鎳鎘蓄電池(Nickel-cadmium battery) 正極活性物質(zhì)主要由鎳制成,
負(fù)極活性物質(zhì)主要由鎘制成的一種堿性蓄電池。正極為氫氧化鎳,負(fù)極為鎘
電解液是氫氧化鉀溶液。其優(yōu)點是輕便、抗震、壽命長,常用于小型電子設(shè)備。
中文名:鎳鎘蓄電池
外文名:Nickel-cadmium battery
電解液通:氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液
正極材料:氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物
負(fù)極材料:海綿網(wǎng)篩狀鎘粉和氧化鎘粉
四川GNC70鎳鎘蓄電池1.2V70AH常規(guī)型號尺寸圖
1工作原理
編輯鎳鎘蓄電池的正極材料為氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物,負(fù)極材料為海綿網(wǎng)篩狀鎘粉和氧化鎘粉,電解液通常為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液
。當(dāng)環(huán)境溫度較高時,使用密度為1.17~1.19(15℃時)的氫氧化鈉溶液。當(dāng)環(huán)境溫度較低時,使用密度為1.19~1.21(15℃時)的氫氧化鉀
溶液。在-15℃以下時,使用密度為1.25~1.27(15℃時)的氫氧化鉀溶液。為兼顧低溫性能和荷電保持能力,密封鎳鎘蓄電池采用密度為1.40
(15℃時)的氫氧化鉀溶液。為了增加蓄電池的容量和循環(huán)壽命,通常在電解液中加入少量的氫氧化鋰(大約每升電解液加15~20g)。
鎳鎘蓄電池充電后,正極板上的活性物質(zhì)變?yōu)闅溲趸嚒睳iOOH〕,負(fù)極板上的活性物質(zhì)變?yōu)榻饘冁k;鎳鎘電池放電后,正極板上的活性物質(zhì)變
為氫氧化亞鎳,負(fù)極板上的活性物質(zhì)變?yōu)闅溲趸k。
2化學(xué)反應(yīng)
編輯放電過程中的化學(xué)反應(yīng)
(1)負(fù)極反應(yīng)
負(fù)極上的鎘失去兩個電子后變成二價鎘離子Cd2+,然后立即與溶液中的兩個氫氧根離子OH-結(jié)合生成氫氧化鎘Cd(OH)2,沉積到負(fù)極板上。
(2)正極反應(yīng)
正極板上的活性物質(zhì)是氫氧化鎳(NiOOH)晶體。鎳為正三價離子(Ni3+),晶格中每兩個鎳離子可從外電路獲得負(fù)極轉(zhuǎn)移出的兩個電子,生成
兩個二價離子2Ni2+。與此同時,溶液中每兩個水分子電離出的兩個氫離子進(jìn)入正極板,與晶格上的兩個氧負(fù)離子結(jié)合,生成兩個氫氧根離子,
然后與晶格上原有的兩個氫氧根離子一起,與兩個二價鎳離子生成兩個氫氧化亞鎳晶體。
充電過程中的化學(xué)反應(yīng)
充電時,將蓄電池的正、負(fù)極分別與充電機(jī)的正極和負(fù)極相連,電池內(nèi)部發(fā)生與放電時完全相反的電化學(xué)反應(yīng),即負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng),正極發(fā)
生氧化反應(yīng)。
(1)負(fù)極反應(yīng)
充電時負(fù)極板上的氫氧化鎘,先電離成鎘離子和氫氧根離子,然后鎘離子從外電路獲得電子,生成鎘原子附著在極板上,而氫氧根離子進(jìn)入溶
液參與正極反應(yīng)。
(2)正極反應(yīng)
在外電源的作用下,正極板上的氫氧化亞鎳晶格中,兩個二價鎳離子各失去一個電子生成三價鎳離子,同時,晶格中兩個氫氧根離子各釋放出
一個氫離子,將氧負(fù)離子留在晶格上,釋出的氫離子與溶液中的氫氧根離子結(jié)合,生成水分子。然后,兩個三價鎳離子與兩個氧負(fù)離子和剩下
的二個氫氧根離子結(jié)合,生成兩個氫氧化鎳晶體。
蓄電池充電終了時,充電電流將使電池內(nèi)發(fā)生分解水的反應(yīng),在正、負(fù)極板上將分別有大量氧氣和氫氣析出。從上述電極反應(yīng)可以看出,氫摒
化鈉或氫氧化鉀并不直接參與反應(yīng),只起導(dǎo)電作用。從電池反應(yīng)來看,充電過程中生成水分子,放電過程中消耗水分子,因此充、放電過程中
電解液濃度變化很小,不能用密度計檢測充放電程度。
3相關(guān)概念編輯端電壓
充足電后,立即斷開充電電路,鎳鎘蓄電池的電動勢可達(dá)1.5V左右,但很快就下降到1.31-1.36V。 鎳鎘蓄電池的端電壓隨充放電過程而變化,
可用下式表示:
U充=E充+I充R內(nèi)
U放=E放-I放R內(nèi)
從上式可以看出,充電時,電池的端電壓比放電時高,而且充電電流越大,端電壓越高;放電電流越大,端電壓越低。
當(dāng)鎳鎘蓄電池以標(biāo)準(zhǔn)放電電流放電時,平均工作電壓為1.2V。采用8h率放電時,蓄電池的端電壓下降到1.1V后,電池即放完電。
四川GNC70鎳鎘蓄電池1.2V70AH常規(guī)型號尺寸圖

容量及影響因素
蓄電池充足電后,在一定放電條件下,放至規(guī)定的終止電壓時,電池放出的總?cè)萘糠Q為電池的額定容量,容量Q用放電電流與放電時間的乘積來
表示,表示式如下:
Q=I·t(Ah)
鎳鎘蓄電池容量與下列因素有關(guān):
① 活性物質(zhì)的數(shù)量;
②放電率;
③ 電解液。
放電電流直接影響放電終止電壓。在規(guī)定的放電終止電壓下,放電電流越大,蓄電池的容量越小。
使用不同成分的電解液,對蓄電池的容量和壽命有一定的影響。通常,在高溫環(huán)境下,為了提高電池容量,常在電解液中添加少量氫氧化鋰,
組成混合溶液。實驗證明:每升電解液中加入15~20g含水氫氧化鋰,在常溫下,容量可提高4%~5%,在40℃時,容量可提高20%。然而,電解液
中鋰離子的含量過多,不僅使電解液的電阻增大,還會使殘留在正極板上的鋰離子(Li+)慢慢滲入晶格內(nèi)部,對正極的化學(xué)變化產(chǎn)生有害影響
。
電解液的溫度對蓄電池的容量影響較大。這是因為隨著電解液溫度升高,極板活性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)也逐步改善。 電解液中的有害雜質(zhì)越多,蓄
電池的容量越小。主要的有害雜質(zhì)是碳酸鹽和硫酸鹽。它們能使電解液的電阻增大,并且低溫時容易結(jié)晶,堵塞極板微孔,使蓄電池容量顯著
下降。此外,碳酸根離子還能與負(fù)極板作用,生成碳酸鎘附著在負(fù)極板表面上,從而引起導(dǎo)電不良,使蓄電池內(nèi)阻增大,容量下降。
內(nèi)阻
鎳鎘蓄電池的內(nèi)阻與電解液的導(dǎo)電率、極板結(jié)構(gòu)及其面積有關(guān),而電解液的導(dǎo)電率又與密度和溫度有關(guān)。電池的內(nèi)阻主要由電解液的電阻決定
。氫氧化鉀和氫氧化鈉溶液的電阻系數(shù)隨密度而變。18℃時氫氧化鉀溶液和氫氧化鈉溶液的電阻系數(shù)最小。
效率與壽命
在正常使用的條件下,鎳鎘電池的容量效率ηAh為67%-75%,電能效率ηWh為55%~65%,循環(huán)壽命約為2000次。
容量效率ηAh和電能效率ηWh計算公式如下:
I放·t放
ηAh= ---------- X 100%
I充·t充
U放·I放·t放
ηAh= --------------- X 100%
U充·I充·t
(U充和U放應(yīng)取平均電壓)
記憶效應(yīng)
鎳鎘電池使用過程中,如果電量沒有全部放完就開始充電,下次再放電時,就不能放出全部電量。比如,鎳鎘電池只放出80%的電量后就開始充
電,充足電后,該電池也只能放出80%的電量,這種現(xiàn)象稱為記憶效應(yīng)。
電池全部放完電后,極板上的結(jié)晶體很小。電池部分放電后,氫氧化亞鎳沒有完全變?yōu)闅溲趸嚕S嗟臍溲趸瘉嗘噷⒔Y(jié)合在一起,形成較大
的結(jié)晶體。結(jié)晶體變大是鎳鎘電池產(chǎn)生記憶效應(yīng)的主要原因


四川GNC70鎳鎘蓄電池1.2V70AH常規(guī)型號尺寸圖, ”上述《報告》稱。與此同時,相對于業(yè)務(wù)上遭遇的問題,得益于中國良好的宏觀經(jīng)濟(jì)和日漸成熟的資本市場,目前海外優(yōu)質(zhì)環(huán)保標(biāo)的并購成為了海外探索的一大亮點。從2014年開始,陸續(xù)開始搶灘國際市場。2015年,環(huán)保海外并購案例激增,資金額不斷刷新,達(dá)200多億元。
——哪些地區(qū)環(huán)保行政案件數(shù)多。如果以地域管轄與省份為標(biāo)準(zhǔn)來分析203份判決文書,則可以確定案件事實發(fā)生地。報告顯示,其中,發(fā)生在廣東的環(huán)保行政案件判決文書55份,占比最高,達(dá)到27.09%,往后依次為江蘇、浙江、河南、山東、湖北、上海、湖南、安徽、重慶等。
其中,市政工程的落地率為39.8%,高于整體落地率4.6個百分點;二級行業(yè)中,落地項目數(shù)位居前三位的是污水處理、市政道路和垃圾處理,分別為243個、234個和88個,合計占市政工程落地項目數(shù)的55.4%。
2014年,發(fā)改委、工信部、科技部、財政部、環(huán)保部五部委制定《重大環(huán)保技術(shù)裝備與產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化工程實施方案》,要求到2016年實現(xiàn)環(huán)保裝備工業(yè)生產(chǎn)總值7000億元。系列政策出臺體現(xiàn)國家對環(huán)保裝備制造業(yè)越來越重視并引領(lǐng)行業(yè)走向健康的快速發(fā)展之路。 中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會副秘書長馬勇指出,“全國實施肯定是大勢所趨,現(xiàn)在要考慮的是頂層設(shè)計問題,一定要及時總結(jié)試點省市的工作,尤其是經(jīng)驗和教訓(xùn)。”據(jù)了解,按照中央要求,在2020年之前,將依據(jù)“成熟一個、備案一個、啟動一個”的準(zhǔn)則,驅(qū)動試點省市室外的地區(qū)推廣環(huán)保垂改工作,確保垂改任務(wù)的順利完成。