镍镉电池道理及充电方法[集成].doc

作者：**/镍氢电池的发展 1899年，镍板首次用于开放式镍镉电池。几乎与此同时，镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**电池原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，镍板首次用于开放式镍镉电池。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明出来，遗憾的是由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池的材料要贵得多，镍镉/镍氢电池的发展镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，镍板首次用于开放式镍镉电池。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池也发明了。遗憾的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其他电池贵很多，因此并没有得到广泛的普及。1899年，镍极板首次用于开放式镍镉电池。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池也发明了。

遗憾的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池贵得多，所以它们的实际应用受到了很大的限制。镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍金属电池的原理及充电方法作者：**/镍金属电池的发展1899年，镍极板首次用于敞开式镍镉电池，几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池也被发明出来。遗憾的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池贵得多，所以它们的实际应用受到了很大的限制。后来，镍镉电池经过几次重要的改进，才有了明显的进步。最重要的改进是1932年，科学家开始在镍电池中使用活性物质。他们把活性物质放入多孔的镍极板中，然后把镍极板放在金属壳体内。镍镉电池发展的另一个重要里程碑，是1947年密封镍镉电池的研制成功。在这种电池中，化学反应产生的各种气体不需要排出，而是可以在电池内部进行结合。密封镍镉电池的成功研制，大大扩展了镍镉电池的应用范围。镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，镍板首次用于开放式镍镉电池。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明。

遗憾的是由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池要贵得多，密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度高、体积小、重量轻、结构紧凑、无需维护，所以在工业和消费产品中得到了广泛的应用。镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，镍极板首次用于开放式镍镉电池。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明出来。遗憾的是由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池要贵得多，所以这种电池并不适合在市场上使用。随着航天技术的发展，人们对电源的要求越来越高。 20世纪70年代中期，美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池，并于1978年将此电池成功地应用于导航卫星。与同体积的镍镉电池相比，镍氢电池的容量可提高一倍，而且没有重金属镉带来的污染问题。它的工作电压与镍镉电池完全相同，工作寿命也大致相同，但具有良好的过充、过放电性能。

近年来，镍氢电池受到世界各国的重视，各种新技术层出不穷。镍氢电池刚问世时，采用高压容器储氢，后来人们用金属氢化物储氢，于是制成低压甚至常压镍氢电池。1992年，日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。目前，国内已有20多家单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已达到国际先进水平。镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，开口式镍镉电池首次使用镍板。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明。不幸的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池的极板材料要贵得多，所以电池参数都是以这些碱性电池的极板材料来计算的。镍镉电池/镍氢电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，开放式镍镉电池首次使用镍极板，几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明出来。不幸的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池的极板材料要贵得多，所以电池的五个主要参数都是以电池容量、标称电压、内阻、放电终止电压、充电终止电压来计算的。

电池的容量通常用Ah（安培小时）来表示，1Ah表示以1A电流放电1小时。电池单元中活性物质的量决定了电池单元所含电荷量，而活性物质的含量则由电池所用的材料和体积决定。因此，电池体积越大，容量越高。与电池容量有关的一个参数是电池的充电电流。电池的充电电流通常用充电速率来表示，C为电池的额定容量。例如，1Ah的电池，以2A电流充电，充电速率为2C；同样，电池以2A电流充电，充电速率为4C。镍镉电池原理及充电方法镍镉/镍氢电池原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，开口式镍镉电池首次使用镍板，几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池也发明了。遗憾的是，这些碱性电池刚制造出来时，正负极之间的电位差被称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作状态发生变化时，单元电池的输出电压会略有变化。另外，电池的输出电压还与电池的剩余电量有关。单位镍镉电池的标称电压约为1.3V（但一般认为是1.25V），单位镍氢电池的标称电压为1.25V。镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：**/镍氢电池的发展 1899年，开放式镍镉电池首次使用镍板，几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明出来。

遗憾的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池贵得多，电池的内阻是由极板电阻和离子流的阻抗决定的。在充电和放电过程中，极板电阻是恒定的，但离子流的阻抗会随着电解液浓度的变化和带电离子的增多或减少而变化。镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：镍镉/镍氢电池的发展 1899年，镍极板首次用于敞开式镍镉电池。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明出来。遗憾的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池贵得多，电池充满电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，如果继续充电，电池的电压就不会再上升，此时的电压称为充电终止电压。镍镉电池的充电终止电压为1.75~1.8V，镍氢电池的充电终止电压为1.5V。镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：镍镉/镍氢电池的发展 1899年，开口式镍镉电池首次使用镍板。几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明。

遗憾的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池的极板材料要贵得多，因此，这些电池极板材料不适合大规模生产使用。表1-1 不同放电速率下镍镉电池的放电终止电压镍镉电池的原理及充电方法镍镉/镍氢电池的原理及充电方法作者：镍镉/镍氢电池的发展1899年，镍板首次用于敞开式镍镉电池，几乎与此同时，电动汽车用的镍铁电池被发明。遗憾的是，由于这些碱性电池的极板材料比当时其它电池的极板材料要贵得多，因此，放电终止电压是指电池放电时允许的最低电压，如果电池在电压低于放电终止电压后继续放电，则电池两端的电压将迅速下降，形成深度放电。这样，在正常充电时极板上形成的产物就不容易恢复，从而影响电池的寿命。放电终止电压与放电率有关，镍镉电池的放电终止电压与放电率关系见表1-1，镍氢电池的放电终止电压与放电率关系见表1-1。