| 黑龍江堿性鎳鎘GNC60燒結(jié)式高倍率電池 |
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黑龍江堿性鎳鎘GNC60燒結(jié)式高倍率電池
黑龍江堿性鎳鎘GNC60燒結(jié)式高倍率電池
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)間的乘積來表示,表示式如下:
Q=I·t(Ah)
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?yōu)闅溲趸瘉嗘嚕?fù)極板上的活性物質(zhì)變?yōu)闅溲趸k。
黑龍江堿性鎳鎘GNC60燒結(jié)式高倍率電池 應(yīng)用領(lǐng)域: 電力系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、船舶系統(tǒng)、電話和通訊設(shè)備、各種試驗(yàn)機(jī)械、無線電收發(fā)機(jī)、銀行系統(tǒng)不間斷電源、鐵路機(jī)車、鐵路通訊、應(yīng)急照明系統(tǒng)、小型燈具、大型UPS和計(jì)算機(jī)備用電源、消防系統(tǒng)和安全防衛(wèi)系統(tǒng)不間斷電源、電子儀器及其他設(shè)備用電源、LED彩燈等。
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(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。
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(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?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。
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(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。[1]
綜合比較
鎳鎘電池可快速充電,循環(huán)使用壽命較長,是鉛酸蓄電池的兩倍多,可達(dá)到2000多次,但價(jià)格為鉛酸蓄電池的4~5倍。它的初期購置成本雖高,但由于其在能色量和使用壽命方面的優(yōu)勢,因此其長期的實(shí)際使用成本并不高。但使用中需要做好回收工作,否則重金屬鎘會污染環(huán)境。
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