不同鎳鎘蓄電池的區(qū)別及鑒別的方法
一 鎳鎘蓄電池的分類:
目前,主要有三種不同的鎳鎘蓄電池系統(tǒng)互相競爭。袋式極板型、燒結(jié)式極板型和纖維結(jié)構(gòu)電極。纖維結(jié)構(gòu)電極式蓄電池也被稱為FNC蓄電池。
這三種鎳鎘蓄電池系統(tǒng)的主要區(qū)別在于電極的設(shè)計(jì)上:
袋式極板:
袋式極板電極是由有微孔的金屬薄板構(gòu)成,以某種方式折疊起來,形成許多小“口袋”,這些“口袋”攜帶活性物質(zhì)。后附袋式電極的局部結(jié)構(gòu)圖。
根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)造,可以知道這種電極設(shè)計(jì)有一些弊端。傳導(dǎo)物質(zhì)只圍繞在活性物質(zhì)的表面,而由于這種物質(zhì)是一種不良導(dǎo)體,則必須在活性物質(zhì)中填加石墨來增強(qiáng)其傳導(dǎo)性能。
石墨會在電解液中溶解,并且在電解液中形成一種所謂的“碳酸鹽”。由于電解液中碳酸鹽含量的增加和活性物質(zhì)中石墨含量的減少,會降低蓄電池有效電容量的獲得率。這種作用會在后面的曲線中顯示出來。
由于活性物質(zhì)中石墨的遺失是無法恢復(fù)的,因此即使是更換電解液也不能完全彌補(bǔ)這種作用造成的后果。
同時,電解液還必須更換,破壞環(huán)境,造成環(huán)境污染!
燒結(jié)式極板:
燒結(jié)式電極又是另一中構(gòu)造,可參考后附的“纖維結(jié)構(gòu)極板和燒結(jié)式極板的比較”。燒結(jié)式極板是由很薄的有微孔的金屬板構(gòu)成,將鎳薄片燒結(jié)在上面。在鎳薄片與鎳薄片之間的空間注入且填滿活性物質(zhì)。這種設(shè)計(jì)確保了活性物質(zhì)和傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的良好接觸。并且,因?yàn)檫@些電極是非常薄的(1.0~1.5mm),它們可以在容量一定的情況下產(chǎn)生一種很高的電極表面,形成很好的大電流放電性能。但是,由于這種物質(zhì)非常堅(jiān)硬,無法在充電和放電時跟上活性物質(zhì)的容量變化。這使鎳薄片之間的燒結(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生裂縫,導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的松動,這就是其循環(huán)使用壽命短的原因。
最近,在燒結(jié)式電極的基礎(chǔ)上發(fā)展出了塑膠粘結(jié)式電極。這種電極含有一定容量的塑膠物質(zhì)使電極能夠部分跟上活性物質(zhì)的容量改變。當(dāng)然,這延長了燒結(jié)式蓄電池單體的使用壽命,特別是沒有物質(zhì)從電極中掉出,沉積在電池單體的底部。但不得不懷疑的是,這種設(shè)計(jì)能改善鎳薄片之間燒結(jié)點(diǎn)處裂縫的產(chǎn)生,但是否會降低其傳導(dǎo)性能。
纖維結(jié)構(gòu)電極:
對鎳鎘蓄電池單體電極的最新設(shè)計(jì)成果是纖維結(jié)構(gòu)電極,也就是FNC系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)針對以上其他各系統(tǒng)的缺陷作出了完美的解答。
這種電極的基本設(shè)計(jì)已在“纖維結(jié)構(gòu)極板和燒結(jié)式極板的比較”一頁中以草圖的形式呈現(xiàn)了。其后的圖片顯示了在電子顯微鏡中看見的纖維結(jié)構(gòu)。
塑膠纖維與鎳的混合物質(zhì)構(gòu)成的纖維結(jié)構(gòu)保證了:
- 傳導(dǎo)體密度非常高,加上活性物質(zhì)牢固地嵌在纖維結(jié)構(gòu)中,使的內(nèi)阻極?。?/span>
- 物質(zhì)的多孔性(在1立方厘米的空間,就有300米的細(xì)絲,但有90%的容量空間可為活性物質(zhì)所用),無須在電極中填加石墨等其他物質(zhì)!
- 極大的允許彈性使其能達(dá)到很長的循環(huán)使用壽命!
- 使利用同一種電極設(shè)計(jì)方法,加工成不同厚度的電極成為可能。即可適用于極大電流放電的要求,也可適用于極長時間的放電要求!
- 充電系數(shù)小1.2,(一般為1.4),既充電效率高、省電、省時!!
- 耗水量也小!
三 檢測方法:
1 外觀判斷
通過產(chǎn)品包裝,標(biāo)簽,說明書判斷,看產(chǎn)品是否為單只1.2v的產(chǎn)品,看產(chǎn)品說明書或標(biāo)簽上是fnc還是pocket(袋式)或其他;目前市場上的纖維鎳鎘蓄電池只有德國的hoppeck一家有售。
2 記憶效應(yīng)測試:
取測試電池,充滿電后,用固定功率的負(fù)載,做放電試驗(yàn),直至放空,記錄下時間。之后做連續(xù)5次的做固定時間的放電充電測試試驗(yàn),時間以放空時所需時間的一半為宜。再次做放空試驗(yàn),并記錄時間,如果時間與測試前比相差不多,則為合格纖維鎳鎘蓄電池,如相差較大,則為不合格。
3 低溫放電性能測試:
取-40度的低溫環(huán)境,測試電池?cái)R置16小時,然后在相同條件下,以5A的電流將蓄電池放電至1.0v,此時的實(shí)際放電總?cè)萘繎?yīng)大于原額定容量的80%。












