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(diǎn)是輕便、抗震、壽命長(zhǎng),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
黑龍江船舶專用啟動(dòng)GNC70鎳鎘蓄電池
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(shí),使用密度為1.17~1.19(15℃時(shí))的氫氧化鈉溶液。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí),使用密度為1.19~1.21(15℃時(shí))的氫氧化鉀
溶液。在-15℃以下時(shí),使用密度為1.25~1.27(15℃時(shí))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(shí))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(guò)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(gè)電子后變成二價(jià)鎘離子Cd2+,然后立即與溶液中的兩個(gè)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(jià)離子(Ni3+),晶格中每?jī)蓚(gè)鎳離子可從外電路獲得負(fù)極轉(zhuǎn)移出的兩個(gè)電子,生成
兩個(gè)二價(jià)離子2Ni2+。與此同時(shí),溶液中每?jī)蓚(gè)水分子電離出的兩個(gè)氫離子進(jìn)入正極板,與晶格上的兩個(gè)氧負(fù)離子結(jié)合,生成兩個(gè)氫氧根離子,
然后與晶格上原有的兩個(gè)氫氧根離子一起,與兩個(gè)二價(jià)鎳離子生成兩個(gè)氫氧化亞鎳晶體。
充電過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)
充電時(shí),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(shí)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(shí)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(gè)二價(jià)鎳離子各失去一個(gè)電子生成三價(jià)鎳離子,同時(shí),晶格中兩個(gè)氫氧根離子各釋放出
一個(gè)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(gè)三價(jià)鎳離子與兩個(gè)氧負(fù)離子和剩下
的二個(gè)氫氧根離子結(jié)合,生成兩個(gè)氫氧化鎳晶體。
蓄電池充電終了時(shí),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(lái)看,充電過(guò)程中生成水分子,放電過(guò)程中消耗水分子,因此充、放電過(guò)程中
電解液濃度變化很小,不能用密度計(jì)檢測(cè)充放電程度。
3相關(guān)概念編輯端電壓
充足電后,立即斷開(kāi)充電電路,鎳鎘蓄電池的電動(dòng)勢(shì)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(guò)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(shí),電池的端電壓比放電時(shí)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(shí),平均工作電壓為1.2V。采用8h率放電時(shí),蓄電池的端電壓下降到1.1V后,電池即放完電。
黑龍江船舶專用啟動(dòng)GNC70鎳鎘蓄電池

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(shí),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(shí)間的乘積來(lái)
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(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí),容量可提高20%。然而,電解液
中鋰離子的含量過(guò)多,不僅使電解液的電阻增大,還會(huì)使殘留在正極板上的鋰離子(Li+)慢慢滲入晶格內(nèi)部,對(duì)正極的化學(xué)變化產(chǎn)生有害影響
。
電解液的溫度對(duì)蓄電池的容量影響較大。這是因?yàn)殡S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(shí)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(shí)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(jì)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(guò)程中,如果電量沒(méi)有全部放完就開(kāi)始充電,下次再放電時(shí),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(kāi)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(méi)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


黑龍江船舶專用啟動(dòng)GNC70鎳鎘蓄電池, 但國(guó)企過(guò)多的參與,將會(huì)使得PPP喪失其拉動(dòng)社會(huì)資本的本意。一位業(yè)內(nèi)人士說(shuō),由于一些PPP項(xiàng)目所設(shè)資金門(mén)檻較高,民企難以進(jìn)入,參與度不高。而在一些民企與國(guó)企的聯(lián)合體中標(biāo)PPP項(xiàng)目,也會(huì)因民企所占股份比重較小,或是被拿來(lái)湊數(shù)或是湊政策,其分得的實(shí)際利潤(rùn)非常少。
下一步將加快出臺(tái)全國(guó)碳排放權(quán)交易管理暫行條例等一攬子配套政策。綜合多方面的信息來(lái)看,老崔預(yù)計(jì),我國(guó)碳排放交易體系將在未來(lái)幾年搭建完成并日臻成熟,并從2020年開(kāi)始發(fā)揮至關(guān)重要的減排作用。就眼下來(lái)看,碳市場(chǎng)對(duì)于企業(yè)內(nèi)部的管理與運(yùn)營(yíng)已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,主要體現(xiàn)在:在過(guò)去不受約束的情況下,企業(yè)排放及排放多少并無(wú)成本,因此企業(yè)可以肆無(wú)忌憚地超標(biāo)排放。
2018年,綠盾行動(dòng)將繼續(xù)堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向。通知明確,專項(xiàng)行動(dòng)的具體行動(dòng)包含四方面。其中,排在首位的就是開(kāi)展“綠盾2017”專項(xiàng)行動(dòng)問(wèn)題整改“回頭看”。按照突出重點(diǎn)、先易后難的原則,將問(wèn)題整改逐一落實(shí)到位。
這不單是解決環(huán)境的問(wèn)題,也有利于社會(huì)的穩(wěn)定。環(huán)境污染和生態(tài)破壞所導(dǎo)致的一些問(wèn)題已經(jīng)成為近年來(lái)人們關(guān)注的主要問(wèn)題,所以在環(huán)保督察的過(guò)程中,相關(guān)部門(mén)也更加重視環(huán)保問(wèn)題并加以解決,這些都是值得肯定的。毫無(wú)疑問(wèn),環(huán)保督察會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)傳統(tǒng)“唯GDP”的發(fā)展導(dǎo)向發(fā)生變化,各地應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,環(huán)保問(wèn)題要被置于與經(jīng)濟(jì)發(fā)展同等的地位看待,要實(shí)現(xiàn)二者的平衡。