镍氢电池动力电池.ppt

任务三碱性动力电池及其应用.【引入】碱性电池包含的电池类型广泛,现阶段在电动车辆上应用最多的是镍氢电池。该种电池技术成熟、比功率大、无记忆效应,是产业化生产的混合动力电动汽车用动力电池的主体,也是至今量产的电动汽车中应用量最大的电池种类。本章将重点介绍镍氢电池的结构、工作原理、充放电特性以及储氢合金的基本特性。.(Ni-Cd,Nickel—CadmiunBattery)因其碱性氢氧化物中含有金属镍和镉而得名。图4-,充电时为NiOOH,放电时为Ni(OH)2。负极材料为海绵状金属镉或氧化镉粉以及氧化铁粉,氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性,增加极板的容量。电解液通常为氢氧化纳或氢氧化钾溶液,为了增加蓄电池的容量和循环寿命,通常在电解液中加入少量的氢量的氢氧化锂(大约每升电解液加15~20g)。.正极充放电反应为负极充放电反应为电池总反应为.(1)镍电极反应机理镍电极充电时,首先是电极中Ni(OH)2颗粒表面的Ni2+失去电子成为Ni3+,电子通过正极中的导电网络和集流体向外电路转移;同时Ni(OH)2颗粒表面晶格OH-中的H+通过界面双电层进入溶液,与溶液中的OH-结合生成H2O。上述反应先是发生在Ni(OH)2颗粒的表面层,使得表面层中质子H+浓度降低,而颗粒内部仍保持较高浓度的H+。由于浓度梯度,H+从颗粒内部向表面层扩散。.镍电极充电时,由于质子H+在NiOOH/Ni(OH)2,颗粒中扩散系数小,颗粒表面的质子浓度降低,在极限情况下会降低到零,这时表面层中的NiOOH几乎全部转化为NiO2。电极电势不断升高,反应如下:由于电极电势的升高,导致溶液中的OH-被氧化,发生如下反应:.