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鎳鎘干電池的充放電原理介紹

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:3141次  |  2019年05月06日  

鎳鎘干電池的充放電原理


原理分析


位于負(fù)極的鎘(Cd)和氫氧化鈉(NaOH)中的氫氧根離子(OH-)化合成氫氧化鎘,并附著在陽極上,同時(shí)也放出電子。電子沿著電線至陰極,和陰極的二氧化鎳與氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng)形成氫氧化鎳和氫氧根離子,氫氧化鎳會(huì)附著在陽極上,氫氧根離子則又回到氫氧化鈉溶液中,故氫氧化鈉溶液濃度不會(huì)隨著時(shí)間而下降。


放電反應(yīng)式:


負(fù)極反應(yīng):Cd+2OH-→Cd(OH)2+2e-

過針刺 低溫防爆18650 2200mah
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

正極反應(yīng):2e-+NiO2+2H2O→Ni(OH)2+2OH-


總反應(yīng):Cd+NiO2+2H2O→Cd(OH)2+Ni(OH)2


充電反應(yīng)式:


正極反應(yīng):Ni(OH)2+2OH-→2e-+NiO2+2H2O


負(fù)極反應(yīng):Cd(OH)2+2e-→Cd+2OH-

無人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

總反應(yīng):Cd(OH)2+Ni(OH)2→Cd+NiO2+2H2O


鎳鎘電池正極板上的活性物質(zhì)由氧化鎳粉和石墨粉組成,石墨不參加化學(xué)反應(yīng),其主要作用是增強(qiáng)導(dǎo)電性。負(fù)極板上的活性物質(zhì)由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成,氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴(kuò)散性,防止結(jié)塊,并增加極板的容量。活性物質(zhì)分別包在穿孔鋼帶中,加壓成型后即成為電池的正負(fù)極板。極板間用耐堿的硬橡膠絕緣棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔開。電解液通常用氫氧化鉀溶液。與其它電池相比,NiCd電池的自放電率(即電池不使用時(shí)失去電荷的速率超科電池)適中。NiCd電池在使用過程中,如果放電不完全就又充電,下次再放電時(shí),就不能放出全部電量。比如,放出80%電量后再充足電,該電池只能放出80%的電量。這就是所謂的記憶效應(yīng)。當(dāng)然,幾次完整的放電/充電循環(huán)將使NiCd電池恢復(fù)正常工作。由于NiCd電池的記憶效應(yīng),若未完全放電,應(yīng)在充電前將每節(jié)電池放電至1V以下。


鎳鎘電池充電


在0.05C至大于1C的范圍內(nèi)對(duì)NiCd電池恒流充電。一些低成本充電器使用絕對(duì)溫度終止充電。雖然簡(jiǎn)單、成本低,但這種充電終止方法不精確。更好的方法是通過檢測(cè)電池充滿時(shí)的電壓跌落終止充電。對(duì)于充電速率為0.5C或更高的NiCd電池,-ΔV方法是最有效的。-ΔV充電終止檢測(cè)應(yīng)與電池溫度檢測(cè)相結(jié)合,因?yàn)槔匣姵睾筒黄ヅ潆姵乜赡軠p少ΔV。


通過檢測(cè)溫升速率(dT/dt)可以實(shí)現(xiàn)更精確的滿充檢測(cè),這種滿充檢測(cè)比固定溫度終止對(duì)電池更好。基于ΔT/dt和-ΔV組合的充電終止方法可避免電池過充,延長(zhǎng)電池壽命。


快速充電可改善充電效率。在1C的充電速率下,效率可以接近1.1(91%),充滿一個(gè)空電池的時(shí)間為1小時(shí)多一點(diǎn)。當(dāng)以0.1C充電時(shí),效率便下降到1.4(71%),充電時(shí)間為14小時(shí)左右。


因?yàn)镹iCd電池對(duì)電能接收程度接近100%,所以幾乎所有的能量在充電開始的70%期間被吸收,而且電池保持不發(fā)熱。超快速充電器利用該特點(diǎn),在幾分鐘內(nèi)將電池充到70%,以幾C的電流充電而無熱量產(chǎn)生。充到70%后,電池再以較低速率繼續(xù)充電,直到電池充滿。最后以0.02C至0.1C的涓流結(jié)束充電。


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