镍氢电池基本知识培训
镍氢电池常识
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。
镍氢电池培训资料
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、镍镉电池基础知识培训
可充电电池能量密度
二、关于电池的一些基础知识：
★1、什么叫化学电源？
答：化学电源是化学能转变成电能，电能转变成化学能，两者互相转换的一种装置。 这种装置称为化学电源（蓄电池）。
★ 2、化学电源分为几类？
答：化学电源分为三类： A、一次电池，如锌锰干电池、碱锰电池。 B、二次电池，如镍氢电池、镉镍电池、铁镍电池、铅酸蓄电池、锌银电池等。 C、燃料电池。
★8、什么叫电解液？
答：电解液是一种能导电的液体，在蓄电池的正、负极之间起离子导电作用，因此， 是产生蓄电池两极电位的媒介物质。一船用KOH水溶液或NaOH水溶液。
★9、什么叫蓄电池内阻？
答：电流通过蓄电池时所遇到的阻力。它包括蓄电池内部的正、负极、隔膜、电解 液、极耳等，所具有的欧姆内阻和电化学反应过程中的极化内阻。蓄电池内阻不是一个固 定值，随着充电或放电过程而变化，是蓄电池的一个主要参数。蓄电池的内阻愈小，则放 电性能愈好。
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。21 .7.2321 .7.23Fr iday , July 23, 2021
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。21:41:5421 :41:542 1:417/2 3/2021 9:41:54 PM
15、一年之计，莫如树谷；十年之计 ，莫如 树木； 终身之 计，莫 如树人 。2021 年7月下 午9时4 1分21. 7.2321:41July 23, 2021
16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ，而提 出新的 问题， 却需要 有创造 性的想 像力， 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021 年7月23 日星期 五9时4 1分54 秒21:41:5423 July 2021
镍氢电池基础知识
正极基体：发泡镍（约1.6--1.7mm厚)，或冲孔镀镍 钢带 （0.06--0.08mm厚） 正极集流体：镍带（约0.1mm厚）
镍氢电池结构——负极
负极基体：铜网、钢网（约 0.22~0.32mm厚) 钢带（约0.04~0.08mm厚)
负极物质： MH:吸氢合金 HPMC :羟丙基甲基纤维素 TEN:保水增稠 SBR :丁苯橡胶 ，粘结剂
4.3 镍氢电池结构
• 正极: 活性物质（Ni(OH)2) 、导电剂、溶剂、粘结剂、基 体。 • 负极： 活性物质（储氢合金粉)、 粘合剂、溶剂、导电 剂、基体 • 隔膜：PP+PE • 电解液：KOH+LiOH • 外壳：钢壳、盖帽、极耳
镍氢电池结构——正极
焊点：（约4～8个) 正极物质：球镍+亚钴+PTFE
研制金属氢化物-镍电池
低压氢镍电池
(-)MHKOH或NaOH NiOOH(+)
正极活性物质： NiOOH(三价镍的氢氧化物)
负极活性物质： 储氢合金（MH）
电解液： KOH/NaOH
隔膜： 采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布 额定电压： 1.2V
低压镍氢电池的发展
+ 20世纪60年代，PHilips实验室发现LaNi5系多元储氢合金材料具 有可逆的吸放氢性能；
Capacity charge(%)
由图看出，环境温度越高，充电电压越低.
镍氢电池不同电流充电特性
由图看出，在较高电流充电后期必然出现充电电压 下降和温度上升的现象，由此可以作为快速充电的 控制方法，即用—ΔV和t控制；电流越大，充电电压 越高.
镍氢电池不同电流放电曲线
镍氢电池温度特性
Ni／MH电池在20℃条件下的放电性能最佳。由于低温下(0℃以 下)MH的活性低和高温时(40℃以上)MH易于分解析出H2，致使 电池的放电容量明显下降，甚至不能工作。
镍氢电池知识
镍氢电池的优势-冬较低的成本-冬良好的快充性能-冬循环寿命长-冬无记忆效应-无污染绿色电池-冬 泛的温度使用范围-冬安全性能好
镍氢电池电池的应用-Ni-MH蓄电池目前的应用领域已远不是局限在移-动通信和移动计算应用领域， 是涉及五光十色-的应用领域，如专业的和消费类电动工具、视频-设备、无绳化真空设备以及个人便携设 领域等。-?这些应用领域覆盖各种各样的具体应用，大到远-程通信设备的ups系统和电动车辆，小到 动自行-车的电源、照明设备乃至美容工具等的电源，不-一而足。
B.按电解质性质分类-按电解质性质可分为酸性电池（铅酸电池、-碱性电池（氢镍电池）、中性电池、 机电解质-电池（锂离子电池，如Li-Mn02、非水无机电解-质电池L-S0C1,锂-亚硫酰氯和 体电解质电池。
C.按活性物质的保存方式分类-按活性物质的保存方式可以分为：活性物质保存-在电极上面，其中有一 电池和二次电池两种；-活性物质保存在电池之外，使用时通入电-极，这类有非再生型燃料电池-和再生 电池。-f1H1-图505280056,0U
第二节、镍氢电池特点
镍氢电池的特点-镍氢蓄电池是iCd蓄电池的新发展，体积能量密度-高，而且对环境无污染和无记忆效 ，受到广大用-户的欢迎。-它具备较高的容量，可大电流放电，允许再充电次-数高达500~1000 ，价格日趋合理（预计今后3~-5年内，每年成本可下降3%，并且可利用现行的-NiCd蓄电池的充 设施，因而Ni-MH蓄电池获得广-泛应用。
3、一次电池与二次电池的有哪些异同点？-?一次电池只能放电一次，二次电池可反复充放电-循环使用 ?二次电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆-变化，因此设计时必须调节这些变化，而一次电-池内 则简单得多，因为它不需要调节这些可逆-性变化-。一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般-充 电池，但内阻0.2-0.52远比二次电池-大，因此负载能力较低-冬另外，一次电池的自放电远小于 次电池。
镍氢充电知识点总结
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。
《镍氢电池基本知识》课件
混合动力汽车市场的持续增长
混合动力汽车市场对镍氢电池的需求将持续增长 ，为镍氢电池产业提供稳定的市场需求。
3
新兴应用领域的拓展
除了电动汽车和混合动力汽车领域，镍氢电池还 将拓展至其他新兴应用领域，如无人机、电动工 具等。
环保安全
镍氢电池在生产和使用过程中 对环境的影响较小，且不会发
生爆炸等安全问题。
充电速度快
镍氢电池的充电速度较快，减 少了充电时间，提高了使用效
率。
寿命长
在正确的使用和维护下，镍氢 电池的寿命较长，减少了更换
电池的频率。
缺点
价格较高
相比一些其他类型的电池，镍 氢电池的价格较高。
记忆效应
镍氢电池存在记忆效应，需要 定期完全充放电以维持性能。
05
镍氢电池的充电与保养
充电方法与注意事项
充电方法 使用原装充电器进行充电
充电时避免电池温度过高或过低
充电方法与注意事项
• 充电时间不宜过长，一般不超过24小时
充电方法与注意事项
01
注意事项
02
03
避免在潮湿环境下充电
避免在高温环境下充电
04
充电时不要使用电池
保养方法与注意事项
保养方法 定期检查电池外观，确保无破损或变形
《镍氢电池基本知识》ppt课件
目录
• 镍氢电池简介 • 镍氢电池的优缺点 • 镍氢电池的应用领域 • 镍氢电池的发展趋势与未来展望 • 镍氢电池的充电与保养
01
镍氢电池简介
定义与特点
定义
镍氢电池是一种使用金属镍和氢 作为活性物质的二次电池。
镍氢电池技术培训资料
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。
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• M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内
• H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内
• X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作
• 04）高温电池符号：用T表示
• 05）电池连接片表示：CF代表无连接片，HH表示电池拉状串联连接片用的
连接片，
HB表示电池带并排串联连接用连接片。
• 例如：HF18/07/49表示方形镍氢电池，宽为18mm,厚度为7mm，高度为 49mm，
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12.IEC规定的镍氢可充电电池的标识方法
根据IEC标准，镍氢电池的标识由5部分组成。
• 01）电池种类：HF、HR表示镍氢电池
• 02）电池尺寸资料：包括圆形电池的直径、高度、方型电池的高度、宽度、 厚度、 数值之间用斜杠隔开，单位： mm
• 03）放电特性符号：LFra bibliotek示适宜放电电流倍率在0.5C以内
• KRMT33/62HH表示镍镉电池，放电倍率在0.5C-3.5之间，高温系列单体电池 （无连接片），直径33mm，高度为62mm。
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13.电池的可靠性测试项目
• 01）循环寿命 • 02）不同倍率放电特性 • 03）不同温度放电特性 • 04）充电特性 • 05）自放电特性 • 06）贮存特性 • 07）过放电特性 • 08）不同温度内阻特性 • 09）温度循环测试 • 10）跌落测试 • 11）振动测试 • 12）容量测试 • 13）内阻测试 • 14）GMS测试 • 15）高低温冲击测试 • 16）机械冲击测试 • 17）高温高湿测试
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4.镍氢电池常用的标准
4.1标准：
镍氢电池的标准为IEC61951-2：2003； 电池常用国家标准：镍氢电池的标准GB/T15100_1994， GB/T18288_2000; 电池常用标准也有日本工业标准JIS C 关于电池的标准。
4.2 IEC：
IEC即国际电工委员会（International Electrical Commission）， 是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织，其目的是为了促进世界 电工电子领域的标准化。IEC标准是由国际电工委员会制定的标准。
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10.电池的放电残余容量
当对可充电电池用大电流（如1C或以上）放电时，由于电流过大使内部 扩散速率存在的“瓶颈效应”，致使电池在容量未能完全放出时已到达终点 电压，再用小电流如0.2C还能继续放电，直至1.0V/支（镍镉和镍氢电池）
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11.放电平台
镍氢充电电池的放电平台通常是指电池在一定的放电 制度下放电时，电池的工作电压比较平稳的电压范围，其 数值与放电电流有关，电流越大，其数值就越低。标准充 电后，搁置10分钟，在任何倍率的放电电流下下放电至 1.2V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。
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5.镍氢电池的主要结构组成
正极片： 氢氧化亚钴、氧化亚钴、添加剂、基体（发泡镍）
负极片： （储氢合金、基体（钢带、钢网、铜网、发泡镍）
电解液：（以KOH为主的水溶液） 隔膜纸 密封圈 正极帽 电池壳
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6.电池内阻 是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力。
由欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大，会导 致电池放电工作电压降低，放电时间缩短。
一次电池的定义： 只能将化学能转化为电能，不能再将化学能转化为电能的装置；
2.2. 区别
1、二次电池有可逆性，一次电池没有可逆性； 2、二次电池的自放电要大于一次电池的自放电（相对而言） 3、内阻方面二次电池内阻要小于一次电池（负载能力二次电池要强于 一次电池）。
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3.镍氢电池的电化学原理
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14.电池的安全性测试项目
• 01）短路测试 • 02）过充、过放测试 • 03）耐压测试 • 04）撞击测试 • 05）振动测试 • 06）加热测试 • 07）火烧测试 • 09）变温循环测试 • 10）涓流充电测试 • 11）自由跌落测试 • 12）低气压测试 • 13）强制放电测试 • 15）电热板测试 • 17）热冲击测试 • 19）针刺测试 • 20）挤压测试 • 21）重物冲击测试
电池基本知识培训
（镍氢）
2008-07-15
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培训对象： 营销中心所用人员
培训师： XXX
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一、电池基本原理及基本术语
1.什么叫电池？
电池（Batteries）是一种能量转化与储存的装置，它通过反应，将化学 能或物理能转化为电能。根据电池转化能量的不同，可以将电池分为化学电池 和物理电池。
化学电池或化学电源就是将化学能转化为电能的装置。它由两种不同成分 的电化学活性电极分别组成正负极，由一种能提供媒体传导作用的化学物质作 为电解质，当连接在某一外部载体上时，通过转换其内部的化学能提供电能。
物理电池就是将物理能转化为电能的装置。
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2.一次电池与二次电池
2.1.定义
二次电池的定义： 能够把化学能转化为电能，又能把电能转化为化学能的装置；
镍氢电池采用Ni氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为 KOH）作为电解液，镍氢电池充电时：
正极反应：Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O–e负极反应：M+H2O +e-→ MH+ OH镍氢电池放电时： 正极反应：NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH负极反应：MH+ OH- →M+H2O +e-
内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等 因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。
注：一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用 专用内阻仪测量，而不能用万用表欧姆档测量。
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7.电池电压
7.1 标称电压 电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压，
二次镍镉镍氢电池标称电压为1.2V；二次锂电池标称电压为 3.6V。
7.2 开路电压 开路电压是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时， 电池正负极之间的电势差。 工作电压又称端电压，是指电池 在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。
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8.电池的容量 ：
电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定容量是指 设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下，应该放出最 低限度的电量。IEC标准规定镍镉和镍氢电池在20℃±5℃环境下， 以0.1C充电16小时后以0.2C放电至1.0V时所放出的电量为电池的额 定容量；