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新能源汽车维修必看:镍氢电池原理特性

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2025-02-06 10:02:48   点击量:527
镍氢电池(柱式)是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为Ni(OH)2(称NiO电极),负极活性物质为金属氢化物,也称储氢合金(电极称储氢电极),电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。在镍氢电池中,主要包括负极板,隔膜,正极板,电解液,壳体,安全阀等六大部分部分。

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其中镍氢电池的负极板是以镍的储氢合金为主要材料;   镍氢电池的隔膜由聚丙烯等材料制成,具有保液能力和良好的透气性;   镍氢电池的正极板和镍镉电池类似,一般也是由氢氧化镍材料组成;镍氢电池的电解液一般是氢氧化钾为主体的碱性溶液;  镍氢电池的壳体通常是金属壳体;

在圆柱形镍氢电池中,正极板和负极板被隔膜相互隔离后,呈螺旋状卷绕在壳体内。壳体和正极帽之间用密封圈隔开。这个密封圈是用绝缘材料制成的。镍氢电池中是不含有有毒物质,如镉元素等,因此对环境不会产生污染。


充放电化学反应如下:

正极:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-

负极:M+H2O+e-=MHab+OH-

总反应:Ni(OH)2+M=NiOOH+MH

注:氢合金(M),吸附氢(Hab),反应式从左到右的过程为充电过程,反应式从右到左的过程为放电过程。

镍氢电池的主要有6大特性:

表现工作特性的充电特性与放电特性,表现储存特性的自放电特性与长期储存特性,表现综合的循环寿命特性与安全特性。它们都决定于镍氢电池的结构,表现于所处环境,显著特点是受温度与电流影响巨大。


1、充电特性:镍氢电池的充电截止电压一般设定为1.4V,当镍氢电池充电电流增大和(或)充电温度降低时会导致电池充电电压上升。一般在0℃~40℃之间的环境温度下采用不大于1C的恒定电流充电,而在10℃~30℃之间充电能获得较高的充电效率。

  如果经常在高温或低温环境中对镍氢电池充电,会导致镍氢动电池性能的降低,对于0.2C以上的快速充电,充电控制措施是必不可少的。反复的过充也会降低镍氢电池的性能,所以,高低温以及大电流充电的保护措施一定要到位。


2、放电特性:镍氢电池的放电平台是1.2V,电流越大,温度越低,镍氢电池放电电压和放电效率都会降低,镍氢电池的最大连续放电电流为1C-2C。

  镍氢电池的放电截止电压一般设定在0.9V,IEC标准充放电模式设定为1.0V,因为,1.0V以下一般还可以提供稳定的电流,而0.9V以下还可以提供略小一些的电流,因此,镍氢电池的放电截止电压可以看作0.9V~1.0V的一个电压区间,有些镍氢电池则可以下标到0.8V。一般情况下,如果截止电压设定得太高,则镍氢电池容量不能被充分利用,反之,则容易引起镍氢电池过放。

3、自放电特性:是指镍氢电池充足电开路(无负载)存放时容量自耗的现象,自放电特性主要受环境温度的影响,温度越高,镍氢电池存放后容量自耗就越大。


4、长期存放特性:主要是指镍氢电池的电量恢复能力。经过较长时间(如一年)存放后使用时,镍氢电池的容量可能会比存放前的容量小,但经过几次充放循环后,镍氢电池能恢复到存放前的容量。


5、循环寿命特征:镍氢电池的循环寿命受充放电制度、温度和使用方法的影响。按照IEC标准充放电时,一次完全充放电就是镍氢电池的充电周期,多次的充电周期就构成了循环寿命,镍氢电池的充放电循环可以超过500次。


6、安全性:镍氢电池的安全性能是电池设计中较好的,这固然与其所采用的物质材料有关,也与其结构有密不可分的关系。在使用过程中,如果镍氢电池使用不正当造成过充、过放、短路,而促使镍氢电池内部压力升高,这时,一个可恢复的安全阀将会打开,就能够起到降低内部压力,从而防止电池爆炸的作用。


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  • 安全
  • 可靠
  • 环保
  • 高效
  • 高性能

    能量密度:125-160Wh/kg
    充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
    温度范围:-40℃—65℃
    自耗电:≤3%/月

  • 高安全

    过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
    撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。

  • 高可靠

    动力电池循环寿命不低于2000次,
    80%容量保持率;
    电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
    符合国军标要求。