鎳氫 鎳鎘電池培訓教材

2021-08-07 21:22:04 字數 4915 閱讀 4405

(ni-mh、ni-cd battery training textbook)

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第一部份電池原理及結構

一、 鎳氫、鎳鎘電池原理

1. 鎳鎘電池工作原理:

2ni (oh)2 + cd (oh)2 2 niooh + cd + 2h2o ±q(總化學反應)

ni (oh)2 :正極物質,球鎳。

cd (oh)2 :負極物質,氫氧化鎘(有汙染)。

niooh :正極物質充電過程中被氧化生成物,羥基氧化鎳。

cd :負極物質被還原生成物,鎘。

2h2o :充電過程產物。

2. 鎳氫電池工作原理:

2ni (oh)2 + m niooh + mh ±q(總化學反應)

ni (oh)2 :正極物質,球鎳。

m :負極物質,儲氫合金粉。

niooh :正極物質充電過程中被氧化生成物,羥基氧化鎳。

mh :負極物質被還原生成物。

二、 各部份功用

1. cell cap(蓋帽):與電池正極相連,起密封和導電作用,蓋帽分平(flat cap)和尖頭(nigh cap)兩種。

1. gasket(密封圈):使電池正、負極隔絕以及防止漏液。

2. top insulator(頂部絕緣墊):防止正負極短路。

3. current collector(集耳):將正極片與頂蓋聯接,起集電流及導電流作用。

4. cell can(電池殼):起容器以及充當負極導體作用。

5. bottom insulator(底墊):防止電池底部短路。

6. safety-vent system(安全閥系統):在電池過充或過放時電池內部壓力過大,氣體通過安全閥排放。

7. separator(隔膜):保持電解液並使正負極隔離,防止電池內部短路。

8. positive electrode(正極板):電極上活性物質反應產生電流。

9. negative electrode(負極板):電極上活性物質反應產生電流。

第二部份電池標識

一、 單體電池

電池標識分為五大部份:名稱縮寫、型號、容量、蓋帽型別、種類。

1. 格瑞普名稱縮寫:grepow 縮寫為grp

2. 電池型號

電池型號根據電池使用的鋼殼外徑和高度來加以區分。

3. 容量

指在一定放電條件下,電池放電至截止電壓時放出的容量,iec標準規定鎳鎘和鎳氫電池在20℃±5℃環境下,以0.1c充電16小時後以0.2c放電至1.

0v時所放出的電量為電池的額定容量,其單位一般為ah、mah、(1ah=1000 mah)

4. 蓋帽型別

a——代表「flat cap」平頂 b——代表「high cap」平頂

5. 電池種類

(1) 標準型

特點:a. 迴圈壽命長至少進行500~1000次充放迴圈(在室溫條件下)。

b. 免維護若避免過充和過放,使用鎳鎘和鎳氫電池就像使用乾電池一樣,即使在放電狀態段時間,經簡單的充放迴圈,電池就可以恢復正常。

c. 效能穩定可以在很寬的溫度範圍內使用,電池內阻低,可以保證電池即使在大電流放電後還可保持穩定的電壓。

使用範圍:儀表、計算器、隨身聽、便攜影印機、詞彙處理機、無繩**、移動**、玩具、燈具、照相燈。

(2) 通用型

特點:a. 迴圈壽命長電池可迴圈使用500~1000次,這使得使用它顯得很經濟,並且能提供與使用裝置一樣長的使用時間。

b. 可靠的安全閥為長時間應用和防止電器失效提供保證。

c. 密封防漏結構不需加水的密封結構使電池免維護,在充放電和儲存過程中,電池可放於任何位置。

使用範圍:無繩**、便攜**、呼機、遙控器、模型機車、應急燈。

(3) 高倍率型

特點:a. 優異的快速充電和大電流放電效能高倍率電池可以採用1c 的電流進行充電,使得電池在1小時多便可以充滿;在以10c電流放電時,它可以放出大約85%的容量。

b. 可靠和穩定性能在1c和10c放的迴圈條件下,高倍率電池可以進行數百次迴圈,容量不會有大的損失,考慮到電池電壓和時間的因素,高倍率電池的效能是優異的。

典型應用:電動工具(電鑽、電動螺絲刀、電鋸)

玩具、遙控車.

(4) 低溫型

特點:a. 可以在-40℃環境下工作

b. 迴圈壽命長,可靠性高低溫電池在主電源故障時才進行放電,它的壽命是由操作條件來表示,而不是迴圈次數,電池的壽命受環境溫度、充電電流、放電頻率和放電深度的影響。

c. 低溫環境下突出的效能

典型應用:指示燈、應急燈。

(5) 高溫型

特點:a. 工作範圍35℃到70℃間

b. 迴圈壽命長,可靠性高高溫電池在充電源故障時才進行放電,它的合格由操作時間來表示,而不是迴圈次數,電池的壽命受環境溫度,充電電流,放電頻率放電深度的影響,在正常的操作下,電池壽命可達5~7年,甚至更長。

c. 高溫下突出的表現電池35℃到70℃之間仍有高的浮充電效率。

典型應用:指示燈、應急燈。

(6) 高容量

特點:a. 具有普通型和通用型的優點

b. 具有較高的容量由於選擇效能優異的原材料和嚴格的生產工藝,電池能給用電裝置長時間提供能量。

c. 長的迴圈壽命和穩定的效能

典型應用:數位相機。

6. 電池標識舉例:

a. ni-mh lh-aa2000mahas(a 、s一般略去)

(1) ni-mh 鎳氫電池

(2) lh leoch縮寫

(3) aa 代表型號h=50mm φ=14.5mm

(4) 2000mah 代表容量

(備註:一般電池標稱容量即為1c,此處1c=2000 mah,若以0.5c充放電,即以0.5c×2000 mah/1c=1000 mah充放電)

(5) a代表平頂

(6) s代表高容量

b. ni-cd lh-aa700 mahbh(b 、h一般略去)

(1) ni- cd 鎳氫電池

(2) lh leoch縮寫

(3) aa 代表型號h=50mm φ=14.5mm

(4) 700mah 代表容量

(備註:一般電池標稱容量即為1c,此處1c=700 mah,若以0.2c充放電,即以0.2c×700 mah/1c=140 mah充放電)

(5) b代表高頂

(6) h代表高溫型電池

7. 特性:

電池有5個最主要的特性:充電、放電、儲存壽命、迴圈壽命和安全方面。

(1) 充電特性

電池的充電特性受電流、時間和溫度的影響,當充電電流增大或溫度降低時,電池電壓上公升,一般在0℃~45℃以1c或更小的電流時進行恆流充電,同時應避免將電池過充。

(2) 放電特性

放電特性受放電電流、溫度等因素的影響,放電平台均1.2v,放電電流增大或溫度下降時,電池的放電效率會下降。

(3) 迴圈壽命特性

電池的迴圈壽命受充放電電流、溫度和其它因素的影響,在iec充放條件之下,鎳氫電池在500次以內,鎳鎘電池在1000次以內。

(4) 自放電特性(儲存特性)

當電池放置時,由於自放電的緣故,電池容量會慢慢減少,但可通過幾次充放電迴圈後恢復,自放電受電池儲存溫度和時間的影響,溫度上公升時,自放電會加大。

(5) 安全特性

在電池過充、短路、反充、濫用時,電池內壓公升高,這時電池頂部密封閥會開啟放出氣體,保護電池不會受到損害。

二、 組合電池

a. 組合電池構成部件

1. 熱收縮套管(tube)

(1)顏色:綠色、藍色、黃色、紅色、紫色、灰色、白色、黑色、透明、紫等。

(2) 尺寸:折徑、厚度(tab)

(3) 材質(pvc)

2. 不幹膠片(tab)

3. 連片(tag)

(1) 連片型別(standand tag type)

(2) 連片焊接擺向(tag direction code)

4. 插頭(connector)

(1) 插頭材質:abs、pp、改性abs。

(2) 插頭種類:見樣本

5. 電池排布(conftguration)

b.組合電池

1. 組合電池命名一般包括以下幾部份:

(1) number of cell(單個電池數)

(2) modle number (型號)

(3) configuration code(組合**)

(4) tag type code(連片型別**)

(5) tag director (連片焊接方向)

2. 舉例:

i. 6lh—sc1600s40

6 ———6個電池組合包裝(cell)

lh ———「leoch」縮寫

sc ———電池型號(model number)

1600———電池容量(capacity)

s ———單體電池等距離垂直豎立(configuration)

4 ———引出線(standard tag type)

0 ———聯片排向相反(tag directior code)

ii. 4lh—aa2000h3c

4 ———4個電池組合(cell)

lh ———「leoch」縮寫

aa ———電池型號(model number)

2000———電池容量(capacity)

h ———單體電池水平排列(configuration)

3 ———沒有連片(standard tag type)

c ———插頭連線(tag direction code)

第三部份電池應用

一、電池使用分類

a.鎘鎳電池

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