鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4349次 | 2020年08月25日
鎳氫電池規(guī)格型號(hào)的詳細(xì)介紹
鎳氫電池重要有的型號(hào)規(guī)格通常有A、AA、AAA、AAAA、AAAAA、SC、D、F等,民用電池5號(hào)為AA電池,7號(hào)為AAA電池,1號(hào)為D電池,2號(hào)為C電池。具體大小尺寸和容量如下圖表:
鎳氫電池循環(huán)工作的原理
鎳氫電池的電解質(zhì)重要為KOH作電解液(電解質(zhì)7moL/LKOH+15g/LLiOH)
鎳氫電池充電時(shí)正極反應(yīng):Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e-負(fù)極反應(yīng):M+H20+e-→MH+OH-總反應(yīng):M+Ni(OH)2→MH+NiOOH
鎳氫電池放電時(shí)
正極:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-負(fù)極:MH+OH-→M+H2O+e-總反應(yīng):MH+NiOOH→M+Ni(OH)2
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
以上式中M為儲(chǔ)氫合金,MH為吸附了氫原子的儲(chǔ)氫合金。最常用儲(chǔ)氫合金為L(zhǎng)aNi5。
鎳氫電池過(guò)放電:氫氧化鎳電極(正極)2H2O+2e-H2+2OH-吸氫電極(負(fù)極)H2+20H-2e→2H20過(guò)放電時(shí),電池總反應(yīng)的凈結(jié)果為零,由于在正極上出現(xiàn)的氫氣會(huì)在負(fù)極上新化合,同樣也保持了電池體系的穩(wěn)定。
鎳氫電池過(guò)充電:氫氧化鎳電極(正極)OH-4e-2H2O+O2吸氫電極(負(fù)極)H2O+O2+4e4OH
氫氧化鎳電極全充電態(tài)時(shí)出現(xiàn)的氧氣,經(jīng)過(guò)擴(kuò)散在負(fù)極上重新化合為水。既保持了電池內(nèi)壓的恒定,同時(shí)又使電液濃度不致發(fā)生巨大變化。
鎳氫電池由氫氧化鎳正極,儲(chǔ)氫合金負(fù)極,隔膜紙,電解液,鋼殼,頂蓋,密封圈等組成。在圓柱形電池中,正負(fù)極用隔膜紙分開(kāi)卷繞在一起,然后密封在鋼殼中的。在方形電池中,正負(fù)極由隔膜紙分開(kāi)后疊成層狀密封在鋼殼中。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
容量保持特性
鎳氫電池循環(huán)壽命
鎳氫電池特點(diǎn)
鎳氫電池與密封的鎳鎘電池有關(guān),但它們不同之處在于,氫被用作吸氫負(fù)電極(陽(yáng)極)上的活性元素而不是鎘。該電極由金屬氫化物制成,通常是鑭和稀土的合金,其作為還原氫的固體來(lái)源,可被氧化形成質(zhì)子。電解質(zhì)是堿性氫氧化鉀。電池電壓為1.2伏鎳氫電池于1986年由Ovonics的創(chuàng)始人StanfordOvshinsky獲得專利。
鎳氫電池負(fù)極的基本概念源自20世紀(jì)70年代用作替代能源的氫的儲(chǔ)存研究。觀察到某些金屬合金形成氫化物,可以捕獲(和釋放)氫氣,其體積可達(dá)自身體積的近千倍。通過(guò)仔細(xì)選擇合金成分和比例,可以平衡熱力學(xué)以允許吸收和釋放過(guò)程在室溫和壓力下進(jìn)行?,F(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,鎳氫電池已經(jīng)開(kāi)始在高壓汽車應(yīng)用中得到應(yīng)用。能量密度是鉛酸的兩倍以上,比鎳鎘電池高40%。它們同時(shí)接受更高的充電和放電速率以及微循環(huán),從而實(shí)現(xiàn)以前沒(méi)有用上的應(yīng)用。鎳氫電池的組件包括氫氧化鎳的陰極,吸氫合金的陽(yáng)極和氫氧化鉀(KOH)電解質(zhì),它們比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的鋰離子電池中使用的活性化學(xué)品更加良性。與鎳鎘電池相同,鎳氫電池也容易受到“記憶效應(yīng)”的影響,盡管程度較小。它們比鉛酸和鎳鎘電池更貴,但它們被認(rèn)為更環(huán)保。
鎳氫電池
鎳氫電池最近的發(fā)展
自引入鋰基電池化學(xué)品以來(lái),鎳氫電池化學(xué)一直受到嚴(yán)重影響。然而,鎳氫電池技術(shù)并未停滯不前。鎳氫電池在消費(fèi)類應(yīng)用不同,幾乎完全被鋰離子電池取代,但是鎳氫電池仍然在汽車應(yīng)用中得到應(yīng)用,它是為HEV供電的首選技術(shù),并且已經(jīng)積累了超過(guò)10年的無(wú)故障服務(wù),因此可以持續(xù)使用。鎳氫電池的工作溫度范圍已擴(kuò)展到100°C以上(-30°C至+75°C),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋰離子電池目前可實(shí)現(xiàn)的溫度范圍,使鎳氫電池技術(shù)成為汽車應(yīng)用的理想選擇。鎳氫電池可以處理EV應(yīng)用中典型的高功率水平,有源化學(xué)品本質(zhì)上比鋰基電池更安全,相比鋰離子電池,鎳氫電池不要復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)(BMS)。早期電池易受記憶效應(yīng)的影響,并也容易高自放電,比鉛酸電池或鋰離子電池差十倍,但這兩個(gè)弱點(diǎn)都已被克服,據(jù)稱最近的電池可以保持一年的電量。
鎳氫電池的優(yōu)點(diǎn)
1.高能量密度(W/kg)。2.內(nèi)部阻抗低,但不如鎳鎘電池低。3.典型的循環(huán)壽命為3000次循環(huán)。4.可以深度循環(huán)。5.使用鎳氫電池,已經(jīng)證明在100%放電深度(DOD)下有超過(guò)3000次循環(huán)。在較低的放電深度,例如4%DOD,可以預(yù)期超過(guò)350.000個(gè)循環(huán)。6.堅(jiān)固耐用–鎳氫電池還可以承受過(guò)充電和過(guò)放電條件,從而簡(jiǎn)化了電池管理要求。7.扁平放電特性(但在循環(huán)結(jié)束時(shí)迅速下降)8.廣闊的工作溫度范圍9.可在1小時(shí)內(nèi)快速充電10.涓流充電通常不能與鎳氫電池一起使用,因?yàn)檫^(guò)度充電會(huì)導(dǎo)致電池老化。因此,充電器應(yīng)配備一個(gè)計(jì)時(shí)器,以防止過(guò)度充電。11.由于放氣可能會(huì)出現(xiàn)壓力,因此它們通常包含可重復(fù)密封的排氣閥。12.可以進(jìn)行修復(fù)。13.環(huán)保(無(wú)鎘,汞或鉛)14.由于使用更多良性活性化學(xué)品而在事故或?yàn)E用情況下比鋰基電池更安全,這是高功率和汽車應(yīng)用中特別重要的特性。
鎳氫電池的缺點(diǎn)
1.自放電率高。2.可無(wú)限期存儲(chǔ),無(wú)論是完全充電還是完全放電。3.雖然不像鎳鎘電池那樣明顯,但會(huì)受到記憶效應(yīng)的影響4.長(zhǎng)時(shí)間存放時(shí)電池會(huì)老化。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)在重新使用之前對(duì)電池充電和放電幾次來(lái)解決。這種修復(fù)還有助于克服“記憶”效應(yīng)的問(wèn)題。5.高倍率放電不如鎳鎘電池6.比鎳鎘電池更不容忍過(guò)度充電7.與鎳鎘電池相同,電池必須包含安全通風(fēng)口,以便在出現(xiàn)氣體時(shí)保護(hù)電池。8.鎳氫電池的庫(kù)侖效率可高達(dá)85%,但通常僅為65%左右,并且電荷越快,盡管預(yù)計(jì)會(huì)有所改善。9.雖然電池可能具有高容量,但它不一定全部可用,因?yàn)樗赡軆H根據(jù)應(yīng)用供應(yīng)低至50%DOD的全功率。10.電池電壓僅為1.2伏特,這意味著要許多電池來(lái)組成高壓電池。競(jìng)爭(zhēng)的鋰離子電池通常具有3倍的電池電壓(3.2伏特至3.7伏特)和更高的能量密度。11.比堿性原電池更低的容量和電池電壓。12.稀土元素鑭資源有限。重要是在我國(guó)。
鎳氫電池充電事項(xiàng)
1.每月完全耗盡充電一次以防止記憶效應(yīng)。2.請(qǐng)勿將電池留在充電器中。3.慢充電方法:恒流然后涓流充電。4.快速充電方法使用dT/dt充電終止。5.使用按時(shí)器切斷以防止長(zhǎng)時(shí)間的涓流充電。
鎳氫電池的應(yīng)用
1.低成本的消費(fèi)應(yīng)用,然而鋰離子電池正在占領(lǐng)這個(gè)市場(chǎng)。2.電動(dòng)剃須刀3.牙刷4.相機(jī)5.攝像機(jī)6.手機(jī)7.尋呼機(jī)8.醫(yī)療器械和設(shè)備9.汽車電池10.高功率靜態(tài)應(yīng)用(電信,UPS和智能電網(wǎng))。
鎳氫電池的成本
最初比鎳鎘電池更貴,但隨著鎳氫電池產(chǎn)量的新增以及有毒的鎘基電池的使用被棄用,價(jià)格現(xiàn)在更加符合要求。大約一半的鋰離子電池成本。