鎳氫電池工作原理圖
鎳氫電池由氫氧化鎳正極,儲氫合金負極,隔膜紙,電解液,鋼殼,頂蓋,密封圈等組成。在圓柱形電池中,正負極用隔膜紙分開卷繞在一起,然后密封在鋼殼中的。在方形電池中,正負極由隔膜紙分開后疊成層狀密封在鋼殼中。
電池組成:
負極材料:儲氫合金粉
正極材料:Ni(OH)2
單體電池電壓:1.2V
循環(huán)壽命500-1000次
MH/Ni電池的電化學(xué)式可表示為:
(-)MHx KOH(6M) NiOOH(+)
氫氧化鎳電極(正極)NiooH+HO2+e = Ni(oH)2+OHˉ
吸氫電極(負極):MH+OHˉ-e = M + HO?
電池池總反應(yīng):MH+NiOOH = M+Ni(OH)?
當(dāng)電池過放電時,電極反應(yīng)為:
氫氧化鎳電極:2H?O+2e→H?+20Hˉ
(正極)
吸氫電極:H?+20Hˉ-2e-→2H?0
(負極)
過放電時,電池的總反應(yīng)的凈結(jié)果為零,由于在正極上產(chǎn)生的氫氣會在負極上新化合,同樣也保持了電池體系的穩(wěn)定。
一、鎳氫電池的應(yīng)用
氫鎳電池應(yīng)用:民用通訊電源,各種便攜式設(shè)備電源、電動工具、動力電源等。小型綠色電源,替代鎘鎳電池。
MH/Ni電池一般采用負極容量過剩的配置方式,在MH/Ni電池過充電時,正、負極發(fā)生如下反應(yīng):
氫氧化鎳電極: OHˉ-4e→2H?O+O?
(正極)
吸氫電極:H?O+O?+4e→4OHˉ
(負極)
氫氧化鎳電極全充電態(tài)時產(chǎn)生的氧氣,經(jīng)過擴散在負極上重新化合為水。既保持了電池內(nèi)壓的恒定,同時又使電液濃度不致發(fā)生巨大變化。
MH/Ni電池的正、負極上所發(fā)生的反應(yīng)均屬于固相轉(zhuǎn)變機制,不額外生成和消耗電解液組分,因此電池的正、負極都具有較高的穩(wěn)定性,可以實現(xiàn)密封和免維護。
MH/Ni電池一般采用負極容量過剩的配置方式,電池在過充時,正極上析出的氧氣可在金屬氫化物電極表面被還原成水;電極在過放時,正極上析出的氫氣又可被金屬氫化物電極吸收,從而使得電池具有良好的耐過充放能力。
當(dāng)正極析出的氧擴散到負極與氫發(fā)生反應(yīng)時,不僅消耗負極的一部分氫,影響到負極的電極電位,而且釋放的熱量會導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度顯著升高,從而加速電極反應(yīng)。
相關(guān)文章
-
格瑞普邀請您參加2024第四十九屆電磁測量技術(shù)·標準·產(chǎn)品國際研討及展會
2024-09-30 -
揭秘格瑞普電芯:從電池原料到成品的制作工藝
2024-09-23 -
鎳氫電池和鎳鎘電池哪個更安全?特性、原材料、應(yīng)用分析
2024-09-19