镉镍蓄电池专题知识专业知识讲座
镉镍蓄电池与阀控式密封铅酸蓄电池介绍(ppt 26页)
复合 3）密封式蓄电池：特殊材料外壳，特别密封，正常情况下，
处于气密和液密状态。因而无水分溢出。 4）H+抑制式蓄电池:特制负极板,使得H离子不会析出或少析
出，不会变成氢气逸出。
二、蓄电池的工作原理与特性
１、工作原理：
正极活性物质：二氧化铅（PbO2）电解液：稀硫酸（H2SO4） 负极活性物质：海绵状金属铅（Pb） 电化当量:PbO2的电化当量41.46g/Ah, Pb的电化当量
阀控式密封铅酸蓄电池 基础知识
山东鲁能智能技术有限公司
SHANDONG LUNENG INTELLIGENCE TECHNOLOGY CO.,LTD.
第一节 蓄电池的基本种类 1、就目前市场上主流产品而言，有4大类：
此外，还有燃料电池如锌空气蓄电池等。 铅酸、镉镍两类蓄电池比较常见。其分 类如下： 2、镉镍蓄电池
第二节 镉镍蓄电池的简单介绍 1、镉镍蓄电池的工作原理
其电极有吸收和释放水的特性，充电时释放水， 电解液液面升高；放电时吸收水，电解液液 面下降。
2、高倍率镉镍蓄电池的基本性能
1)额定容量:充足电的蓄电池,在规定温度和一定负荷下,连续放电到规定终止 电压时,放电电流和放电时间的乘积。单位：安时 Ah。GNG系列高倍率镉 镍电池一般4h制规定蓄电池容量。有5Ah、 10Ah、20Ah、 40Ah等。
电力工程中常用的为:GNG系列高倍率烧结式 隔镍蓄电池
2、铅酸蓄电池
1)防酸隔爆式铅酸蓄电池盖上装有防酸隔爆冒. “防酸”是指酸雾不易析出蓄电池外部,“隔爆” 是指蓄电池内部不致引起爆炸 2)消氢式铅酸蓄电池在盖上装有“催化拴”,能够 促使氢和氧合成水返回蓄电池内部. 3)阀控密封铅酸蓄电池在后面重点介绍.
镉镍蓄电池介绍
使用环境温度：-40℃～60℃
二、蓄电池参数
（六）、温度对蓄电池影响
高温：高温对蓄电池充电效率及蓄电池寿命有影响， 当蓄电池的温度为35℃时，充放电循环次数约为25℃ 时的4/5；当蓄电池的温度为40℃时，充放电循环次 数约为25℃时的3/4；当蓄电池的温度为50℃时，充 放电循环次数约为25℃时的1/2。
放电电流：放电时的电流大小，一般常用“倍率”表示， 数值上等于额定容量的倍数。
根据输出功率的不同分为超高倍率、高倍率、中倍率和 低倍率蓄电池。
二、蓄电池参数
（四）、内阻 蓄电池的包括欧姆内阻和电化学反应时表现出的极化电
阻两部分 ，与蓄电池结构、环境温度、荷电状态有关，因此 很难定义和准确地测量出内阻。
氧化镉〔Cd（OH）2〕，而在充电时则得到电子，发生还原 反应，又生成金属镉，反应式为：
放电
负极： Cd + 2OH－
Cd（OH）2 + 2e
充电
蓄电池的总反应式：
放电
Cd + 2NiOOH + 2H2O ）2
2Ni（OH）2 + Cd（OH
充电
一、镉镍蓄电池原理和结构
在蓄电池被充满电后，即全充电态时，如果继续进行充 电则处于过充电状态，此时充电电流会使电解液中的水电解 ，正极上析出氧气（O2），负极上析出氢气（H2），反应式 为：
镉镍蓄电池介绍
一、镉镍蓄电池原理和结构
（一）、原理
镉镍蓄电池在充电过程中，镉镍蓄电池能够把电能转变 为化学能储存起来，使用时蓄电池把储存的化学能再转变为 电能，两者的转变是可逆的，即蓄电池能够进行充电与放电 的循环过程。
镉镍蓄电池课件
镉镍蓄电池课件xx年xx月xx日•镉镍蓄电池概述•镉镍蓄电池的构造与原理•镉镍蓄电池的性能指标与测试•镉镍蓄电池的应用领域与市场前景目•镉镍蓄电池的安全使用与维护保养•镉镍蓄电池的发展趋势与挑战录01镉镍蓄电池概述镉镍蓄电池是一种二次电池，它是由正极、负极、电解质、隔膜和外壳等组成的。
镉镍蓄电池的正极材料是氢氧化镍，负极材料是海绵状镉，电解质是氢氧化钾溶液。
镉镍蓄电池的定义镉镍蓄电池的特点镉镍蓄电池具有较高的能量密度，这意味着在相同的重量下，它可以存储更多的电能。
高能量密度长寿命环保安全镉镍蓄电池的寿命较长，可以满足各种应用的需求。
镉镍蓄电池中的镉和镍都是环保的，不会对环境造成太大的污染。
镉镍蓄电池的安全性较高，不会因为过充、过放或短路等操作而产生危险。
镉镍蓄电池的发展历程镉镍蓄电池开始出现，并逐渐被应用于各种领域。
20世纪初随着电动汽车的兴起，镉镍蓄电池开始被广泛应用于汽车领域。
20世纪60年代随着电子技术的发展，镉镍蓄电池开始被广泛应用于各种电子设备中。
20世纪80年代随着环保意识的提高，镉镍蓄电池开始被广泛应用于绿色能源领域。
21世纪初02镉镍蓄电池的构造与原理由氧化镍粉、氢氧化镍、活性炭和凝胶剂等材料混合制成。
正极由镉粉、氢氧化镍、炭黑和凝胶剂等材料混合制成。
负极通常由聚乙烯或聚丙烯制成，用于隔离正负极，防止短路。
隔膜通常由镍合金或不锈钢制成，用于容纳正负极和电解液。
电池外壳镉镍蓄电池的内部结构在充电时，正极材料中的氧化镍被还原成金属镍，同时释放出电子，通过导线传输到正极。
在负极上，镉粉被氧化成镉离子，同时吸收电子，也通过导线传输到负极。
此时，正负极之间产生电势差，这个电势差是电池储存电能的原因。
放电过程在放电时，正负极上的电子通过导线释放出来，供给外部电路使用。
同时，正极和负极上的金属镍和镉离子分别还原成金属单质，附着在电极表面。
这个过程就是电池放电的过程。
充电过程镉镍蓄电池的工作原理VS镉镍蓄电池的材料要求要求具有高电导率、良好的化学稳定性和耐腐蚀性。
镉镍电池使用常识
镉镍电池使用常识安徽省庐江二中束义福1.2. 1.镉镍电池有何优点。
除了寿命长容量大之外，它还具有内阻小，能持续提供较大的放电电流的特点。
在大指数闪光灯中使用时，可以减少电容充电时间，使拍照时间缩短，适于抢拍。
另外，镉镍电池不易损坏，对过放电和充电均有一定的耐受能力，对充电器的要求也不高。
一般家庭用于袖珍手电筒。
电动剃须刀和袖珍收音机敢为方便可靠。
3. 2.镉镍电池的型号是怎样表示的？镉镍电池是一种蓄电池，，它用氢氧化镍做正极，金属镉做负极。
这与干电池以碳精棒做正极、锌皮做负极不相同，因而型号也不同。
镉镍电池按结构可分为GNY和GN（国际上尚不统一），其中G表示镉，N表示镍，Y表示圆形密封型。
GNY—0.5型号，其中0.5表示容量为0.5安时，即500毫安小时。
500毫安小时的意思是用50毫安电流放电，可以放10小时。
家庭常用的还有外形与1号干电池相同的GNY—4镉镍电池容量可以高达1000安时，家庭极少使用。
4. 3.镉镍电池使用很划算。
镉镍电池深受欢迎，主要原因是可充电、寿命长，其反复充电次数可超过1000次。
同时镉镍电池的容量相当大同5号干电池外形尺寸完全一样的镉镍电池（俗称“5号”镉镍电池）每次充满电后，其额定容量不低于500毫安小时，是5号干电池的两倍半，另外，镉镍电池在超过1000次充放电后，虽然额定容量会稍有下降，但仍可维持一定的容量。
据有关资料显示，进行1750次充电后，其容量仍然可达350毫安小时。
这样算来，一节“5号”镉镍电池至少要相当于3800多节5号干电池，以价格每节9元计算，显然比5号干电池划算得多。
5. 4.如何选购镉镍电池？镉镍电池质量往往相差较大。
国内市场上常见有三洋、日立和索尼等牌号电池，以三洋最好。
国产GNY——0.5也可以。
购买时应注意电池外观，不应有白色物质析出，否则说明该电池密封不好，已漏液。
有条件者可携带一支万用表测量一下电池的电压，镉镍电池标称为1.2伏，在商店搁置后，允许电压有所降低，一般在一伏以上即可。
镉镍蓄电池课件
高温对电池性能的影响
高温环境下，镉镍蓄电池的电解液可能蒸发加快 ，导致电池性能下降，同时增加电池内部压力。
热失控风险
高温环境下，电池内部的化学反应可能加速，导 致热失控现象，引发安全问题。
3
安全性建议
在高温环境下使用镉镍蓄电池时，应确保电池具 有良好的散热条件，避免长时间暴露在高温环境 中，并定期检查电池状态。
国外政策法规
欧盟、美国、日本等发达国家和地区也制定 了相应的废旧电池回收处理法规和标准，对 电池生产商、销售商和消费者都提出了明确
的责任和要求。
企业如何参与并推动回收利用工作
01 02
建立回收体系
企业应建立完善的废旧电池回收体系，包括回收网络的建设、回收渠道 的拓展、回收技术的研发等方面，以确保废旧电池得到有效回收和处理 。
建立完善的回收处理机制
对于废旧镉镍蓄电池进行专业回收处 理，避免对环境造成污染，同时降低 安全隐患。
07
镉镍蓄电池回收利用与环保政 策解读
回收利用现状及方法介绍
回收利用现状
目前，镉镍蓄电池的回收利用工作已经得到 了广泛的关注，许多国家和地区都建立了相 应的回收体系和制度，以确保废旧电池得到 妥善处理。
。
导电剂与粘结剂
为了提高电极的导电性和粘结强度 ，需选用合适的导电剂和粘结剂。
电解液
一般采用氢氧化钾水溶液作为电解 液，需严格控制其浓度和杂质含量 。
电极制备工艺
配料与混合
将金属粉末、导电剂、粘 结剂等按一定比例混合均 匀，形成电极浆料。
涂布与干燥
将电极浆料均匀涂布在金 属集流体上，然后进行干 燥处理，使浆料中的粘结 剂固化。
放电性能
高温环境下，电池放电性能提高，但过高的温度会加速电 池老化。低温环境下，电池放电性能下降，可能导致电池 无法正常工作。
镉镍蓄电池课件
镉镍蓄电池的寿命较长，可以 多次循环使用。
环保
镉镍蓄电池不含有有毒物质， 对环境友好。
经济性
虽然镉镍蓄电池的价格较高， 但其长寿命和环保特点使得其
具有较好的经济性。
02
镉镍蓄电池的构造与组成
电池外壳与电解液
电池外壳
通常由不锈钢制成，用于容纳和 保护电池内部组件。
电解液
通常由氢氧化钾或氢氧化锂与蒸 馏水混合而成，用于在电池中传 递电荷。
镉镍蓄电池的安全使用注意事项
正确充电
使用推荐的充电设备，按照充电指南 进行充电，避免过度充电导致电池损 坏或爆炸。
避免短路
在操作过程中避免电池正负极直接接 触，防止短路现象导致电池损坏或燃 烧。
远离明火
将镉镍蓄电池存放在远离明火、高温 和易燃物品的地方，防止火灾风险。
定期检查
定期检查电池外观、充电状态和功能 ，及时发现和处理电池故障或异常情 况。
镉镍蓄电池的维护保养方法与周期安排
定期充电
电量监测
按照使用说明或推荐的时间表定期为镉镍 蓄电池充电，以保持电池的正常功能和寿 命。
定期检查电池的电量水平，确保其在正常 范围内，并根据需要调整充电次数和时间 。
清洁和维护
存储管理
定期清洁电池表面，清除灰尘、污垢和其 他杂质，以保持良好的散热性能和电气连 接。
镉镍蓄电池具有高能量密度、 长寿命和快速充电等优点，适 合用于电动汽车领域。
电动汽车领域的镉镍蓄电池应 用包括启动电池、辅助电池和 动力电池等。
镉镍蓄电池在电力存储和备用电源领域的应用
随着电力存储和备用电源市场的不断扩大，镉镍蓄电池的应用也在增加。
镉镍蓄电池具有高能量密度、长寿命和环保等优点，适合用于电力存储和备用电源 领域。
镉镍蓄电池课件
电解液通常由氢氧化钾、氢氧化钠等强碱性溶液制成，同时加入一些添加剂以改善电池性能。
电解液的成分
镉镍蓄电池的电解液材料
06
镉镍蓄电池的安全使用和维护保养
镉镍蓄电池的安全使用注意事项
禁止充电时使用手机或其他电子设备，以防止电池过热和受到损害。
禁止将电池放置在高温、高湿、易燃易爆等危险环境中。
军事和航空应用
在一些偏远地区或发展中国家，镉镍蓄电池仍然被用作储能电源，以提供稳定的电力供应，满足人们的基本需求。
储能系统
镉镍蓄电池在其他领域中的应用
04
镉镍蓄电池的市场现状和发展趋势
镉镍蓄电池的市场现状
镉镍蓄电池市场规模
全球镉镍蓄电池市场规模稳步增长，主要受到可再生能源、电动汽车等行业的驱动。
镉镍蓄电池的充电性能
充电效率
由于镉镍蓄电池的充电效率较高，所以充电时间相对较短。
充电时间
镉镍蓄电池可以采用定电流充电或定电压充电两种方式进行充电。
充电方式
放电容量
在规定的放电条件下，镉镍蓄电池可以放出较大的电量，其容量通常以安培小时（Ah）为单位进行表示。
放电时间
镉镍蓄电池的放电时间较长，可以达到数十小时甚至数天。
镉镍蓄电池市场结构
市场主要由几家主导厂商和更多的中小型企业构成，其中主导厂商在技术和品牌方面具有优势。
镉镍蓄电池的应用领域
镉镍蓄电池广泛应用于汽车、电力、工业等领域。
01
02
03
技术创新
未来镉镍蓄电池技术将不断进行创新和改进，如提高能量密度、降低成本等。
环保要求
随着环保意识的增强，对镉镍蓄电池的环保要求将更加严格，将促进研发更环保的替代产品。
镉镍蓄电池电解水的原理
镉镍蓄电池电解水的基本原理1. 电解水的定义与原理电解水是通过电流通过水溶液时，将水分解成氢气和氧气的过程。
水分子（H2O）在电解过程中被分解成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-），而这些离子在电解过程中会被电流的作用分离出来。
电解水的原理是基于电解质溶液中的离子导电性。
当电解质溶液中添加了适当的电解质，如盐或酸，会产生离子，使电解质溶液能够导电。
当通过电解质溶液通入电流时，正极（阳极）会吸引阴离子（如氯离子Cl-），而负极（阴极）会吸引阳离子（如钠离子Na+）。
在电解质溶液中，水分子也会被电流分解成氧气和氢气。
2. 镉镍蓄电池的构造镉镍蓄电池，也称为镍镉电池，是一种可充电电池。
它由一个正极（镍氢电极）、一个负极（镉电极）和一个电解质溶液组成。
正极（镍氢电极）由镍氢化物（NiMH）构成，是电池中的氧化剂。
负极（镉电极）由金属镉构成，是电池中的还原剂。
电解质溶液通常是碱性的，如氢氧化钾（KOH）溶液。
3. 镉镍蓄电池的充放电过程镉镍蓄电池的充放电过程可以分为两个反应：充电反应和放电反应。
充电反应：1.正极（镍氢电极）：在充电过程中，镍氢化物（NiMH）会被氢离子（H+）还原成镍金属（Ni）和水分子（H2O）。
Ni(OH)2 + H2O + e- -> Ni + 2OH- + H2O2.负极（镉电极）：在充电过程中，金属镉（Cd）会被氧气（O2）氧化成氢氧化镉（Cd(OH)2）。
Cd + 2OH- -> Cd(OH)2 + 2e-3.电解质溶液：在充电过程中，氢氧化钾（KOH）溶液中的氢氧根离子（OH-）会被氧气和氢离子还原成水分子（H2O）。
2OH- -> H2O + O2 + 2e-放电反应：1.正极（镍氢电极）：在放电过程中，镍金属（Ni）会被氢氧根离子（OH-）氧化成镍氢化物（NiMH）。
Ni + 2OH- + H2O -> Ni(OH)2 + H2O + 2e-2.负极（镉电极）：在放电过程中，氢氧化镉（Cd(OH)2）会被氢离子（H+）还原成金属镉（Cd）。
镉镍蓄电池
二、Cd/NiOOH蓄电池的工作原理
工作原理
电池的负极为海绵状金属镉，正极为氧化镍(NiOOH)，电解 液为KOH或NaOH水溶液，电池电化学式为 (-)Cd▏KOH(或NaOH)▕NiOOH(+)
正极 2NiOOH + 2H2 O +2e 2Ni(OH)2 2OH负极 Cd +2OH Cd(OH)2 + 2e
-
电池反应
Cd + 2NiOOH + 2H2O 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
三、氧化镍电极的工作原理
氧化镍电极的反应机理 p型氧化物半导体电极, 通过电子脱离正离子后形 成的带正电荷的空穴进行导电.
电子缺陷□e-
质子缺陷□H+
Ni(OH)2晶格中离子分布示意图
Ni(OH)2电极-溶液界面双电层的形成
氧化镍电极的充放电曲线
曲线1是氧化镍电极的放电曲线，曲线2是充电曲线。虚线3是充电后经过一 段时间搁置后的放电曲线
曲线1的反应式 NiO2+H2O+e↔NiOOH+OHNiOOH+H2O+e ↔Ni(OH)2+OH曲线2为充电过程
虚线3的反应式 2NiO2+H2O→2NiOOH+1/2O2 NiOOH+H2O+e ↔Ni(OH)2+OH-
• 放电条件(放电深度, 温度, 放电倍率等)对电池的循 环寿命影响很大，尤其是放电深度
自放电
镉镍电池的自放电很小。如前所述，负极不发生镉的溶解而 析氢，仅有氧对镉的化学作用而引起很小的自放电。正极仅 在充电后的初期有自放电，随后立即停止。
七、Cd/NiOOH蓄电池的制造工艺
镉镍碱性蓄电池讲义
中德财政合作青海太阳能项目电站管理人员培训教材镉镍袋式碱性蓄电池原理与维护青海省光明工程有限公司2005年8月一、电池的分类：电池的种类及其分类方法比较多，通常按电池的工作性质，电解质以及电极材料来进行分类。
但也存在着一定的局限性，不能反映电池的全貌，目前主要分为四类。
1、原电池，也称一次电池。
其活性物质用尽后不能用充电的方法使之恢复，只能废弃。
如二氧化锰电池，锌—氧化汞电池等等。
电液不流动的电池称“干电池”。
2、蓄电池，也称二次电池。
其活性物质消耗尽后可利用充电方法使之恢复，因此电池得以再生。
电池内部反应自发发生并向电池外部用电设备输出电流的过程称之放电。
反之，向电池内输入电能即有与放电电流方向相反的电流通过电池，电池内部发生与放电反应相反的反应。
此过程为充电。
二次电池为电能贮存装置，故称蓄电池。
3、贮备电池。
电池的某一重要组成与电池其他组成分开，这时自放电排除，故电池可长期保存，通常是电解质被隔离，使用前迅速加入电解液，电池即放电。
4、燃料电池，将燃料（氧气、甲醇等）和氧化剂分别作为电池两极的活性物质保存在电池主体之外。
当反应物连续通入电池体时，即可连续放电。
二、镉镍袋式碱性蓄电池的基本构造1、一般结构：主要部件有正、负极板、隔膜、电解液、电池壳，另还有一些零件，如端子、连接条等。
2、镉镍袋式碱性蓄电池的结构、特点镉镍袋式蓄电池具有优良的电性能、寿命长、结构坚固、耐过充过放电、自放电小、可靠性高、维护方便，并用不同极板结构来适应不同倍率电流的放电。
可在-40℃—60℃环境下使用，并且有良好的荷电保持能力。
可以在任何条件下长期贮存而无损坏。
（1）极板：正负极是由正、负极性活性物质包在穿孔镀镍（负极未镀镍）钢带制成的袋子里。
（2）外壳：一般为塑料或镀镍钢外壳。
（3）隔板：通常是塑料栅或镀镍栅。
（4）电解液：以氢氧化钾为主体的水溶液，比重1.20（20℃时）。
三、镉镍袋式碱性蓄电池工作原理1、电池特性袋式极板的基本原理是把粉末状的活性物质包在一个封闭的扁平穿孔钢带袋里，并把这些袋叠放在一起制成电极。
镍镉电池原理及充电方法讲解
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，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。
镉镍蓄电池技术讲座——第一章 组成及分类
镉镍蓄电池技术讲座——第一章组成及分类
何怿庆
【期刊名称】《电池》
【年(卷),期】1989(000)003
【摘要】前言镉镍蓄电池在化学电源中是历史最悠久,他用最广泛,最受使用者欢迎的系列之一。
过去在我国由于镍资源短缺,以及价格较贵,所以发展缓慢。
在日常生活领域中几乎是空白。
但今天,对此应有新的认识,这既是因为我国镍资源现在并不那么短缺了,
【总页数】5页(P)
【作者】何怿庆
【作者单位】上海电池公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM91
【相关文献】
1.国民经济重点行业主要辅机设备变频调速节能技术讲座(五) 第一章电力行业第四节脱硫增压风机变频调速节能改造(上) [J], 徐甫荣;
2.国民经济重点行业主要辅机设备变频调速节能技术讲座(九) 第一章电力行业第七节火电厂水泵变频调速节能综述 [J], 徐甫荣;
3.国民经济重点行业主要辅机设备变频调速节能技术讲座(十五) 第一章电力行业第十节凝结水泵变频调速节能改造(上) [J], 徐甫荣;
4.国民经济重点行业主要辅机设备变频调速节能技术讲座(十三) 第一章电力行业
第九节循环水泵变频调速节能改造(上) [J], 徐甫荣
5.国民经济重点行业主要辅机设备变频调速节能技术讲座(十六) 第一章电力行业第十节凝结水泵变频调速节能改造(下) [J], 徐甫荣
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
之后使用的发泡镍电极骨架的镉镍电池，与烧结式电 池相比，其容量提高40％。并可快速充电，节约金属镍的 用量。
• Cd/NiOOH电池的用途
氧化镍电极充电过程
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
– 充电时：
H+(固 )+OH-(液 )-e→H2O(液 )+W e-(固 )+W H ( + 固 )
Ni(OH)2 +OH-→NiOOH+H2O+e 正极充电反应
– 放电时：
H 2O(液 )+W H+(固 )+W e-(固 )+e→H +(固 )+OH-(液 )
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
5.2.2 电极电位与电动势
正极 2NiOOH+2H2O+2e → 2Ni(OH)2+2OH-
+
=
+
(0.49)+
RT 2F
ln
[a2(H2O)] [a2(OH-) ]
负极 Cd+2OH → Cd(OH)2 +2e
-
=
-
(-0.809)
—
RT ln[a2(OH-)]
2F
E = + - =1.299+ RT lna(H2O)
F
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
5.3 氧化镍电极
5.3.1 氧化镍电极的反应机理
p型氧化物半导体电极, 通过电子脱离正离子后形成 的带正电荷的空穴进行导电。
电极的成型方法，请：联系本人或网站删除。
管(盒)式电极是将配制好的电极粉料加入表面有微孔的管或盒中，
镉-镍电池利用盒式电极。此类电极不易掉粉，电池寿命长。
烧结式电极将电极粉料加压成型，经高温烧结处理，也可烧结
成电极基板，浸渍活性物质烘干。烧结式电极强度高，孔隙率
高，可以大电流、高倍率放电，寿命长，工艺复杂，成本较高。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
• 性能特点：
正极的活性物质为羟基氧化镍，为增加导电性，在 羟基氧化镍中添加添加剂。 负极活性物质为海绵状金属镉，装在带孔的镀镍极 板盒中或烧结在基体上。
电解液是KOH溶液，在密度约1.30g/cm3时电导率最大
镉镍电池可用做铁路列车、 飞机、 船舶等的启动、 照明电源， 矿山 机械与矿灯电源， 电力、 电信等系统的 储备及应急电源， 广泛应用于现代军事武器及航天事业， 密封镉镍电池在便携式电子设备上应用广泛 。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
电子缺陷e-（空穴）
质子缺陷H+
Ni(OH)2晶格中离子分布示意图
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
Ni(OH)2电极-溶液界面双电层的形成
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系人或网站删除。
发泡式电极：发泡镍电极是将泡末塑料进行化学镀镍，高温碳 化后得到多孔网状镍基体，将活性物质填充在镍网上，经轧制 成泡沫电极。泡沫镍电极孔隙率高(90％以上)，真实表面积大， 电极放电容量大，电极柔软性好，适合作卷绕式电极的圆筒形 电池。目前主要用于氢-镍和镉-镍电池。 纤维式电极：是以纤维镍毡状物作基体，向基体孔隙中填充活 性物质，电极基体孔隙率达93％～99％，具有高比容量和高活 性。电极制造工艺简单，成本低，但镍纤维易造成电池正、负 极短路，自放电大，目前尚未大量应用。
开路电压为1.38V，工作电压为1.25V左右，充电到 1.40-1.45V截止。该蓄电池不需维护，携带方便。放电 电压平稳。在常温下循环次数可达1000-2000次。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
• Cd/NiOOH电池的优缺点
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
主要内容：
– 镉镍电池概述 – 热力学原理 – 氧化镍正极 – 镉负极 – 密封镉镍电池 – 镉镍电池的性能 – 镉镍电池的制作工艺
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
5.2 Cd/NiOOH蓄电池的工作原理
5.2.1 成流反应
正极 2NiOOH+2H2O+2e→2Ni(OH)2+2OH负极 Cd2++2OH → Cd(OH)2 +2e
电池反应 Cd+2NiOOH+2H2O → 2Ni(OH)2+Cd(OH)2
电解质 KOH 不参加反应，只起导电作用。但由于反应 中有水参加，所以电解液量不能太少 。
本章重点：
正极：反应机理、镍电极的特点及存在的问题 电池密封：工作原理、密封措施。 制造工艺原理：正极活性物质的制备、烧结式电极
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
5.1 概述
(-)Cd KOH(或NaOH) NiOOH(+)
Cd + 2NiOOH + 2H2O → 2Ni(OH)2+ Cd(OH)2
• 发展历史
20世纪30年代以前, 主要是极板盒式电池 20世纪30年代, 研制出烧结式电池 20世纪40年代, 研制出密封Cd/NiOOH蓄电池 20世纪80年代, 研制成纤维式、发泡式Cd/NiOOH电池
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处
优点：使用寿命长，蓄电池自放电小, 使用温度 范围广, 耐过充过放, 放电电压平稳, 机 械性能好。
缺点：活性物质利用率低, 成本较高, 负极镉有 毒, 电池长期浅充放循环时有记忆效应。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处 ，请联系本人或网站删除。
• Cd/NiOOH电池的分类