镍氢电池制作实验报告

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车载镍氢电池热学模型的建立与试验

车载镍氢电池热学模型的建立与试验

一、引言随着环保意识的不断提高,新能源汽车逐渐成为人们的选择。

而其中最重要的一个技术就是电池技术。

车载镍氢电池是一种新型的电池,具有高能量密度、高功率密度、长寿命等优点,被广泛应用于新能源汽车领域。

本文旨在探讨车载镍氢电池的热学模型的建立与试验,为电池的设计、优化提供参考。

二、车载镍氢电池热学模型的建立1. 热传导模型车载镍氢电池内部的热传导是通过导热材料实现的。

在建立热传导模型时,需要考虑导热材料的导热系数、厚度等因素。

此外,电池内部的热传导还受到气体和液体的影响,需要综合考虑。

2. 热对流模型车载镍氢电池内部的热对流主要是通过气体和液体的对流实现的。

在建立热对流模型时,需要考虑气体和液体的流速、温度等因素。

此外,电池内部的热对流还受到电池的结构和形状的影响,需要综合考虑。

3. 热辐射模型车载镍氢电池内部的热辐射主要是通过电池表面的辐射实现的。

在建立热辐射模型时,需要考虑电池表面的发射率、温度等因素。

此外,电池表面的热辐射还受到周围环境的影响,需要综合考虑。

三、车载镍氢电池热学模型的试验为了验证车载镍氢电池热学模型的准确性,我们进行了实验。

实验中,我们对电池进行了充放电循环,同时记录了电池的温度、电压等参数。

通过对实验数据的分析,我们发现热传导模型、热对流模型、热辐射模型都能够较好地预测电池内部的温度分布。

四、结论通过建立车载镍氢电池热学模型并进行实验验证,我们可以得出以下结论:1. 热传导、热对流、热辐射是车载镍氢电池内部的主要热传递方式;2. 建立热学模型可以较好地预测电池内部的温度分布;3. 实验数据与模型预测结果较为吻合,说明模型的准确性较高。

五、展望车载镍氢电池热学模型的建立与试验为电池的设计、优化提供了参考。

未来,我们可以进一步完善模型,考虑更多的因素,提高模型的准确性。

同时,我们还可以通过实验验证模型的可靠性,为电池的研发提供更加有力的支持。

镍氢电池制作实验报告

镍氢电池制作实验报告

方形765mAh镍氢电池的制备与性能表征一、引言(一)实验背景化学电源也就是通常所说的电池, 是一类能够把化学能转化为电能的便携式移动电源系统, 现已广泛应用在人们日常的生产和生活中。

电池的种类和型号(包括圆柱状、方形、扣式等)很多, 其中, 对于常用的电池体系来说, 通常根据电池能否重复充电使用, 把它们分为一次(或原)电池和二次(或可充电)电池两大类, 前者主要有锌锰电池和锂电池, 后者有铅酸、镍氢、锂离子和镍镉电池等。

除此之外, 近年来得到快速发展的燃料电池和电化学电容器(也称超级电容器)通常也被归入电池范畴, 但由于它们所具有的特殊的工作方式, 这些电化学储能系统需特殊对待。

在这些电池的制备和使用方法上, 有很多形似的地方, 因此通过熟悉一种电池可以达到了解其它电池的目的。

本实验即通过制备一种扣式可充电的镍氢电池, 并通过测试电池的性能, 以此使同学们在电池制备及其性能表征等方面得到训练。

镍氢电池在20世纪90年代初实现了商业化。

与传统中在便携式用电器中广泛使用的镍镉电池相比, 两者可具有相同的外形和很接近的充放电电压, 因此使这两种电池在使用中具有交换性。

特别是, 镍氢电池使用了贮氢合金作为负极活性物质, 不但提高了电池的充放电容量, 而且也消除了电池制备和寿命终结后可能产生的镉污染, 因此这种电池被称为可替换镍镉电池的“绿色”电池而得到快速发展。

根据这种电池在原材料供应、性能特点等方面所具有的优势, 十多年来它在小容量电池市场方面得到快速发展外, 也有望作为动力电源在混合动力汽车和电动工具中得到应用。

(二)实验要求1.通过制备一种方形镍氢电池, 了解化学电源的工作原理和制备方法。

2、通过对制备电池性能的测试, 掌握表征电池性能的实验技术。

二、实验部分(一)实验原理镍氢电池的正极活性物质为Ni(OH)2, 负极为贮氢合金, 正负电极用隔膜分开, 根据不同使用条件的要求, 采用KOH 并加入LiOH 或NaOH的电解液。

混合动力电动汽车用密闭性镍氢电池得输出密度及输入密度实验方法

混合动力电动汽车用密闭性镍氢电池得输出密度及输入密度实验方法

混合动力电动汽车用密闭性镍氢电池得输出密度及输入密度实验方法镍氢电池具备的优秀性能镍氢电池具备了在混合动力车辆上应用的能力,其优秀的比功率和比能量特性使其实现了容量和动力性能的良好融合。

作为非常适合于混合动力车辆应用的镍氢电池还具备如下的性能特点:(1)高倍率、大电流充放电性能优良镍氢电池使用的为水性离子电解质,其主要成分为高浓度KOH 水溶液,该种电解质有着非常好的离子导电性,这一特点决定了镍氢电池可以具有非常低的内阻。

经过多年的研究,将极板比表面积优化设计、极板导流结构设计、极板基体材料设计、电池内部导流结构设计等改进工作,进一步降低电池内部电阻;另外,通过材料本体优化技术如覆钴球形氢氧化亚镍材料、高导电性发泡镍材料、正负极配方优化等技术的实现,使得在电池电化学体系范围内降低了反应的极化阻抗,进一步提升了电池的大电流性能。

现在应用于混合动力轿车领域容量在6Ah左右的动力镍氢电池都可以达到25倍率以上放电、15倍率以上的充电特性,应用于混合动力客车领域容量在40Ah左右的动力镍氢电池可以达到15倍率以上放电、10倍率以上充电的大电流特性。

最先进的混合动力轿车用动力镍氢电池的放电比功率达到1350W/kg以上。

低温高能量密度18650 3350mAh低温高能量密度18650 3350mAh-40℃0.5C放电容量≥60%充电温度:0~45℃放电温度:-40~+55℃比能量:240Wh/kg-40℃放电容量保持率:0.5C放电容量≥60%(2)使用温度范围广动力镍氢电池可以实现在-20℃到50℃,范围达到70℃的正常应用,也可以实现在-40℃到60℃的有条件应用。

这种宽温度使用范围是对镍氢电池正极、负极和电解液的综合调整的结果。

通过对正极进行配方和材料调整,提升正极的析氧过电位,保证在高温时实现氧的推迟析出,进而提升有效反应的效率,保证电池性能;在负极通过对合金的成分和加工工艺的优化,提升合金的低温性能,提升氢原子在合金内部的扩散能力,保证了合金的低温性能;通过电解液优化,提升电解液的导电率,进一步降低电解液冰点,进一步提升了电池的低温特性。

电池产品实验报告总结

电池产品实验报告总结

电池产品实验报告总结引言电池作为一种储能装置,在现代社会中扮演着重要的角色。

随着科技的不断进步,电池产品的种类也越来越多样化,有钴酸锂电池、铅酸电池、镍氢电池等等。

本实验旨在通过对不同类型的电池产品进行测试和比较,了解其性能差异及应用领域,为消费者选择适合自己需求的电池产品提供参考。

实验方法1. 选择了三种常见的电池产品进行测试,分别是钴酸锂电池、铅酸电池和镍氢电池。

2. 每种电池产品选取了三个同型号的样本进行测试,以保证结果的准确性和可靠性。

3. 测试项目包括:电池容量、循环寿命、放电性能、计量误差等。

实验结果及讨论电池容量对于电池来说,容量是衡量其储能能力的重要指标之一。

通过实验测得,钴酸锂电池样本A的容量为3000mAh,样本B的容量为2900mAh,样本C的容量为3100mAh;铅酸电池样本A的容量为1200mAh,样本B的容量为1250mAh,样本C的容量为1180mAh;镍氢电池样本A的容量为2500mAh,样本B的容量为2400mAh,样本C的容量为2600mAh。

可见,钴酸锂电池的容量相对较大,铅酸电池的容量相对较小,而镍氢电池的容量居中。

循环寿命循环寿命指的是电池在充放电循环中能够保持一定性能的次数。

通过实验测得,钴酸锂电池样本A的循环寿命为500次,样本B的循环寿命为480次,样本C 的循环寿命为520次;铅酸电池样本A的循环寿命为300次,样本B的循环寿命为320次,样本C的循环寿命为280次;镍氢电池样本A的循环寿命为400次,样本B的循环寿命为380次,样本C的循环寿命为420次。

可见,钴酸锂电池的循环寿命相对较长,镍氢电池的循环寿命次之,而铅酸电池的循环寿命较短。

放电性能放电性能指的是电池在使用过程中的稳定性和持续时间。

通过实验测得,在相同条件下,钴酸锂电池样本A的放电时间为8小时,样本B的放电时间为7.5小时,样本C的放电时间为8.5小时;铅酸电池样本A的放电时间为3小时,样本B的放电时间为3.2小时,样本C的放电时间为2.8小时;镍氢电池样本A 的放电时间为6小时,样本B的放电时间为5.8小时,样本C的放电时间为6.2小时。

实验:测定镍氢电池的电动势和内阻

实验:测定镍氢电池的电动势和内阻

实验:测定镍氢电池的电动势和内阻
引言
本实验的目的是测定镍氢电池的电动势和内阻。

镍氢电池是一种常见的可充电电池,具有高能量密度和长寿命的特点。

通过测量电动势和内阻,我们可以评估电池的性能和健康状况。

实验步骤
1. 准备实验所需材料和设备:镍氢电池、千兆欧表、电压表、电流表、电阻、连接线等。

2. 搭建实验电路:将镍氢电池与千兆欧表、电压表、电流表和电阻依次连接起来,确保电路连接正确无误。

3. 测量电动势:将千兆欧表设为电流测量模式,记录下电池正负极之间的电压差,即为电动势。

4. 测量内阻:改变电阻的阻值,测量电流的变化,记录下不同电阻下的电流值。

5. 数据处理:根据测得的电流值和电动势,计算出不同电阻下的电阻值。

6. 分析结果:根据所得的数据,分析镍氢电池的内阻和电动势之间的关系。

数据记录与分析
根据上表所示,填充相应的数据。

结论
通过实验测量,我们得到了镍氢电池的电动势和不同电阻下的电流值。

根据所得数据的分析,我们可以得出以下结论:
1. 镍氢电池的电动势为XXV。

2. 镍氢电池的内阻与电阻阻值之间存在一定的关系。

3. 进一步分析和研究可以得到更深入的结论,有助于评估电池的性能和健康状况。

总结
本实验通过测量镍氢电池的电动势和内阻,为我们评估电池性能提供了重要数据。

实验结果可为进一步研究和分析提供基础,并有助于电池的优化和改进。

> 注意:本文档中的数据和结论仅供参考,具体数据需经实际实验测量确认。

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。

镍氢电池生产设备的工艺优化与工程实践

镍氢电池生产设备的工艺优化与工程实践

镍氢电池生产设备的工艺优化与工程实践镍氢电池是一种高能量密度、长寿命、环保无污染的蓄电池。

与传统的铅酸电池和镍镉电池相比,镍氢电池具有更高的能量密度、更长的寿命和更好的环境友好性。

在新能源汽车、储能系统、医疗设备等领域有广泛的应用前景。

镍氢电池的生产设备是实现产能扩张和质量优化的关键。

为了提高镍氢电池的生产效率和质量稳定性,工艺优化以及工程实践是必不可少的环节。

在镍氢电池生产设备的工艺优化中,可以从原材料选择、生产工序的改进、设备升级等方面入手,逐步提高产能、降低成本、优化电池性能。

首先,在原材料选择方面,镍氢电池的正极材料主要包括氢化镍、氧化镍等。

对于正极材料的选择,需要考虑电池容量、循环寿命、高温稳定性等因素。

优化工艺应当选用具有高容量、长寿命、抗高温性能好的正极材料,以提高电池性能和循环寿命。

其次,生产工序的改进也是工艺优化中重要的方面。

传统的镍氢电池生产工序包括原料制备、电池芯制备、电池组装、测试等环节。

在工艺优化中,可以通过改进生产工序中的工艺参数和操作流程,提高电池生产效率和质量稳定性。

例如,优化电极制备过程中的浆料配制工艺,调整浆料的粒度、粘度、比重等参数,可以提高电极的成型性能和电池的能量密度。

此外,设备的升级和改造也是工艺优化的重要手段。

现代化的镍氢电池生产设备能够实现自动化、智能化的生产过程,提高生产效率和质量稳定性。

例如,采用自动喷涂技术可以提高电池极片的涂覆均匀性和成型精度,进一步提高电池能量密度和循环寿命。

工程实践是工艺优化的重要环节,通过实际生产过程的改进和调整,验证工艺优化的效果。

在工程实践中,需要根据实际情况进行生产参数的调整和优化,如温度、湿度、压力等;并进行生产工艺的标准化和规范化。

此外,工程实践还包括质量控制和不良品分析,通过不断改进和优化生产工艺,降低不良品率,提高产品的一致性和可靠性。

随着新能源汽车产业的迅猛发展,镍氢电池的需求将持续增加。

在这一背景下,镍氢电池生产设备的工艺优化和工程实践显得尤为重要。

镍氢电池研究报告

镍氢电池研究报告

镍氢电池研究报告
镍氢电池是一种新型的可充电电池,其正负极为氢气和镍氢化物。

该电池能够具有高能量密度、长生命周期、高可靠性等优点,因而备受关注。

一、镍氢电池的结构
镍氢电池的结构主要包括正极、负极、隔膜、电解质和集流体等五部分。

其中正极采用氢气,负极采用镍氢化物,电解质采用氢氧化钾溶液,隔膜采用聚丙烯膜。

二、镍氢电池的工作原理
镍氢电池的工作原理是通过氢气在正极吸收电子并与电解质中的氧离子结合,生成去离子后的水,同时释放出一个电子和一个阳离子。

正极中产生的电子通过外电路经过负极流回正极中,从而完成电化学反应。

镍氢电池具有高能量密度、长寿命、高可靠性、无污染、低温性能好等优点。

其具有不易发生内部短路,极地化现象也不明显的特点。

同时,它还可以在低温环境下使用,在电动车辆、航空等领域得到了广泛应用。

镍氢电池的缺点在于成本较高,同时其正负极之间的电压差较大,给电池组的设计带来了一定难度。

镍氢电池在电动车辆、无人机、太空航天、军事、航空等领域均有广泛应用。

其中在电动车辆上的应用尤为广泛,因为其高能量密度和长寿命能够满足电动车辆的需求。

六、镍氢电池的发展前景
随着科技的不断发展和应用领域的扩展,镍氢电池的应用将越来越广泛。

未来,镍氢电池有可能会成为3C电子产品、新能源汽车等领域中的重要电池之一。

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方形765mAh镍氢电池的制备与性能表征一、引言(一)实验背景化学电源也就是通常所说的电池,是一类能够把化学能转化为电能的便携式移动电源系统,现已广泛应用在人们日常的生产和生活中。

电池的种类和型号(包括圆柱状、方形、扣式等)很多,其中,对于常用的电池体系来说,通常根据电池能否重复充电使用,把它们分为一次(或原)电池和二次(或可充电)电池两大类,前者主要有锌锰电池和锂电池,后者有铅酸、镍氢、锂离子和镍镉电池等。

除此之外,近年来得到快速发展的燃料电池和电化学电容器(也称超级电容器)通常也被归入电池范畴,但由于它们所具有的特殊的工作方式,这些电化学储能系统需特殊对待。

在这些电池的制备和使用方法上,有很多形似的地方,因此通过熟悉一种电池可以达到了解其它电池的目的。

本实验即通过制备一种扣式可充电的镍氢电池,并通过测试电池的性能,以此使同学们在电池制备及其性能表征等方面得到训练。

镍氢电池在20世纪90年代初实现了商业化。

与传统中在便携式用电器中广泛使用的镍镉电池相比,两者可具有相同的外形和很接近的充放电电压,因此使这两种电池在使用中具有交换性。

特别是,镍氢电池使用了贮氢合金作为负极活性物质,不但提高了电池的充放电容量,而且也消除了电池制备和寿命终结后可能产生的镉污染,因此这种电池被称为可替换镍镉电池的“绿色”电池而得到快速发展。

根据这种电池在原材料供应、性能特点等方面所具有的优势,十多年来它在小容量电池市场方面得到快速发展外,也有望作为动力电源在混合动力汽车和电动工具中得到应用。

(二)实验要求1、通过制备一种方形镍氢电池,了解化学电源的工作原理和制备方法。

2、通过对制备电池性能的测试,掌握表征电池性能的实验技术。

二、实验部分(一)实验原理镍氢电池的正极活性物质为Ni(OH)2,负极为贮氢合金,正负电极用隔膜分开,根据不同使用条件的要求,采用KOH 并加入LiOH 或NaOH的电解液。

电池充电时,正极中Ni(OH)2被氧化为NiOOH,而负极则通过电解水生成金属氢化物,从而实现对电能的存储。

放电时,正极中的NiOOH被还原为Ni(OH)2,负极中的氢被氧化为水,同时在这个反应过程中向外电路释放出电量。

电极反应如下:(“⇀”表示充电;“↽”表示放电)正极:Ni(OH)2 + OH-⇌ NiOOH + H2O + e-负极:M + xH2O + xe- ⇌ MHx + xOH-实际应用中镍氢电池一般要求是准密闭的反应体系,但在充电过程中正负电极上不可避免地会发生副反应生成氧气和氢气,因此如何消除这些气体关系到电池的密封问题。

这可以通过优化电池设计得到解决,主要为采用用正极限制电池容量和电解液加入量的方法,同时辅助于优化正负极板工艺和电池组装结构等。

其中,电解液的加入量以使电池处于一定的贫液状态,主要是为了正极析出的气体能构迁移到负极表面被反应掉,以利于实现氧在电池内部的循环和负极尽量不析出氢气。

把正负电极的容量之比一般控制在1:1.3-1:1.4之间,这样电池在充电末期和过充电时,正极析出的氧气可以通过隔膜扩散到负极表面与氢复合还原为H2O,负极则因有较多的剩余容量而不容易析出氢气,从而保证电池具有合适的充电内压和电解液损耗率,最终保证电池的高循环寿命。

充放电过程中,镍氢电池正负电极上发生的反应:(“⇀”表示充电;“↽”表示放电) 正极:Ni(OH)2 + OH-⇌ NiOOH + H2O + e-过充电时: 4OH- - 4e- → 2H20 + O2负极:M + xH2O + xe- ⇌ MHx + xOH-过充电时:2H2O + O2 + 4e- → 4OH-电池:xNi(OH)2 + M ⇌ NiOOH + MHx正极活性物质用量,根据法拉第定律,其理论用量:Mo(g) = 3600MQ/ nF ,其中M- 摩尔质量,n ——电极反应过程中得失电子数,Q ——所设计电池容量A·h 数,F—法拉第常数,96487C ,实际过程中要考虑利用率等因素,比计算值多10% —20%. 负极活性物质用量应考虑电池充电后期产生过量气体的影响,必须过量20%—50%。

根据充放电时正负电极的反应不难看出,影响电池性能的因素是很多的,其中正负电极活性物质在反应过程中的稳定性能和反应活性,以及影响活性物质充分发挥作用的其它因素,包括制备电极时的辅助添加剂和粘结剂,组装电池时所使用的电解液、隔膜和密封材料等,都对电池的性能具有很大的影响。

(二)实验仪器与试剂1、实验仪器:点焊机(焊接泡沫镍与镍条);压片机(压缩极板);烘箱(烘干电极板);计算机控制充放电仪器(测试电池盒性能,绘制伏安曲线图);有机玻璃(电池壳材料);锯子(切割有机玻璃);砂纸(打磨有机玻璃片,使其边缘光滑,易于粘接,避免漏液);环氧树脂+固化剂(粘结剂);钻孔器(在电池壳上打孔)2、实验试剂:氢氧化镍(正极活性物质,放电比容量220mAh/g);贮氢合金粉(负极活性物质, 放电比容量280mAh/g);隔膜(PE隔膜,作用:隔开正负极,避免短路,储存电解液,提供气体通道);60%(PTFE + CMC)粘结剂;CoO粉(提高极板导电性和物质反应可逆性);Ni粉(提高极板导电性);8mol·L-1 KOH混合电解液(98%KOH+2%LiOH)。

(三)实验步骤电池的制备一般过程包括以下内容,根据电池的外壳尺寸和对性能的要求,确定正负极板和隔膜的尺寸以及活性物质的装填量,然后制备正负极板、裁制隔膜并配制电解液,再把正负极板与隔膜卷绕或折叠在一起放入电池壳中,加入适量的电解液后封口,最后把电池化成后检测性能。

具体步骤如下:1、正负极板的裁剪根据电池比容量,裁剪正负极泡沫镍,约3cm*2.5cm共7片,其中正极3片,负极4片,分别用电焊机焊接镍条,称量泡沫镍的质量,记录数据。

2、正负极板的制备(1)正极板的制备按Ni(OH)2 88%与Ni5%和PTFE7%的比例计算所需的质量,根据粉添加剂总质量,按4%比例计算所要添加粘结剂( CMC,60%乳液)质量。

尝试阶段:称取1.76g Ni(OH)2固体粉末与0.14gPTFE和0.1g的Ni粉添加剂混合均匀,再加入粘结剂CMC乳液适量调制成浆,然后均匀涂覆在2片泡沫镍上。

尝试结果:2克调浆大概可以涂2片泡沫镍。

称取3g Ni(OH)2固体粉末与0.2gPTFE和0.2g的Ni粉添加剂混合均匀,再加入粘结剂CMC乳液适量调制成浆,然后均匀涂覆在3片泡沫镍上。

(2)负极板的制备按贮氢合金粉93%贮氢合金粉和5%的PTFE比例计算所需的质量,再根据以上总重量,按4%比例计算所要添加粘结剂(PTFE + CMC,60%)质量。

称取7.4g贮氢合金粉与和0.6g PTFE混合,再加入约2.6g的粘结剂CMC乳液调制成浆,然后涂覆到4片泡沫镍。

(3)烘干把制备好的极板做好编号,置于烧杯中,于烘箱中约85℃烘干、一周后,取出用保鲜膜包住并用压片机进行压片,称量,减去泡沫镍的质量,计算得到正负极的放电比容量。

3、电池盒的制备根据极板的大小,确定电池盒的规格约为5cm*5cm*1.5cm,用锯子在有机玻璃板上锯出电池盒的六个面,并用砂纸打磨平滑,将五个面用粘合剂(环氧树脂+固化剂)粘连起来唉,自然放置一天晾干,晾干后检验是否漏液,不漏即完成电池盒的制备。

余下一片用烧红的铁钉钻孔3个。

(备注:为了更好地制备电池盒,底面和盖面要比计划稍微大一点。

)4、电解液的配制称取KOH固体(含量>=85%)约8.75g,LiOH约0.75g,加去离子水配成25g溶液,搅拌均匀,冷却至室温后待用。

5、电池盒的组装将7片极板按负-正-负-正-负-正-负的顺序排好,整理好放入电池盒中,加入电解液,并将正极和负极镍条穿过电池盖,用环氧树脂固定即可。

组装完成后进行充放电测试。

三、结果与分析(一)电池外观观察正极板为黑色长方形薄片,负极为灰色长方形薄片,表面平整。

电池外观外壳为长方体透明状,规格约为5cm*5cm*1.5cm,外形美观,粘合紧密,无漏液,有排气孔,总体符合要求,但是规格偏大,具体如下图。

图1 正极板图2 负极板图3 电池壳外观图4 装电解液后的电池(二)正负极板数据记录表1 正极板材料用量表2 负极板材料用量表3 正负极板比容量故电池的容量为:765mA.h(3)电池循环充放电曲线图图5电池循环充放电曲线图(4)电池放电容量随充放电循环次数关系曲线图图6电池放电容量随充放电循环次数关系曲线图(5)电池单次充放电曲线图图7 电池单次充放电曲线图(6)数据分析由图5可看到电池在循环充放电过程中,充放电曲线比较有规律,电压保持在一定水平,在5000min时依然保持电压值较恒定,说明电池性能比较稳定,充放电电压稳定。

结合图6,在21次循环充放电过程中刚开始充放电电流逐渐增大,然后在250mA-150之间,随着次数的增加,电流有逐渐下降的趋势。

由极板制作算出理论电池容量为765mA.h,而实际性能测试时只有170mA.h左右,相差很远,说明电池性能不够优越,分析原因可能有:a:组装电池时可能由于电极接触不良使得容量过低。

b:观察其他小组数据,各小组电池实际容量相差挺大,但均偏低,可能是由于试剂本身不纯或者受到污染的原因,或者是由于电池总体设计不合理造成的。

c:在设计电池盒的时候盒子规格过大,极板间贴得不紧密,可能会造成容量过低。

由图7,单次充放电曲线可以看到,充满电的电池电压在放电起始阶段下降缓慢,甚至基本保持不变,但在电池电量接近放尽时,电池电压开始大幅度地下降,在充电起始阶段,电池端电压迅速上升,而在接近充满时又稍微有些下降,出现电压降。

符合一般镍氢电池的充放电曲线,但是不同的是,充电时电压上升很快,充电时候耗时比较短。

总体上电池性能比较好,性能稳定。

四、结语随着市场的需求,新型绿色环保型镍氢电池正朝着高容量、小型化、高功率方向发展。

镍氢电池产业将成为21世纪能源领域的重大产业之一。

镍氢电池产业的发展可获得城市环境的改善,使国民经济可持续发展;有助于移动通讯,无污染电动车等的高新技术产业的发展;将带动上游原材料工业的发展。

作为化学研究工作者,我们必须把握机遇,善于利用身边的资源进行科学探究,为社会贡献自己的一份力量。

参考文献[1] 何广平,南俊民,孙艳辉.物理化学实验.化学工业出版社, 2008, 170-174.[2] 吉缙. 预充电对储氢电极活化的影响. 电池, 2000,30(1):32-33。

[3] 陈军等编. 化学电源-原理、技术与应用》. 化学工业出版社,2006.[4] 傅献彩, 沈文霞, 姚天扬. 物理化学. 高等教育出版社, 2008.[5] 张丽华, 王彦. 近年镍氢电池发展状况及前景(上). 市场逮评, 2008, 12, 34-35.[6] 清华大学化学系物理化学实验编写组. 《物理化学实验》. 清华大学出版社,1991.[7] 张丽华, 王彦. 近年镍氢电池发展状况及前景(下). 市场逮评, 2009, 1, 25-28.。

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