项目四任务1 镍氢动力电池的储能结构与原理.

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镍氢电池的结构
镍氢电池的工作原理
学习重点
学
学习重点
1镍氢电池的结构 2.镍氢电池的工作原理
习 重 点
学习重点
02
PART TWO
学
Knowledge preparation
习 重 点
知识准备
学习重点
• 1.镍氢电池结构 • 包括以镍的储氢合金为主 要材料的负极板、具有保 液能力和良好透气性的隔 膜、镍氢电解液、金属壳 体、具有自动密封的安全 阀及其他部件。图示的圆 柱形电池，采用被隔膜相 互隔离开的正、负极板呈 螺旋状卷绕在壳体内，壳 体用盖帽进行密封，在壳 体和盖帽之间用绝缘材质 的密封圈隔开。
学 习 重 点
学习重点
• 储氢合金既承担着储氢的作用，又起到催 化剂作用，在电池出现过充和过放电时， 可以消除由正极产生的O2和H2。从而使电 池具有耐过充、过放电的能力。但随着充 、放电循环的进行，储氢合金的催化能力 逐渐退化，电池的内压就会上升，最终导 致电池漏液失效。
学 习 重 点
学习重点
学 习 重 点
学习重点
• 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。 • 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。
学 习 重 点
学习重点
• 镍氢电池放电时，正极上NiOOH得到电子还 原成为Ni(OH)2；负极金属氢化物 (MHx)内部 的氢原子扩散到表面形成吸附态氢原子， 接着再发生电化学反应生成水和储氢合金 。在镍氢电池出现过放电时，正极活性物 质中的NiOOH已经消耗完了，这时正极上会 发生水分子被还原为氢和OH-离子。负极上 由于储氢合金的催化作用，使OH-离子与氢 反应又生成水。
03
PART THREE
学
Class practice 课堂练习
习 重 点
课堂学习
问题：动力MH-Ni电池的主要优点、缺点有哪些？
学习任务1已学习结束
累计星奖励
任务1 镍氢动力电池的储能结构与原理
【动力电池及能量管理技术】
主讲人：李冰 王登强
目录
CONTENTS
ຫໍສະໝຸດ Baidu
01 学习目标 02 知识准备 04 课堂练习 05 Next Class
01
PART ONE
Learning target
学习目标
学习目标
学习目标
Learning target
镍氢蓄电池的概述
学习重点
• 2.镍氢电池工作原理 • 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．电化学反应如下： xOH MH xH O M xe • 负极反应式 NiOOH H O e Ni(OH ) OH • 正极反应式 xNiOOH MH xNi(OH ) M • 电池反应式
学 习 重 点
学习重点
• 过充电时，正极上会析出氧，然后扩散到 负极上发生去极化反应，生成0H离子。在 电池过充电和过放电过程中，正、负极上 发生的反应可用正式表示 4 OH O 2 H O 4 e 2 2 • 正极：过充电析出氧 2 H O 2 e 2 OH H2 2 • 过放电析出氢 2 H O O 4 e 4 OH • 负极：过充电消耗氧 2 2 H + 2 OH → 2 H O + 2 e 2 2 • 过放电消耗氢
充电 放电 2 x 充电 放电 2 2 充电 放电 2 x
学 习 重 点
学习重点
• 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。
• 镍氢电池在充、放电过程中，正、负极上 在进行电化学反应时不发生任何中间态的 可溶性金属离子，也没有电解液中的任何 组分消耗和生成，因而镍氢电池可以做成 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。
学 习 重 点
学习重点
• 储氢合金在进行吸氢／放氢化学反应(可逆 反应)的过程中，也伴随着放热／吸热的热 反应(可逆反应)，同时也产生充电／放电的 电化学反应(可逆反应)。具有实用价值的储 氢合金应该具有储氢量大、容易活化、吸 氢／放氢的化学反应速率快、使用寿命长 及成本低廉等特性。
学 习 重 点