899年,Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中,首先使用了镍极板,几乎与此同时,Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。

遗憾的是,由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多,因此实际应用受到了极大的限制。

后来,Jungner的镍镉电池经过几次重要改进,性能明显改善。

其中最重要的改进是在1932年,科学家在镍电池中开始使用了活性物质。

他们将活性物质放入多孔的镍极板中,然后再将镍极板装入金属壳内。

镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。

在这种电池中,化学反应产生的各种气体不用排出,可以在电池内部化合。

密封镍镉电池的研制成功,使镍镉电池的应用范围大大增加。

密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑,并且不需要维护,因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。

随着空间技术的发展,人们对电源的要求越来越高。

70年代中期,美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池,并且于 1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上,镍氢电池与同体积镍镉电池相比,容量可提高一倍,而且没有重金属镉带来的污染问题。

它的工作电压与镍镉电池完全相同,工作寿命也大体相当,但它具有良好的过充电和过放电性能。

近年来,镍氢电池受到世界各国的重视,各种新技术层出不穷。

镍氢电池刚问世时,要使用高压容器储存氢气,后来人们采用金属氢化物来储存氢气,从而制成了低压甚至常压镍氢电池。

1992年,日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。

目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池,国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。

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。

表1-1 镍镉电池不同放电率时的放电终止电压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。

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。

当环境温度较高时,使用密度为1.17~1.19(15℃时)的氢氧化钠溶液。

当环境温度较低时,使用密度为1.19~1.21(15℃时)的氢氧化钾溶液。

在-15℃以下时,使用密度为1.25~1.27(15℃时)的氢氧化钾溶液。

为兼顾低温性能和荷电保持能力,密封镍镉蓄电池采用密度为1.40(15℃时)的氢氧化钾溶液。

为了增加蓄电池的容量和循环寿命,通常在电解液中加入少量的氢氧化锂(大约每升电解液加15~20g)。

镍镉蓄电池充电后,正极板上的活性物质变为氢氧化镍〔NiOOH〕,负极板上的活性物质变为金属镉;镍镉电池放电后,正极板上的活性物质变为氢氧化亚镍,负极板上的活性物质变为氢氧化镉。

1.放电过程中的电化学反应(1)负极反应负极上的镉失去两个电子后变成二价镉离子Cd2+,然后立即与溶液中的两个氢氧根离子OH-结合生成氢氧化镉Cd(OH)2,沉积到负极板上。

(2)正极反应正极板上的活性物质是氢氧化镍(NiOOH)晶体。

镍为正三价离子(Ni3+),晶格中每两个镍离子可从外电路获得负极转移出的两个电子,生成两个二价离子2Ni2+。

与此同时,溶液中每两个水分子电离出的两个氢离子进入正极板,与晶格上的两个氧负离子结合,生成两个氢氧根离子,然后与晶格上原有的两个氢氧根离子一起,与两个二价镍离子生成两个氢氧化亚镍晶体。

将以上两式相加,即得镍镉蓄电池放电时的总反应:2.充电过程中的化学反应充电时,将蓄电池的正、负极分别与充电机的正极和负极相连,电池内部发生与放电时完全相反的电化学反应,即负极发生还原反应,正极发生氧化反应。

(1)负极反应充电时负极板上的氢氧化镉,先电离成镉离子和氢氧根离子,然后镉离子从外电路获得电子,生成镉原子附着在极板上,而氢氧根离子进入溶液参与正极反应:(2) 正极反应在外电源的作用下,正极板上的氢氧化亚镍晶格中,两个二价镍离子各失去一个电子生成三价镍离子,同时,晶格中两个氢氧根离子各释放出一个氢离子,将氧负离子留在晶格上,释出的氢离子与溶液中的氢氧根离子结合,生成水分子。

然后,两个三价镍离子与两个氧负离子和剩下的二个氢氧根离子结合,生成两个氢氧化镍晶体:将以上两式相加,即得镍镉蓄电池充电时的电化学反应:蓄电池充电终了时,充电电流将使电池内发生分解水的反应,在正、负极板上将分别有大量氧气和氢气析出,其电化学反应如下:从上述电极反应可以看出,氢摒化钠或氢氧化钾并不直接参与反应,只起导电作用。

从电池反应来看,充电过程中生成水分子,放电过程中消耗水分子,因此充、放电过程中电解液浓度变化很小,不能用密度计检测充放电程度。

3. 端电压充足电后,立即断开充电电路,镍镉蓄电池的电动势可达1.5V左右,但很快就下降到1.31-1.36V。

镍镉蓄电池的端电压随充放电过程而变化,可用下式表示:U充=E充+I充R内U放=E放-I放R内从上式可以看出,充电时,电池的端电压比放电时高,而且充电电流越大,端电压越高;放电电流越大,端电压越低。

当镍镉蓄电池以标准放电电流放电时,平均工作电压为1.2V。

采用8h率放电时,蓄电池的端电压下降到1.1V后,电池即放完电。

4. 容量和影响容量的主要因素蓄电池充足电后,在一定放电条件下,放至规定的终止电压时,电池放出的总容量称为电池的额定容量,容量Q用放电电流与放电时间的乘积来表示,表示式如下:Q=I·t(Ah)镍镉蓄电池容量与下列因素有关:①活性物质的数量;②放电率;③电解液。

放电电流直接影响放电终止电压。

在规定的放电终止电压下,放电电流越大,蓄电池的容量越小。

使用不同成分的电解液,对蓄电池的容量和寿命有一定的影响。

通常,在高温环境下,为了提高电池容量,常在电解液中添加少量氢氧化锂,组成混合溶液。

实验证明:每升电解液中加入15~20g含水氢氧化锂,在常温下,容量可提高4%~5%,在40℃时,容量可提高20%。

然而,电解液中锂离子的含量过多,不仅使电解液的电阻增大,还会使残留在正极板上的锂离子(Li+)慢慢渗入晶格内部,对正极的化学变化产生有害影响。

电解液的温度对蓄电池的容量影响较大。

这是因为随着电解液温度升高,极板活性物质的化学反应也逐步改善。

电解液中的有害杂质越多,蓄电池的容量越小。

主要的有害杂质是碳酸盐和硫酸盐。

它们能使电解液的电阻增大,并且低温时容易结晶,堵塞极板微孔,使蓄电池容量显著下降。

此外,碳酸根离子还能与负极板作用,生成碳酸镉附着在负极板表面上,从而引起导电不良,使蓄电池内阻增大,容量下降。

5. 内阻镍镉蓄电池的内阻与电解液的导电率、极板结构及其面积有关,而电解液的导电率又与密度和温度有关。

电池的内阻主要由电解液的电阻决定。

氢氧化钾和氢氧化钠溶液的电阻系数随密度而变。

18℃时氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液的电阻系数最小。

通常镍镉蓄电池的内阻可用下式计算:6. 效率与寿命在正常使用的条件下,镍镉电池的容量效率ηAh为67%-75%,电能效率ηWh为55%~65%,循环寿命约为2000次。

容量效率ηAh和电能效率ηWh计算公式如下:(U充和U放应取平均电压)7. 记忆效应镍镉电池使用过程中,如果电量没有全部放完就开始充电,下次再放电时,就不能放出全部电量。

比如,镍镉电池只放出80%的电量后就开始充电,充足电后,该电池也只能放出80%的电量,这种现象称为记忆效应。

电池全部放完电后,极板上的结晶体很小。

电池部分放电后,氢氧化亚镍没有完全变为氢氧化镍,剩余的氢氧化亚镍将结合在一起,形成较大的结晶体。

结晶体变大是镍镉电池产生记忆效应的主要原因。

镍氢电池的工作原理镍氢电池和同体积的镍镉电池相比,容量增加一倍,充放电循环寿命也较长,并且无记忆效应。

镍氢电池正极的活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时),负极板的活性物质为H2(放电时)和H2O(充电时),电解液采用30%的氢氧化钾溶液,充放电时的电化学反应如下:从方程式看出:充电时,负极析出氢气,贮存在容器中,正极由氢氧化亚镍变成氢氧化镍(NiOOH)和H2O;放电时氢气在负极上被消耗掉,正极由氢氧化镍变成氢氧化亚镍。

过量充电时的电化学反应:从方程式看出,蓄电池过量充电时,正极板析出氧气,负极板析出氢气。

由于有催化剂的氢电极面积大,而且氢气能够随时扩散到氢电极表面,因此,氢气和氧气能够很容易在蓄电池内部再化合生成水,使容器内的气体压力保持不变,这种再化合的速率很快,可以使蓄电池内部氧气的浓度,不超过千分之几。

从以上各反应式可以看出,镍氢电池的反应与镍镉电池相似,只是负极充放电过程中生成物不同,从后两个反应式可以看出,镍氢电池也可以做成密封型结构。

镍氢电池的电解液多采用KOH水溶液,并加入少量的LiOH。

隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。

为了防止充电过程后期电池内压过高,电池中装有防爆装置。

电池充电特性镍镉电池充电特性曲线如图1所示。

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