镍氢电池知识.ppt

3、一次电池与二次电池的有哪些异同点？
❖ 一次电池只能放电一次，二次电池可反复充放电 循环使用
❖ 二次电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆 变化，因此设计时必须调节这些变化，而一次电 池内部则简单得多，因为它不需要调节这些可逆 性变化
❖ 一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般 充电电池，但内阻（0.2-0.5Ω）远比二次电池 大，因此负载能力较低
镍氢电池的优势
❖ 较低的成本 ❖ 良好的快充性能ຫໍສະໝຸດ Baidu❖ 循环寿命长 ❖ 无记忆效应 ❖ 无污染绿色电池 ❖ 广泛的温度使用范围 ❖ 安全性能好
镍氢电池电池的应用
❖ Ni-MH蓄电池目前的应用领域已远不是局限在移 动通信和移动计算应用领域，而是涉及五光十色 的应用领域，如专业的和消费类电动工具、视频 设备、无绳化真空设备以及个人便携设备领域等。
5、电池的主要结构组成是什么？
❖ 电池的主要组成
部分为：
镍
正极片、
氢
负极片、
电 池
隔膜纸、
结
外壳、
构 示
电解液。
意
图
6、镍氢电池的发展
20世纪60年代末：储氢合金的发现。 储氢合金在吸放氢的过程中伴有电化学效应、
热效应等。 1974年：开始储氢合金作为二次电池的负极材料的
研究。 1984年：解决了合金冲放电过程中容量衰减迅速的
第三节、储氢合金负极
储氢合金定义
储氢合金：顾名思义就是可以储存氢气的合 金。氢是化学周期表内最小最活泼的元素， 不同的金属元素与氢之间有着不同的亲和力 (Affinity)。
将与氢之间有强亲和力的A金属元素与另 一与氢之间有弱亲和力的B金属元素依一定比 例熔成AxBy合金，若AxBy合金内A原子与B原子 排列得非常规则，且介于A原子与B原子间的 空隙也排列得很规则，则这些空隙很容易让 氢原子进出。当氢原子进入后形成AxByHz的三 元合金，也就是AxBy的氢化物，此AxBy合金(主 要包括AB、A2B、AB2、AB3、AB5、A2B7)即称为 储氢合金。
储氢合金特性
储氢合金在进行吸氢/放氢之化学反应 (可逆反应)的过程中，也伴随着放热/吸热的 热反应(也为可逆反应)，同时也产生充电/放 电的电化学反应(也为可逆反应)。
储氢合金特性: 储氢量大、 容易活化(Activation)、 吸氢/放氢之化学反应速率快、 长使用寿命、 成本低廉等
常见的储氢合金
B．按电解质性质分类 按电解质性质可分为酸性电池（铅酸电池）、
碱性电池（氢镍电池）、中性电池、有机电解质 电池（锂离子电池，如Li-MnO2)、非水无机电解 质电池(Li-SOCl2锂-亚硫酰氯)和固体电解质电池。
C．按活性物质的保存方式分类 按活性物质的保存方式可以分为：活性物质保存
在电极上面，其中有一次电池和二次电池两种； 活性物质保存在电池之外，使用时通入电 极，这类有非再生型燃料电池 和再生型电池。
❖ 另外，一次电池的自放电远小于二次电池。
4、镍氢电池的电化学原理是什么？
❖ 镍氢电池采用与镍镉电池相同的Ni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；
(吸附有氢的合金) (正极) (负极)
NiOOH + MH
(释放出氢的合金) (正极) (负极)
Ni(OH)2 + M
锌-汞电池、锂电池。 （2）蓄电池：又称二次电池，如：铅酸电池、镉-
镍电池、氢-镍电池、锂离子电池 （3）贮备电池：又称“激活电池”，使用前临时注
入电解液或用其它方法使电池激活。如：镁-银电 池、铅-高氯酸电池 （4）燃料电池：该类电池又称“连续电池”，即将 活性物质连续注入电池，使其连续放电的电池。 如：氢-氧燃料电池、肼-空气燃料电池
6、镍氢电池的发展
电池的标称容量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放 电条件下，应该放出最低限度的电量
第二节、镍氢电池特点
镍氢电池的特点
❖ 镍氢蓄电池是NiCd蓄电池的新发展,体积能量密度 高,而且对环境无污染和无记忆效应,受到广大用 户的欢迎。
❖ 它具备较高的容量,可大电流放电,允许再充电次 数高达500～1000次,价格日趋合理（预计今后3～ 5年内,每年成本可下降3％）,并且可利用现行的 NiCd蓄电池的充电设施,因而Ni-MH蓄电池获得广 泛应用。
❖ 这些应用领域覆盖各种各样的具体应用，大到远 程通信设备的ups系统和电动车辆，小到电动自行 车的电源、照明设备乃至美容工具等的电源，不 一而足。
发展前景
❖ 镍氢电池是继镉镍电池之后的新一代高能二次电 池，由于它具有高容量、大功率、无污染等特点 而倍受人们的青睐，是当今二次电池重要的发展 方向之一。
问题。 1987年试生产。
6、镍氢电池发展
1984年实现了利用储氢合金材料作为负极材料制造 出首批镍氢电池。美国、日本等国竞相研究开发储氢 合金材料和Ni／MH电池。我国也建成了数家年产数 百吨储氢合金材料和千万只镍氢电池的大型企业。由 于镍氢电池负极材料中要使用大量稀土元素，而我国 的稀土资源十分丰富，其储量位于世界前列，为我国 发展镍氢电池打下了良好的基础。
目前常见的储氢合金主要为： AB5型(如LaNi5、CaNi5) AB2型(如MgZn2、ZrNi2) AB型(如TiNi、TiFe) A2B型(如Mg2Ni、Ca2Fe)
其中前三种合金的氢气储存密度小于2wt%，A2B型 合金的氢气储存密度(例如Mg2Ni)可以高达6wt%以上。
1、电池的定义
❖ 电池通常来说是指一种化学电源，是一种直接把 化学能转变成电能的装置。它由两种不同成分的 电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在 能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一 外部载体上时，通过转换其内部的化学能来提供 电能。
2、电池的分类
A．按工作性质分类： （1）原电池：又称一次电池。如：锌-锰干电池、
镍氢电池知识
第二章 目 录
第一节、镍氢电池介绍 第二节、镍氢电池特点 第三节、储氢合金负极材料 第四节、正极材料 第五节、电池相关常识介绍 第六节、电池常见问题与分析 第七节、组合电池基本常识
第一节、镍氢电池介绍
第一节、镍氢电池介绍
1、什么是电池？ 2、电池的分类 3、一次电池与二次电池的异同点 4、镍氢电池的电化学原理 5、镍氢电池的主要结构组成 6、镍氢电池的发展