镍氢电池知识优秀PPT.ppt
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1、镍氢电池知识镍氢电池知识第一页,本课件共有66页目目 录录第一章第一章 电池原理、电池原理、第二章、第二章、第二章、第二章、常用术语常用术语第三章、充电方式、充电效率与控制方法第三章、充电方式、充电效率与控制方法第三章、充电方式、充电效率与控制方法第三章、充电方式、充电效率与控制方法第四章、常见问题与分析第四章、常见问题与分析第四章、常见问题与分析第四章、常见问题与分析第五章、组合电池知识第五章、组合电池知识第五章、组合电池知识第五章、组合电池知识第六章、倍特力的产品与特点第六章、倍特力的产品与特点第六章、倍特力的产品与特点第六章、倍特力的产品与特点注:本文中附图皆为倍特力之产品。注:本文中附
2、图皆为倍特力之产品。第二页,本课件共有66页v1 1、什么是电池、什么是电池v2 2、电池的分类、电池的分类v3 3、一次电池与二次电池的异同点、一次电池与二次电池的异同点v4 4、镍氢电池的电化学原理、镍氢电池的电化学原理v5 5、镍氢电池的主要结构组成、镍氢电池的主要结构组成第一章、电池原理第一章、电池原理第三页,本课件共有66页1 1、电池的定义、电池的定义v电池即一种化学电源,一种直接把化学能转变成电池即一种化学电源,一种直接把化学能转变成电能的装置。它由两种不同成分的电化学活性电电能的装置。它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传极分别组成正负极,两电
3、极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供电能。通过转换其内部的化学能来提供电能。第四页,本课件共有66页2 2、电池的分类、电池的分类A A按工作性质分类:按工作性质分类:(1 1)原电池:又称一次电池。如:锌)原电池:又称一次电池。如:锌-锰干电池、锰干电池、锌锌-汞电池、锂电池。汞电池、锂电池。(2 2)蓄电池:又称二次电池,如:铅酸电池、镉)蓄电池:又称二次电池,如:铅酸电池、镉-镍电池、氢镍电池、氢-镍电池、锂离子电池镍电池、锂离子电池(3 3)贮备电池:又称)贮备电池:又称“激活电池激活电
4、池”,使用前临时注,使用前临时注入电解液或用其它方法使电池激活。如:镁入电解液或用其它方法使电池激活。如:镁-银电银电池、铅池、铅-高氯酸电池高氯酸电池(4 4)燃料电池:该类电池又称)燃料电池:该类电池又称“连续电池连续电池”,即将,即将活性物质连续注入电池,使其连续放电的电池。活性物质连续注入电池,使其连续放电的电池。如:氢如:氢-氧燃料电池、肼氧燃料电池、肼-空气燃料电池空气燃料电池第五页,本课件共有66页B B按电解质性质分类按电解质性质分类 按电解质性质可分为酸性电池(铅酸电池)、碱按电解质性质可分为酸性电池(铅酸电池)、碱性电池(氢镍电池)、中性电池、有机电解质电性电池(氢镍电池)
5、、中性电池、有机电解质电池(锂离子电池,如池(锂离子电池,如Li-MnO2)Li-MnO2)、非水无机电解质、非水无机电解质电池电池(Li-SOCL2(Li-SOCL2锂锂-亚硫酰氯亚硫酰氯)和固体电解质电池。和固体电解质电池。第六页,本课件共有66页C C按活性物质的保存方式分类按活性物质的保存方式分类 按活性物质的保存方式可以分为:活性物质保存按活性物质的保存方式可以分为:活性物质保存在电极上面,其中有一次电池和二次电池两种;在电极上面,其中有一次电池和二次电池两种;活性物质保存在电池之外,使用时通入电极,这活性物质保存在电池之外,使用时通入电极,这类有非再生型燃料电池和再生型电池。类有非
6、再生型燃料电池和再生型电池。第七页,本课件共有66页3、一次电池与二次电池的有哪些异同点?、一次电池与二次电池的有哪些异同点?v一次电池只能放电一次,二次电池可反复充放电一次电池只能放电一次,二次电池可反复充放电循环使用循环使用v二次电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆二次电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化,因此设计时必须调节这些变化,而一次电变化,因此设计时必须调节这些变化,而一次电池内部则简单得多,因为它不需要调节这些可逆池内部则简单得多,因为它不需要调节这些可逆性变化性变化v一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池,但内阻(充
7、电电池,但内阻(0.2-0.5)远比二次电池)远比二次电池大,因此负载能力较低大,因此负载能力较低v另外,一次电池的自放电远小于二次电池。另外,一次电池的自放电远小于二次电池。第八页,本课件共有66页4、镍氢电池的电化学原理是什么?、镍氢电池的电化学原理是什么?v镍氢电池采用与镍镉电池相同的镍氢电池采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作为正氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液(主要为极,储氢金属作为负极,碱液(主要为KOH)作)作为电解液;为电解液;第九页,本课件共有66页5、电池的主要结构组成是什么?、电池的主要结构组成是什么?v电池的主要组成部分为:电池的主要组成部分为:正极片、负极片、隔膜纸
8、、正极片、负极片、隔膜纸、盖帽、外壳、绝缘层。盖帽、外壳、绝缘层。第十页,本课件共有66页二、常用术语二、常用术语v1 1、标称容量标称容量v2、放电与放电率、放电与放电率v3、开路电压、负荷电压、标称电压、开路电压、负荷电压、标称电压v4、终止电压、中点电压、终止电压、中点电压v5、贮存寿命、循环寿命、贮存寿命、循环寿命v6、内阻、内阻v7、自放电、自放电第十一页,本课件共有66页1、标称容量、标称容量v又称额定容量,指在一定放电条件下,规定电池又称额定容量,指在一定放电条件下,规定电池应该给出的最低限度的电量。应该给出的最低限度的电量。vIEC标准规定:镍氢电池在标准规定:镍氢电池在205
9、环境下,以环境下,以0.1C充电充电16小时后,以小时后,以0.2C放电至放电至1.0V时所时所放出的电量为电池的额定容量,以放出的电量为电池的额定容量,以C5表示;表示;v电池容量电池容量C=It,单位有,单位有Ah,mAh(1Ah=1000mAh)。第十二页,本课件共有66页2、放电、放电与与放电率放电率v放电指电池向外电路输送电流的过程放电指电池向外电路输送电流的过程v放电率指放电时的速率。最常用倍率(若干放电率指放电时的速率。最常用倍率(若干C)表示,其数值上等于额定容量的倍数。表示,其数值上等于额定容量的倍数。如:容量如:容量C=600mAh电池,用电池,用0.2C放电,则放电,则放
10、电电流为放电电流为I=0.2*600=120mA。我们通常所说的我们通常所说的0.2C、1C容量,就是在放电率容量,就是在放电率为为0.2C、1C条件下,放出的容量。条件下,放出的容量。第十三页,本课件共有66页3、开路电压、负荷电压、标称电压、开路电压、负荷电压、标称电压v开路电压开路电压:外电路断开时,电池两个极端间的电外电路断开时,电池两个极端间的电位差。位差。v负荷电压负荷电压:电池输入电流时,电池两个极端间的电池输入电流时,电池两个极端间的电位差。电位差。v标称电压标称电压:电池的标称电压指的是在正常工作过电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压,镍氢电池标称电压为程中表现
11、出来的电压,镍氢电池标称电压为1.2V。第十四页,本课件共有66页4、终止电压、中点电压、终止电压、中点电压v终止电压终止电压电池放电试验中,规定结束放电的负荷电压。一电池放电试验中,规定结束放电的负荷电压。一般放电截止电压:般放电截止电压:0.2C放至放至1.0V,1C放至放至1.0V。v中点电压中点电压指放到指放到50%容量时,电池的电压。主要用来衡容量时,电池的电压。主要用来衡量大电流放电系列电池的高倍率放电能力,是电量大电流放电系列电池的高倍率放电能力,是电池的一个重要指标。池的一个重要指标。第十五页,本课件共有66页5、贮存寿命、循环寿命、贮存寿命、循环寿命v贮存寿命贮存寿命电池在规
12、定条件下的贮存期限,贮存结束时,电电池在规定条件下的贮存期限,贮存结束时,电池仍能保持规定的性能。池仍能保持规定的性能。v循环寿命循环寿命电池在失效前所能达到的充放电循环次数电池在失效前所能达到的充放电循环次数.第十六页,本课件共有66页6、内阻、内阻v电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而
13、测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值。实的内值。第十七页,本课件共有66页7、自放电、自放电v电池在荷电或贮存状态下,由于各种原因而引起电池在荷电或贮存状态下,由于各种原因而引起的容量损失的现象。的容量损失的现象。第十八页,本课件共有66页第三章第三章充电方式、充电效率、控制方法充电方式、充电效率、控制方法v1、电池常见的充电方式、电池常见的充电方式v2、镍氢电池的标准充电、镍氢电池的标准充电v3、急速充电对电池性能影响、急速充电对电池性能影响v4、脉冲充电及对其电池性能影响、脉冲充电及对其电池性能影响v5、涓流充电、涓流充电v6、充电效率
14、、充电效率v7、充电的控制方法、充电的控制方法第十九页,本课件共有66页1、电池常见的充电方式、电池常见的充电方式v1、恒流充电、恒流充电整个充电过程个中充电电流为一定值,属镍氢电整个充电过程个中充电电流为一定值,属镍氢电池的常用充电方式;池的常用充电方式;v2、恒压充电、恒压充电充电过程中充电电源两端保持一恒定值,电路中充电过程中充电电源两端保持一恒定值,电路中的电流随电池电压升高而逐渐减小,有时镍氢电的电流随电池电压升高而逐渐减小,有时镍氢电池也用此方法进行充电;池也用此方法进行充电;v3、恒流恒压充电、恒流恒压充电电池首先以恒流充电电池首先以恒流充电CC,当电池电压升高至一定,当电池电压
15、升高至一定值时,电压保持不变值时,电压保持不变CV,电路中电流降至很小,电路中电流降至很小,最终趋于最终趋于0。锂离子电池用此充电方式。锂离子电池用此充电方式。第二十页,本课件共有66页2、电池的标准充电、电池的标准充电vIEC国际标准规定的镍氢电池的标准充放电为:国际标准规定的镍氢电池的标准充放电为:首先将电池以首先将电池以0.2C放电至放电至1.0V/支,然后以支,然后以0.1C充电充电16小时,搁置小时,搁置1小时后,以小时后,以0.2C放至放至1.0V/支,即为对电池标准充放电。支,即为对电池标准充放电。优点是:充电电路简单优点是:充电电路简单缺点是:充电时间长缺点是:充电时间长第二十
16、一页,本课件共有66页3、快速充电、急速充电对电池性能影响、快速充电、急速充电对电池性能影响v一般镍氢电池行业将一般镍氢电池行业将0.2C/0.3C充电,称为快速充电,称为快速充电;将充电;将0.5C1.5C充电,称为急速充电;充电,称为急速充电;此充电方法必须设置合适的充电截止条件,否则,此充电方法必须设置合适的充电截止条件,否则,易形成过充。易形成过充。因充电电流较大,过充后,产生的氧气来不及被因充电电流较大,过充后,产生的氧气来不及被消耗,就可能造成内压升高,电池变形,漏液等消耗,就可能造成内压升高,电池变形,漏液等不良现象。同时,其电性能也会显著降低。不良现象。同时,其电性能也会显著降
17、低。其优点是:充电时间短。其优点是:充电时间短。第二十二页,本课件共有66页4、脉冲充电及对其电池性能影响、脉冲充电及对其电池性能影响v脉冲充电一般采用充与放的方法,如充脉冲充电一般采用充与放的方法,如充5秒钟,秒钟,就放就放1秒钟。这样充电过程产生的氧气在放电脉秒钟。这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还原成电解液。不仅限制了内部冲下将大部分被还原成电解液。不仅限制了内部电解液的气化量,而且对那些已经严重极化的旧电解液的气化量,而且对那些已经严重极化的旧电池,在使用本充电方法充放电电池,在使用本充电方法充放电5-10次后,会逐次后,会逐渐恢复或接近原有容量渐恢复或接近原有容量.从电化
18、学角度讲,脉冲充电对电池充电最好。从电化学角度讲,脉冲充电对电池充电最好。第二十三页,本课件共有66页5、涓流充电、涓流充电v涓流充电一般用于后备电源,使用涓流充电一般用于后备电源,使用1/201/30C持续充电。此充电方法对电池性能无影响。持续充电。此充电方法对电池性能无影响。第二十四页,本课件共有66页6、充电效率、充电效率v指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值,它可按照以出的容量与输入的电池容量的比值,它可按照以下公式计算:下公式计算:充电效率充电效率=(放电电流(放电电流*放电至截放电至截止电压的时间止电压的
19、时间/充电电流充电电流*充电时间)充电时间)*100%v充电效率受到充电速率和环境温度的影响,充电充电效率受到充电速率和环境温度的影响,充电时充电电流必须在一定范围内,电流太小或太大时充电电流必须在一定范围内,电流太小或太大充电效率都很低,由于电池还存在自放电,致使充电效率都很低,由于电池还存在自放电,致使电池无法充满电。电池无法充满电。第二十五页,本课件共有66页7、充电的控制方法、充电的控制方法v为了防止电池过充,需要对充电终点进行控制,为了防止电池过充,需要对充电终点进行控制,当电池充满时,会有一些特别的信息可利用来判当电池充满时,会有一些特别的信息可利用来判断充电是否达到终点。断充电是
20、否达到终点。一般有以下六种方法来防止电池被过充:一般有以下六种方法来防止电池被过充:峰值电压控制峰值电压控制dT/dt控制控制maxT控制控制-V控制控制计时控制计时控制0V控制控制第二十六页,本课件共有66页第四章第四章电池常见问题与分析电池常见问题与分析v1 1、电池使用时有哪些注意事项?、电池使用时有哪些注意事项?v2 2、电池的储存条件、电池的储存条件v3 3、什么是过充电?对电池性能有何影响?、什么是过充电?对电池性能有何影响?v4 4、什么是过放电?对电池性能有何影响?什么是过放电?对电池性能有何影响?v5 5、电池放电时间短的可能原因有哪些?、电池放电时间短的可能原因有哪些?v6
21、 6、电池出现零电压或低电压的原因、电池出现零电压或低电压的原因v7 7、电池组零电压或低电压的原因、电池组零电压或低电压的原因v8 8、电池与电池组充不进电的原因、电池与电池组充不进电的原因 v9 9、电池电池组无法放电的原因、电池电池组无法放电的原因 v1010、充电发热、充电发热v1111、电池鼓底、漏液的原因、电池鼓底、漏液的原因v1212、电池能储存多久、电池能储存多久第二十七页,本课件共有66页1 1、电池使用时有哪些注意事项?、电池使用时有哪些注意事项?1 1、仔细阅读电池说明书、仔细阅读电池说明书,使用所推荐的电池使用所推荐的电池;2 2、检查电器及电池的接触件是否清洁、检查电
22、器及电池的接触件是否清洁,必要时用必要时用湿布擦干净湿布擦干净,干燥后按正确极性方向装入干燥后按正确极性方向装入;3 3、无成人监护时、无成人监护时,不要让儿童更换电池不要让儿童更换电池,小型电池小型电池如如AAAAAA应放在儿童不能拿到的地方。应放在儿童不能拿到的地方。4 4、不要将新,旧电池或不同型号电池混用、不要将新,旧电池或不同型号电池混用 5 5、不要试图用加热,充电或其它方法使一次电池、不要试图用加热,充电或其它方法使一次电池再生再生 第二十八页,本课件共有66页 6 6、不要将电池短路、不要将电池短路 7 7、不要加热电池或将电池丢入水中、不要加热电池或将电池丢入水中 8 8、不
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