鎳氫電池的性能與哪些因素有關(guān)?
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-17 21:21
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鎳氫電池的性能與什么有關(guān)?
鎳氫電池的性能與什么有關(guān)?影響鎳氫電池性能的因素很多，包括正/負極板的基材、儲氫合金的類型、活性物質(zhì)的粒度、添加劑的種類和數(shù)量，以及生產(chǎn)工藝、電解液、隔膜、成型工藝等諸多方面。
添加劑(Co)、電解液、隔膜和成型工藝對電池性能的影響簡要討論如下。
1. 加入CoO對電極性能的影響
在Ni(OH)2電極上添加電鉆主要是形成高導電性的CooOH，在充電激活階段被氧化成CooOH，從而提高電極的電導率。由于這個反應(yīng)是不可逆的，所以Co的加入對電極的容量沒有影響。
在Ni(OH)2電極中加入電鉆可以提高質(zhì)子電導率和電子電導率，從而提高正極活性物質(zhì)的利用率，改善充放電性能，增加析氧過電位，從而降低充電電壓，提高充電效率。然而，過多的鉆井不僅會增加電池成本，還會降低放電電位。添加量對正極利用率的影響:在表面添加少量(2Wt%)未經(jīng)預(yù)氧化的Coo，可獲得較高的正極活性物質(zhì)利用率，在5Wt%-10Wt%范圍內(nèi)效果最佳。加入10Wt%以上后，電池容量下降。這是因為添加太多降低了活性物質(zhì)的充盈量，導致電池容量無法增加，同時也增加了正極的生產(chǎn)成本。
鉆孔量對大電流放電性能的影響:鉆孔量的增加對大電流放電性能的提高有很好的效果。鉆量越大，大電流放電性能越好。
在電激活(第一電荷)過程中，Co(OH)2的氧化電位低于Ni(OH2)，導致在Ni(OH2轉(zhuǎn)化為NiOOH之前形成穩(wěn)定的Co0OH，這大大降低了顆粒之間的接觸電阻，大大提高了顆粒與基體之間的電導率。如果放電結(jié)束時的電壓不顯著低于1.0v，則CoOOH不再參與電池的后續(xù)反應(yīng)，使負極獲得與所提供的總電荷相對應(yīng)的預(yù)充電。如果正極的可用容量耗盡由于隨后的放電,負電極仍有放電儲備由于pre-charging,可以避免大量的氫進化的負極電池充電結(jié)束時在某種程度上,并確保氫復(fù)合效率。
2.2電解液對電池性能的影響
電解液是電池的重要組成部分，其組成、濃度、用量及雜質(zhì)種類和用量對電池性能有著至關(guān)重要的影響。它直接影響電池容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命、內(nèi)部壓力等性能。
通過對比發(fā)現(xiàn)，電解液一般使用約7mol/l的KOH溶液(用部分NaOH代替KOH)。當然，電解液中還添加了少量的其他成分，如LiOH，但碳酸鹽、氯化物、硫化物等雜質(zhì)要求較高。
電池的正極和負極板只能在電解液中進行電化學反應(yīng)。對于一個密封完成的電池，有一定的空間。如果電解液太多，在充放電的過程中，密封腔的空間會變小，電池內(nèi)部壓力會升高。另一方面,過多的電解質(zhì)會導致膜孔的堵塞,防止傳導的氧氣,氫氣的快速重組不良,也會使電池的內(nèi)部壓力上升,可能氧化極板導致極板的鈍化能力下降,內(nèi)部壓力的上升可能會導致電池泄漏、爬堿,使電池故障。然而,如果電解質(zhì)太小,電極板不能完全浸漬到電解液,所以電化學反應(yīng)不完全或部分電極板不能發(fā)生電化學反應(yīng),使電池容量低于設(shè)計要求,內(nèi)部阻力變大,循環(huán)壽命變短。
