镍氢电池动力电池.ppt

影响自放电速率的因素主要是电池储存的温度和湿度条件等。温度升高会使电池内正负极材料的反应活性提高，同时电解液的离子传导速度加快，隔膜等辅助材料的强度降低，使自放电反应速率大大提高。如果温度太高，就会严重破坏电池内的化学平衡，发生不可逆反应，最终会严重损害电池的整体性能。湿度的影响与温度条件相似，环境湿度太高也会加快自放电反应。一般来说，低温和低湿的环境条件下，电池的白放电率低，有利于电池的储存。但是温度太低也可能造成电极材料的不可逆变化，使电池的整体性能大大降低。 针对隔膜材料对镍氢电池自放电的影响，可以选用丙烯酸改性的聚丙烯(PP)隔膜来改善镍氢电池的荷电保持能力，降低电池的可逆自放电可以通过选择合适的合金组分，来使其平台压力小于电池内压来实现，降低电池的不可逆自放电可以通过选择合适的合金组分实现。 镍氢电池自放电率较高，这不仅与正、负极材料的组成，电解液的组成和隔膜材料有关，而且还与电池的化成方法等有关。 电池的储存性能是指电池在一定条件下储存一定时间后主要性能参数的变化，包括容量的下降、外观情况和有无变形或渗液情况。国家标准均有对电池的容量下降和外观变化及漏液比例的限制 电池在储存过程中容量下降主要是由电极自放电引起的，自放电率高对电池储存非常不利，所以一般镍氢电池都遵从即充即用的原则，不适宜较长时间放置。 镍氢电池的存放条件为：存放区应保持清洁、凉爽、通风；温度应在10—25℃之间，一般不应超过30℃；相对湿度以不大于65%为宜。 除了合适的储存温度和湿度条件外，必须注意的是： 1)长期放置的电池应该采用荷电状态储存，一般可预充50%~100%的电量后储藏。 2)在储存过程中，要保证至少每3个月对电池充电一次，以恢复到饱和容量；这是因为放完电的电池(放电到终止电压)在储存的过程中，一方面会继续自放电造成过放，而且电池内的正负极、隔膜和辅助材料经常会发生严重的电解液腐蚀和漏液现象，对电池的整体性能造成致命的损害。 5.温度特性 镍氢电池在中高温环境下，由于温度高有利于合金中氢原子的扩散，提高了合金的动力学性能，且电解液中KOH的电导率也随温度升高而增加，电池放电容量明显比低温时放电容量大。但温度过高(一般超过45℃)，虽然电解质电导率大，电流迁移能力增强，迁移内阻减小，但电解液溶剂水分蒸发快，增加了电解液的欧姆内阻，两者相互抵消，放电容量将不再增加。 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。 当镍氢电池过充电时，金属壳内的气体压力将逐渐上升。当该压力达到一定数值后，顶盖上的限压安全排气孔打开，因此可以避免电池因气体压力过大而爆炸。 镍氢电池放电时，正极上NiOOH得到电子还原成为Ni(OH)2；负极金属氢化物 (MHx)内部的氢原子扩散到表面形成吸附态氢原子，接着再发生电化学反应生成水和储氢合金。在镍氢电池出现过放电时，正极活性物质中的NiOOH已经消耗完了，这时正极上会发生水分子被还原为氢和OH-离子。负极上由于储氢合金的催化作用，使OH-离子与氢反应又生成水。 过充电时，正极上会析出氧，然后扩散到负极上发生去极化反应，生成0H离子。在电池过充电和过放电过程中，正、负极上发生的反应可用正式表示 正极：过充电析出氧 过放电析出氢 负极：过充电消耗氧 过放电消耗氢 储氢合金既承担着储氢的作用，又起到催化剂作用，在电池出现过充和过放电时，可以消除由正极产生的O2和H2。从而使电池具有耐过充、过放电的能力。但随着充、放电循环的进行，储氢合金的催化能力逐渐退化，电池的内压就会上升，最终导致电池漏液失效。 2.碱性动力电池的性能及检测 镍镉电池应用存在的问题 2 镍镉电池的特性 1 镍氢电池与镍镉电池的对比分析 3 镍镉电池的特性 镍镉电池标称电压为1.2V，具有使用寿命长(可充放电循环1000次以上)、机械强度高、密封性能好、使用温度范围大(-40～+50℃)维护保养方便、能耐受大电流(高于正常使用电流的几倍乃至10倍)的瞬时冲击等优点。 (1)充放电性能 镍镉电池的标准电动势是1.299V，额定电压是1.2V，平均工作电压为1. 20～1. 25V。剐充完电的电池开路电压较高，可以到达1.4V以上，放置一段时间后，正极不稳定的NiO2发生分解，开路电压会降低到1.35V左右。 镍镉电池在充电开始时，电池电压在1.3V左右，随着充电进行，电压缓缓上升到l.4～1.5V并稳定较长时间。充电电压超过1.55V后，电解液中的水开始电解，产生气体，