镍镉镍氢电池的化学原理及充电方式
镍氢电池的化学原理及工艺流程
镍氢电池的化学原理及工艺流程镍氢电池的化学原理镍氢电池采用Ni的氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液(主要为KOH)作为电解液.圆柱形和方形镍氢电池电化学原理和化学反应相同：充电时，正极：Ni(OH)2– e-+OH-→NiOOH+H2O负极：MHn+ne-→M+n/2 H2放电时，正极：NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-负极：M+n/2 H2→MHn+ne-。
镍氢电池的放电效率在低温会有显著的降低(如低于-15℃)，而在-20℃时，碱液达到起凝固点，电池充电速度也将大大降低。
在低温充电低于0℃会增大电池内压并可能使安全阀开启。
为了有效充电，环境温度范围应在5-30℃之间，一般充电效率会随温度的升高而升高，但当温度升到45℃以上，高温下充电电池材料的性能会退化，电池的循环寿命也将大大缩短。
圆柱形Ni-MH电池只采用金属电池槽，一是因为电池槽本身与金属氢化物负极连接在一起，可以作为负极极端；二是因为许多应用要求能够快速充电，气体发生复合反应时，电池的内压很高，只有金属容器可以承受这种压力，而且不会发生太大的变形。
最后金属电池槽聚砜密封环翻边与电池盖密封，这种方法成本低，易于生产，而且可靠。
工艺流程：(以SC型为例1.配方1.1正极：氢氧化镍(2.1.1和2.2.3)氧化钴(可以形成导电网络，弥补氢氧化镍与金属集流体间较大的间距以及氢氧化镍本身电导率较低的不足)添加剂1.2负极：贮氢合金粉(3.1有具体讨论)添加剂1.3电解质：30%的KOH水溶液17g/L的LiOH NaOH(为提高高温充电效率，将部分KOH替换为NaOH，但是会加重对金属氢化物活性物质的腐蚀，降低循环寿命)2.正极制备2.1烧结式2.1.1调浆：纤维镍+导电剂CoO+CMC(2.5%)或MC+PVB造孔剂2.1.2拉浆：将膏状物涂覆到基板(如冲孔镍带)2.1.3烘干(挥发黏结剂)(75℃)2.1.4在氮气/氢气环境下高温煅烧(880℃，烧结速度90m/h)2.1.5化学浸渍或电化学浸渍(将NiOH沉积到烧结骨架中)Ni(NO3)2浸渍密度1.62-1.65g/c㎡，含3%-5%Co(NO3)2增重[(1.72-1.80)±0.007]g/cm2 2.1.6浸渍后的电极用电化学充/放电工艺进行预活化2.1.7逆向水洗2.1.8烘干(75℃)2.1.9电极软化(成型厚0.58±0.05mm)2.1.10极耳点焊主要设计参数：纤维镍骨架的强度和孔径氢氧化镍活性物质的化学组成活性物质的载入有害物质(硝酸盐、碳酸盐等)的含量2.2涂膏式2.2.1泡沫镍基板制备用电沉积或化学蒸汽沉积工艺。
镍氢电池结构原理
镍氢电池结构原理镍氢电池是一种新型的可充电电池，其结构原理主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。
本文将从这四个方面详细介绍镍氢电池的结构原理。
一、正极结构镍氢电池的正极由镍氢化物组成，其化学反应可通过镍氢化物中的镍离子和氢离子之间的氧化还原反应来实现。
在充电过程中，镍氢化物会吸收氢离子并转化为镍氢化合物，同时释放出电子；而在放电过程中，镍氢化物会释放出氢离子并重新转化为镍氢化物，同时吸收电子。
正极的化学反应过程是镍氢电池实现充放电的关键。
二、负极结构镍氢电池的负极通常由金属氢化物组成，其化学反应可通过金属氢化物中的金属离子和氢离子之间的氧化还原反应来实现。
在充电过程中，金属氢化物会吸收氢离子并转化为金属，并同时释放出电子；而在放电过程中，金属会释放出氢离子并重新转化为金属氢化物，同时吸收电子。
负极的化学反应过程与正极相反，共同实现了镍氢电池的充放电。
三、电解质结构镍氢电池的电解质通常是由溶液或凝胶状物质组成，其主要作用是传递离子。
在充放电过程中，电解质会承载正、负极之间的离子传输，使得电池内部的化学反应能够顺利进行。
电解质的选择要考虑到电池的工作温度、电导率等因素，以保证电解质具有较好的离子导电性能。
四、隔膜结构镍氢电池的隔膜起到隔离正、负极的作用，防止直接接触而导致短路。
隔膜通常由聚合物材料制成，具有较好的电离子透过性能。
隔膜要求既能阻止正、负极之间的直接接触，又要保证离子能够自由穿过，以维持电池的正常工作。
此外，隔膜还能防止电池内部杂质的扩散，保证电池的长寿命和安全性。
总结：镍氢电池的结构原理主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极和负极通过化学反应实现充放电，电解质传递离子，隔膜隔离正、负极并保证离子的自由穿过。
这种结构使得镍氢电池具有高能量密度、长循环寿命和较好的安全性能，广泛应用于电动车、储能系统等领域。
镍镉电池和镍氢电池充电时间计算
镍镉电池和镍氢电池充电时间计算一、充电常识在这里，首先要说明的是，充电是使用充电电池的重要步骤。
适当合理的充电对延长电池寿命很有好处，而野蛮胡乱充电将会对电池寿命有很大影响。
本篇对电池充电的介绍主要是指镍镉电池和镍氢电池。
对镍隔电池和镍氢电池充电有两种方式，就是我们大家所熟知的“快充”和“慢充”。
快充和慢充是充电的一个重要概念，只有了解了快充和慢充才能正确掌握充电。
首先，快充和慢充是个相对的概念。
有人曾问，我的充电器充电电流有200mA，是不是快充？这个答案并不绝对，应该回答对于某些电池来说，它是快充，而对于某些电池来说，它只是慢充。
那我们究竟怎样来判别快充还是慢充呢？例如一节5号镍氢电池的电容量为1200mAH，而另一节则为1600mAH。
我们把一节电池的电容量称为1C，可见1C只是一个逻辑概念，同样的1C，并不相等。
在充电时，充电电流小于0.1C时，我们称为涓流充电。
顾名思义，是指电流很小。
一般而言，涓流充电能够把电池充的很足，而不伤害电池寿命，但用涓流充电所花的时间实在太长，因此很少单独使用，而是和其它充电方式结合使用。
充电电流在0.1C-0.2C之间时，我们称为慢速充电。
充电电流大于0.2C，小于0.8C则是快速充电。
而当充电电流大于0.8C时，我们称之为超高速充电。
正因为1C是个逻辑概念而非绝对值，因此根据1C折算的快充慢充也是一个相对值。
前面例子中提到的200mA充电电流对于1200mAH的电池来说是慢充，而对于700mAH的电池来说就是快充。
知道了快慢充的概念后，我们还需要了解充电器的情况才能对电池正确充电。
目前市场上的充电器主要分为恒流充电器和自动充电器两种二、恒流充电器恒流充电器是市场上最常见的充电器，从镍镉电池时代，我们就开始使用恒流充电器。
恒流充电器通常使用慢速充电电流，它的使用相对比较简单，只需将电池放在电池仓中即可充电。
需要注意的是，对充电时间的计算要准确。
对充电时间的计算有个简单的公式：Hour=1.5C/充电电流。
镍氢电池的原理简述及应用
镍氢电池的原理简述及应用1. 镍氢电池的原理镍氢电池，也称为镍氢蓄电池，是一种重要的二次电池。
它由正极、负极、电解液三大部分组成。
下面将对镍氢电池的原理进行简述。
1.1 正极镍氢电池的正极采用了镍氢合金。
这种合金能够吸收、释放氢气，并与氢气进行反应。
在充电过程中，正极吸收氢气，并在放电过程中释放氢气。
1.2 负极镍氢电池的负极通常采用金属氢化物。
金属氢化物可以吸收和释放氢气，从而实现电荷储存和释放。
1.3 电解液镍氢电池的电解液通常采用氢氧化钾溶液。
该溶液能够提供离子传导路径，使电池内部的电荷能够在正负极之间传输。
1.4 充放电过程在充电过程中，外部电源向镍氢电池提供电流，将电荷传递到电池的正负极。
正极的镍氢合金会吸收氢气，并在负极的金属氢化物上释放氢气，并存储电荷。
在放电过程中，正负电极的反应反向，从而释放存储的电荷。
2. 镍氢电池的应用镍氢电池由于其较高的能量密度和容量，常常被广泛应用于各个领域。
以下是镍氢电池的主要应用领域：2.1 汽车行业镍氢电池在汽车行业中的应用越来越广泛。
它可以作为电动汽车的动力来源，取代传统的燃油发动机。
镍氢电池具有较高的能量密度和较长的续航里程，可以满足电动汽车的需求。
2.2 通信设备镍氢电池被广泛应用于移动通信设备，如手机、无线对讲机等。
这是因为镍氢电池具有较高的容量和长时间的使用寿命，可以满足通信设备对电力的需求。
2.3 家用电器镍氢电池也常被用于家用电器，如电动牙刷、无线耳机等。
它能够提供持久的电力支持，延长家用电器的使用时间。
2.4 储能系统随着可再生能源的发展，储能系统变得越来越重要。
镍氢电池被广泛应用于储能系统中，用于储存可再生能源的电力。
镍氢电池具有高效的充放电循环能力和长寿命，适合作为储能系统的电力储备。
2.5 航空航天由于镍氢电池具有较高的能量密度和较轻的重量，它们常被用于航空航天领域。
镍氢电池可以提供航空电子设备所需的电力，并满足飞行器对轻量化的要求。
镍镉-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一、镍镉/镍氢电池的发展1899年，Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是，由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。
后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。
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，并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，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，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。
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，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了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多个单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
二、蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量．．．．．．1．小时．．。
单元电池内活性物质．．．．1A．．的电流下放电．．通常用Ah(．．．安时．．)．表示，1Ah．．．就是能在的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越大，容量越高．．．．．．．．．．．．．。
镍氢电池的工作原理
镍氢电池的工作原理镍氢电池和同体积的镍镉电池相比，容量增加一倍，充放电循环寿命也较长，并且无记忆效应。
镍氢电池正极的活性物质为NiOOH（放电时）和Ni(OH)2(充电时)，负极板的活性物质为H2（放电时）和H2O（充电时），电解液采用30%的氢氧化钾溶液，充放电时的电化学反应如下：javascript:=picsize(this,600) border=0 dypop="按此在新窗口浏览图片">从方程式看出：充电时，负极析出氢气，贮存在容器中，正极由氢氧化亚镍变成氢氧化镍（NiOOH）和H2O；放电时氢气在负极上被消耗掉，正极由氢氧化镍变成氢氧化亚镍。
过量充电时的电化学反应：javascript:=picsize(this,600) border=0 dypop="按此在新窗口浏览图片">从方程式看出，蓄电池过量充电时，正极板析出氧气，负极板析出氢气。
由于有催化剂的氢电极面积大，而且氢气能够随时扩散到氢电极表面，因此，氢气和氧气能够很容易在蓄电池内部再化合生成水，使容器内的气体压力保持不变，这种再化合的速率很快，可以使蓄电池内部氧气的浓度，不超过千分之几。
从以上各反应式可以看出，镍氢电池的反应与镍镉电池相似，只是负极充放电过程中生成物不同，从后两个反应式可以看出，镍氢电池也可以做成密封型结构。
镍氢电池的电解液多采用KOH水溶液，并加入少量的LiOH。
隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。
为了防止充电过程后期电池内压过高，电池中装有防爆装置。
电池充电特性镍镉电池充电特性曲线如图1所示。
当恒定电流刚充入放完电的电池时，由于电池内阻产生压降，所以电池电压很快上升（A点）。
此后，电池开始接受电荷，电池电压以较低的速率持续上升。
在这个范围内（AB之间），电化学反应以一定的速率产生氧气，同时氧气也以同样的速率与氢气化合，因此，电池内部的温度和气体压力都很低。
镍氢(镍镉)电池的特性e及曲线分析总括
有关镍氢电池的七个特性曲线大家经常提起镍氢电池的标称容量不够靠谱，哪怕是三洋、松下等品牌电池也是如此。
那么，厂家的标称容量又是如何计算出来的呢？原来厂家的测试条件是：用0.1C恒流充电14-16个小时，然后用0.2C恒流放电至1V。
这和汽车厂家的标称油耗正好形成强烈的对比。
充电电压和温度特性。
充电电流越大，温升就越厉害。
所以说，哈勃牌牛牛充电器，最好同时充3个以上的电池，把充电电流控制在800mA以下。
毕竟，用1.6A超大电流对内阻较大的工包电池进行充电，所冒的风险会成指数比例上升。
不同室温环境下的充电曲线。
室温越低，充满以后的保持电压越高。
记得雷欧伍德做过一个试验，用风扇对充电进行之中的YY牌智能充电器进行强行降温，结果被判为饱和并停止充电。
如果换了其他杂牌的充电器，也用风扇去帮助散热，很有可能造成电压超过1.6V以后还继续充下去，轻者损坏电池，重者引起浆爆。
充电温度与效率。
摄氏27度左右，充电最饱和，充/放电效率最高。
放电容量与放电电流的关系。
0.2C小电流放电，比1C大电流放电，最终放电容量能多出10％左右。
放电容量与环境温度的关系。
用1C电流放电，环境温度为摄氏50度时候的放电容量，比环境温度为摄氏0度时候的放电容量，竟然要高出20％左右。
电池的存贮特性。
镍氢电池的自放电性能要好于镍铬电池，但是比锂电池还是要差一些。
质量再好的镍氢电池，充满以后在常温下搁置三个月，容量基本都会减少30％以上。
如果放进冰箱冷藏，那么即使搁置200天，也还有90％左右的容量。
如何提高镍氢电池的寿命（循环次数）？没有其他法宝，只有避免深度放电（过放电，放电电压低于1V）。
这一方面，DE1103的欠压保护做的很好，可惜是个电老虎。
另外，反向充电会极大地损害电池的寿命。
学而时习之，不亦晕乎？镍氢及镍镉特性曲线2009-04-16 10:20镍氢及镍镉特性曲线1、充 电建议用0.1C标准充电5小时或1C快速充电1.2-1.5小时，快充时，建议使用有终止电压控制开关或温度感应器的充电器，以保护电池。
镉镍电池电极反应方程式
镉镍电池电极反应方程式
镉镍电池是一种重要的可充电电池，它由镉和镍作为正负极材料，通过电极反应来实现电能的储存和释放。
电池的工作原理主要涉及电极反应方程式，下面我们来详细了解一下镉镍电池的电极反应方程式。
在镉镍电池中，正极的材料是氢氧化镍（Ni(OH)2），负极的材料是氢氧化镉（Cd(OH)2）。
当电池充电时，正极发生氧化反应，负极发生还原反应；当电池放电时，正负极反应则相反。
镉镍电池的充电反应方程式为：
负极（镉极），Cd(OH)2 + 2e→ Cd + 2OH-。
正极（镍极），Ni(OH)2 + 2OH→ NiO(OH) + H2O.
镉镍电池的放电反应方程式为：
负极（镉极），Cd + 2OH→ Cd(OH)2 + 2e-。
正极（镍极），NiO(OH) + H2O + 2e→ Ni(OH)2 + 2OH-。
通过这些电极反应方程式，我们可以清晰地了解镉镍电池在充
放电过程中的化学反应机制。
这些反应不仅是电池储能和释能的基础，也是电池循环使用的关键。
因此，深入理解电极反应方程式对
于改进电池性能、延长电池寿命具有重要意义。
总的来说，镉镍电池的电极反应方程式是电池工作原理的核心，它揭示了电池内部的化学变化过程，为电池的设计和应用提供了重
要的理论基础。
希望通过对电极反应方程式的研究，能够推动电池
技术的进步，为可再生能源的发展做出贡献。
镍镉镍氢电池的性能及应用前景
镍镉/镍氢电池一、蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越大，容量越高。
与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。
蓄电池的充电电流通常用充电速率C表示，C为蓄电池的额定容量。
例如，用2A电流对1Ah电池充电，充电速率就是2C；同样地，用2A电流对500mAh电池充电，充电速率就是4C。
电池刚出厂时，正负极之间的电势差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变化时，单元电池的输出电压略有变化，此外，电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。
单元镍镉电池的标称电压约为1.3V（但一般认为是1.25V），单元镍氢电池的标称电压为1.25V。
电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。
在充放电过程中，极板的电阻是不变的，但是，离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。
蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，蓄电池的电压也不会上升，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。
放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。
如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，这样，极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命。
放电终止电压和放电率有关。
镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如表1-1所列，镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V。
二、镍镉蓄电池的工作原理镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物，负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉，电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
镍镉镍氢电池充电知识
镍镉镍氢电池充电知识镍镉镍氢电池充电知识镍镉电池的正常电压为1.2V，在充电过程中，电压会逐渐上升。
充满电时电压为1.42V。
只要在充电过程中电压达到1.42V，电池就充满电了。
自动断电的充电器就是根据这个原理设计的。
万用表自检电池充满与否。
一般镍氢电池在充电前，电压在1.2V 以下，充满后正常电压在1.4V左右。
大家以此判断，也就很容易判断电池的状态了。
充电器主要分为快充和慢充。
慢充电流小，通常在200mA左右，比如我们常见的充电电流是在160mA左右。
她的充电时间长，充电1800mAh的镍氢电池要16个小时左右。
时间虽然是慢了些，可是充电会充的很足，并且不伤电池。
快充电流通常都在400mA以上，充电时间明显减少很多，3-4个小时就可以搞定，也赢得了大家的喜爱。
快充种类很多，价格不一。
所以大家也常常有疑问，同是快充，价格为什么相差甚大呢？好的充电器特别是好的快充都带有防过度充电保护功能的，比方我们常见的松下极品充电器BQ 390在这方面表现尤为出色，优秀的芯片软件设计能力在对电池充电时，也把快充对电池的伤害降到了最低。
慢充不伤电池但是充电时间太长；快充可以节省时间，但对电池有伤害，即使是目前世面上最好的松下极品充电器BQ390也只能很好的降低伤害程度，但不可完全避免。
解决矛盾的方法就是要买一个快充和一个慢充。
用快充充一段时间，比方5、10次之后，改用慢充充电一两次。
这样就又把电池的性能恢复到最佳状态。
电池使用时一般都是电池组，就是4节或6节串联起来，这时候，保持每节电池的平衡就很重要了，否则因为其中的一节电池问题而影响整个电池组的工作。
首先要保证电池容量一致，最好选择相同牌子相同型号同时购买的电池。
然后，要保持电池内部的电量一致，简单的说，就是电池组的电要么都是满的，要么都是空的。
如果有比较多的电池组成若干组电池组，可以试着“精选”一下。
具体就是说，将容量、电压等参数相近的电池单体串联成一组电池组，由于条件不足，一般情况下测一下放完点后的电压和冲好电的电压就可以了。
充电电池的原理
充电电池的原理
充电电池的原理是通过外部电源将正极和负极之间的化学反应逆转，以恢复电池内存储的化学能量。
充电电池通常由两个电极和一个电解质组成。
正极通常使用正极活性物质如镍氢、镍镉、锂离子等，负极使用负极活性物质如锌、锡、锂等。
电解质则可以是液体、凝胶或固体。
当电池充放电时，化学反应会在正负电极之间发生。
在放电时，正极活性物质的粒子会从正极向负极移动，同时释放出电子，电解质则起到导电的作用。
这些电子会通过外部电路流动，完成电流的传输，从而供应电力。
同时，正极活性物质与电解质之间也会发生化学反应，逐渐转化为其它物质。
当电池需要充电时，外部电源将电流反向输送到电池内，这会使得正极活性物质上的粒子向正极方向移动。
同时，负极活性物质吸收电子，并与正极活性物质接触。
这样，化学反应会发生逆转，恢复正极和负极之间的原始状态，储存化学能量。
需要注意的是，充电电池的充放电过程并非完全可逆，每次充放电都会引起一定程度的电池容量损失。
此外，对于不同类型的充电电池，其充电原理和充电方式可能会有所不同。
因此，在使用电池时应根据电池的特性和充电要求来选择适当的充电方式和设备。
镍氢电池工作原理
镍氢电池工作原理镍氢电池是一种充电式电池，它利用镍氢化合物和氢氧化镍作为正负极材料，通过电化学反应来储存和释放能量。
镍氢电池具有高能量密度、环保、安全性好等特点，因此在电动汽车、无人机、储能系统等领域得到了广泛应用。
那么，镍氢电池是如何工作的呢？首先，让我们来了解一下镍氢电池的基本结构。
镍氢电池由正极、负极、电解质和隔膜组成。
正极由氢氧化镍制成，负极由镍氢化合物制成，电解质一般选用氢氧化钾，隔膜则用于隔离正负极，防止短路。
镍氢电池的工作原理主要通过正负极之间的氢氧化镍和镍氢化合物之间的氢氧化还原反应来实现。
在放电过程中，正极的氢氧化镍释放出氢离子和电子，氢离子穿过电解质到达负极，与镍氢化合物发生氧化还原反应，生成水和氢氧化镍。
同时，电子流经外部负载，完成电路中的工作，释放能量。
在充电过程中，上述反应则是反向进行，氢氧化镍吸收氢离子和电子，将氢氧化镍还原为氢氧化镍，镍氢化合物则释放氢氧化镍和氢气。
镍氢电池的工作原理可以用化学方程式来表示，放电过程中的反应方程式为：正极，Ni(OH)2 → NiOOH + H+ + e-。
负极，MH → M + H+ + e-。
充电过程中的反应方程式为：正极，NiOOH + H+ + e→ Ni(OH)2。
负极，M + H+ + e→ MH。
通过上述反应方程式，我们可以清晰地了解镍氢电池在放电和充电过程中的化学反应机制。
除了化学反应，镍氢电池的工作原理还涉及到热效应和电化学效应。
在放电过程中，电池会产生一定的热量，而在充电过程中则会吸收热量。
这是由于放电过程是一个放热反应，而充电过程则是一个吸热反应。
同时，电池内部的电化学效应也会影响镍氢电池的工作性能，如极化、电压衰减等现象都会对电池的性能产生影响。
总的来说，镍氢电池的工作原理是通过正极和负极之间的氢氧化还原反应来储存和释放能量，同时伴随着热效应和电化学效应的影响。
通过深入了解镍氢电池的工作原理，我们可以更好地应用和管理镍氢电池，提高其循环寿命和安全性，推动其在新能源领域的应用。
镍氢电池工作原理
镍氢电池工作原理
镍氢电池是一种新型的可充电电池，其工作原理基于镍与氢之间的电化学反应。
镍氢电池由正极、负极和电解质组成。
正极由镍氢化物组成，负极由金属氢化物组成。
电解质是一种导电的溶液，通常是碱性溶液。
在充电过程中，电流从外部电源通过电解质流向电池，镍氢化物底部的镍离子脱去电子，成为Ni2+离子。
同时，氢
气离子从中间的电解质中游离出来，通过负极上的金属氢化物，氢气离子结合电子形成氢气，其化学式为2H+ + 2e- → H2↑。
当电池放电时，反应方向发生改变。
底部的镍离子结合电子重新形成镍金属，其化学式为Ni2+ + 2e- → Ni。
同时，金属氢
化物中的氢气分子分解成两个氢离子和两个电子，其化学式为H2 → 2H+ + 2e-。
这些离子和电子在电池中移动，从而产生电流。
通过充放电过程中的电化学反应，镍氢电池能够转化化学能为电能，并实现反复充放电。
相比于传统的镍镉电池，镍氢电池具有更高的能量密度、更长的使用寿命和更低的环境污染。
因此，镍氢电池在航空航天、电动车辆和可再生能源储存等领域具有广泛的应用前景。
镍镉,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镍镉/镍氢电池的发展1899年，Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是，由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。
后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。
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，并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，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，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。
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，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了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多个单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越大，容量越高。
镍氢电池的原理及与镍镉电池的比较_张鹏
2 .1 充电特性比较 镍氢电池的充电特性与镍镉电池类似 , 充
电过程中二者的电压和温度曲线如图 5 和图6 所示 。可以看出 , 充电终止时 , 镍镉电池的电压 下降比镍氢电池要大得多 。当电池容量达到额
表 1 密封镍氢电池的型号和技 术参数
型号
电压(V)
容量
典型
(m Ah) 标准
最小 电流(mA)
充电 快速
时间(h) 电流(mA)
充电 尺寸
时间(m i n) 23
(m m)
高
重量(g)
A AA 1 .2 4 40 4 00 80 7～ 8 4 00 70 直径 44 .5 13
AA 1 .2 1 150 1 100 2 20 7～ 8 1 100 70 1 0 .5 5 0 .5 26
圆柱型密封镍氢电池的结构如图 1 所 示 。 它由正极板 、负极板 、隔板 、安全排气孔 等部分驵成 。正极板的材料为 NiOOH , 负极 板的材料为贮氢合金 。当镍氢电池过充电 时 , 金属壳内的气体压力将逐渐上升 。 当该 压力达到一定数值后 , 顶盖上的限压安全排 气孔打开 , 因此可以避免电池因气体压力过 大而爆炸 。
镍氢电池无记忆效应 , 可随时充电 , 而且
图 6 充电过程中镍氢镍镉电池温度的变化规律
充电前不需要先放空电 , 使用非常方便 。
2 .3 主要技术参数比较 镍氢 、 镍镉电池的主要技术参数比较如
表 2 所列。
咨询编号 :970504
表 2 镍氢 、镍镉电池的 主要技术参数比较
参数和特性
镍氢电池 镍镉电池 Ni-M H N i-Cd
镍氢电池的工作电压与镍镉电池完全相 同 , 均为 1 .2V , 因此完全可以取代镍镉电 池。
(整理)镍镉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镍镉/镍氢电池的发展1899年，Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是，由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。
后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。
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，并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，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，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。
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，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了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多个单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越大，容量越高。
镍镉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镍镉/镍氢电池的发展1899年，Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是，由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。
后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。
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，并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，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，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。
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，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了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多个单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越大，容量越高。
镍氢电池工作原理
镍氢电池工作原理
镍氢电池是一种重要的多次充放电电池，其工作原理基于镍氢（NiMH）化学反应。
这种电池包含两个主要的电极：负极和正极。
负极由镍水合物制成，正极则由氢氧化镍制成。
当镍氢电池的正负极连接起来时，开始充电过程。
充电时，正极中的氢离子会在电场的作用下从电解质中释放出来，并转移到负极上。
同时，负极上的镍水合物中的镍离子会被氢离子还原为镍金属。
这个过程是可逆的，因此充电后的镍氢电池可以进行多次充放电。
在放电过程中，镍氢电池会产生电流。
此时，镍水合物中的镍金属会被氧化为镍离子，并释放出氢离子。
这些氢离子会从负极转移到正极上，并在正极上与氢氧化镍反应，恢复为水。
这个反应释放出的电子将形成电流，可供外部电路使用。
镍氢电池的工作原理主要基于镍氢化合物中镍离子的氧化还原反应，以及正负极之间氢离子的传递。
通过这些反应，镍氢电池能够可靠地存储和释放电能，实现多次充放电的功能。
这种电池具有高能量密度、长寿命和环保的特点，因此在许多应用中得到广泛使用。
镍镉电池的反应、工作原理
镍镉电池的反应、工作原理
镍镉电池是一种典型的二次电池，由镍氢电池发展而来。
镍镉电池反应的基本原理是通过化学反应将电能转化为化学能并存储起来，再通过反向的化学反应将化学能转化为电能释放出来。
镍镉电池的正极为氢氧化镉(Cd(OH)2)，负极为氢氧化镍(Ni(OH)2)。
在放电过程中，镍极上的氢氧化镍被还原成镍(Ⅱ)氢氧化物，同时放出电子，电子在电路中流动产生电能。
而在充电过程中，反过来就是将镍(Ⅱ)氢氧化物氧化成氢氧化镍，同时吸收外界电能。
镍镉电池有许多优点，如有较高的能量密度、长寿命、低自放电率等，但也存在着镉元素毒性较大的问题。
因此，随着环保意识的提高，镍镉电池正逐渐被其他类型的电池所取代。
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镍镉/镍氢电池的化学原理及充电方式详解充电器2010-08-19 12:40:12 阅读65 评论0 字号：大中小订阅镍镉/镍氢电池的发展1899年，Waldmar Jungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，Thomas Edison 发明了用于电动车的镍铁电池。
遗憾的是，由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的村料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。
后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。
其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。
他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。
镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。
在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。
密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应用范围大大增加。
密封镍镉电池效率高、循环寿命长、能量密度大、体积小、重量轻、结构紧凑，并且不需要维护，因此在工业和消费产品中得到了广泛应用。
随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。
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，并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，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，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。
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，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了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多个单位研制生产镍氢电池，国产镍氢电池的综合性能已经达到国际先进水平。
蓄电池参数蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。
电池的容量通常用Ah(安时)表示，1Ah就是能在1A的电流下放电1小时。
单元电池内活性物质的数量决定单元电池含有的电荷量，而活性物质的含量则由电池使用的材料和体积决定，因此，通常电池体积越大，容量越高。
与电池容量相关的一个参数是蓄电池的充电电流。
蓄电池的充电电流通常用充电速率C表示，C为蓄电池的额定容量。
例如，用2A电流对1Ah电池充电，充电速率就是2C；同样地，用2A电流对500mAh电池充电，充电速率就是4C。
电池刚出厂时，正负极之间的电势差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变化时，单元电池的输出电压略有变化，此外，电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。
单元镍镉电池的标称电压约为1.3V（但一般认为是1.25V），单元镍氢电池的标称电压为1.25V。
电池的内阻决定于极板的电阻和离子流的阻抗。
在充放电过程中，极板的电阻是不变的，但是，离子流的阻抗将随电解液浓度的变化和带电离子的增减而变化。
蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，蓄电池的电压也不会上升，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。
放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。
如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，这样，极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命。
放电终止电压和放电率有关。
镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如表1-1所列，镍氢电池的放电终止电压一般规定为1V。
=700) window.open('/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_ae2f6e60fc86f7b.jpg');"src="/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_ae2f6e60fc86f7b.jpg"onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'2000')this.height='2000';"border=0>表1-1 镍镉电池不同放电率时的放电终止电压镍镉蓄电池的工作原理镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物，负极材料为海绵状镉粉和氧化镉粉，电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。
当环境温度较高时，使用密度为1.17～1.19（15℃时）的氢氧化钠溶液。
当环境温度较低时，使用密度为1.19～1.21（15℃时）的氢氧化钾溶液。
在-15℃以下时，使用密度为1.25~1.27（15℃时）的氢氧化钾溶液。
为兼顾低温*能和荷电保持能力，密封镍镉蓄电池采用密度为1.40（15℃时）的氢氧化钾溶液。
为了增加蓄电池的容量和循环寿命，通常在电解液中加入少量的氢氧化锂（大约每升电解液加15~20g）。
镍镉蓄电池充电后，正极板上的活性物质变为氢氧化镍〔NiOOH〕，负极板上的活性物质变为金属镉；镍镉电池放电后，正极板上的活性物质变为氢氧化亚镍，负极板上的活性物质变为氢氧化镉。
1.放电过程中的电化学反应（1）负极反应负极上的镉失去两个电子后变成二价镉离子Cd2+，然后立即与溶液中的两个氢氧根离子OH-结合生成氢氧化镉Cd(OH)2，沉积到负极板上。
=700) window.open('/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_4c2ce6a323547b8.jpg');"src="/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_4c2ce6a323547b8.jpg"onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'2000')this.height='2000';" border=0>（2）正极反应正极板上的活性物质是氢氧化镍（NiOOH）晶体。
镍为正三价离子（Ni3+），晶格中每两个镍离子可从外电路获得负极转移出的两个电子，生成两个二价离子2Ni2+。
与此同时，溶液中每两个水分子电离出的两个氢离子进入正极板，与晶格上的两个氧负离子结合，生成两个氢氧根离子，然后与晶格上原有的两个氢氧根离子一起，与两个二价镍离子生成两个氢氧化亚镍晶体。
=700) window.open('/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_321f2a53cab0f48.jpg');"src="/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_321f2a53cab0f48.jpg"onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'2000')this.height='2000';" border=0>将以上两式相加，即得镍镉蓄电池放电时的总反应：2.充电过程中的化学反应充电时，将蓄电池的正、负极分别与充电机的正极和负极相连，电池内部发生与放电时完全相反的电化学反应，即负极发生还原反应，正极发生氧化反应。
（1）负极反应充电时负极板上的氢氧化镉，先电离成镉离子和氢氧根离子，然后镉离子从外电路获得电子，生成镉原子附着在极板上，而氢氧根离子进入溶液参与正极反应：(2) 正极反应在外电源的作用下，正极板上的氢氧化亚镍晶格中，两个二价镍离子各失去一个电子生成三价镍离子，同时，晶格中两个氢氧根离子各释放出一个氢离子，将氧负离子留在晶格上，释出的氢离子与溶液中的氢氧根离子结合，生成水分子。
然后，两个三价镍离子与两个氧负离子和剩下的二个氢氧根离子结合，生成两个氢氧化镍晶体：=700) window.open('/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_2e679d26f7c2f8d.jpg');"src="/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_2e679d26f7c2f8d.jpg"onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'2000')this.height='2000';"border=0>将以上两式相加，即得镍镉蓄电池充电时的电化学反应：蓄电池充电终止时，充电电流将使电池内发生分解水的反应，在正、负极板上将分别有大量氧气和氢气析出，其电化学反应如下：=700) window.open('/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_6373a9100df1b03.jpg');"src="/uu/uu_0708_6/dyhzw/15_2_6373a9100df1b03.jpg"onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'2000')this.height='2000';" border=0>从上述电极反应可以看出，氢氧化钠或氢氧化钾并不直接参与反应，只起导电作用。
从电池反应来看，充电过程中生成水分子，放电过程中消耗水分子，因此充、放电过程中电解液浓度变化很小，不能用密度计检测充放电程度。
3. 端电压充足电后，立即断开充电电路，镍镉蓄电池的电动势可达1.5V左右，但很快就下降到1.31-1.36V。
镍镉蓄电池的端电压随充放电过程而变化，可用下式表示：U充=E充+I充R内U放=E放-I放R内从上式可以看出，充电时，电池的端电压比放电时高，而且充电电流越大，端电压越高；放电电流越大，端电压越低。
当镍镉蓄电池以标准放电电流放电时，平均工作电压为1.2V。
采用8h率放电时，蓄电池的端电压下降到1.1V后，电池即放完电。
4. 容量和影响容量的主要因素蓄电池充足电后，在一定放电条件下，放至规定的终止电压时，电池放出的总容量称为电池的额定容量，容量Q用放电电流与放电时间的乘积来表示，表示式如下：Q=I·t(Ah)镍镉蓄电池容量与下列因素有关：①活性物质的数量；②放电率；③电解液。