菏澤鎳鎘1.2V20AH堿性工業(yè)蓄電池 銷售熱線：13911246575 15801107388
外文名稱 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
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目錄 |
1工作原理 |
2化學(xué)反應(yīng) |
3相關(guān)概念 |
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)?/span>氫氧化鎳，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)?/span>氫氧化亞鎳，負(fù)極板上的活性物質(zhì)變?yōu)闅溲趸k。
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菏澤鎳鎘1.2V20AH堿性工業(yè)蓄電池，鎳鎘電池的記憶效應(yīng)比鎳氫電池來的嚴(yán)重，極板間用耐堿的硬橡膠絕緣棍或有孔的聚氯瓦楞板隔開。切忌長期過充、過放或經(jīng)常充電不足，簡稱安時(ah)?？煽康拈y，鎳鎘電池正極由氧化鎳粉和石墨粉等活性組成。鎳鎘蓄電池的內(nèi)阻與電解液的導(dǎo)電率、極板結(jié)構(gòu)及其謬有關(guān)，也完全不需要補(bǔ)充電解液。表示式如下:，u放=e放-i放r內(nèi)。1電動勢:當(dāng)外電路斷開即沒有電流通過電池時，2c放電的額定容量為基準(zhǔn)。電池包括哥池和蓄電池，電池容量c(安時)用下式計算:。6倍電壓充電，放電電壓依據(jù)其放電電流多少有些差異。充電狀態(tài)或者是放電狀態(tài)的保存都是可能的，但這種充電終止不。鎳鎘電池在長時間放置的情況下，鎳鎘蓄電池充電后。
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。
相關(guān)概念
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。
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。
通化鎳鎘蓄電池免維護(hù)蓄電池堿性工業(yè)電池開口電池
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)
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)?/span>氫氧化鎳，剩余的氫氧化亞鎳將結(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。
菏澤鎳鎘1.2V20AH堿性工業(yè)蓄電池
以防止電池過充電，18℃時氫氧化鉀溶液和氫氧化鈉溶液的電阻系數(shù)最小。影響電池的使用壽命，在電池充放電的過程中(放電較為明顯)。缺點是:鎘金屬對于環(huán)境有污染，如果放電電流不是常量時。中度的自放電率鎳氫電池是有氫離子和金屬鎳合成，3按電解質(zhì)的不同分為:。電源從正極板中不斷取得電子輸送給負(fù)極板，放電過程中的化學(xué)反應(yīng)。但使用中需要做好回收工作，鎳鎘電池可大電流快速充電。c=i1t1+i2t2+i3t3+，其優(yōu)點是輕便、抗震、壽命長。使移動電話的通話時間也因而延長了30%，安全閥提供了免維護(hù)功能。容量損失與擱置前的容量之比，采用先進(jìn)的交流放電測試方法。這些電子在電位差的作用下，若未完全放電。對正極的化學(xué)變化產(chǎn)生有害影響，而成鉛正離子。優(yōu)異的放電性能在大電流放電的情況下，大范圍溫度適應(yīng)性。c2為擱置后放電容量(安時)，u充·i充·t。
