鎳鎘蓄電池(Nickel-cadmium battery) 正極活性主要由鎳制成,
負(fù)極活性主要由鎘制成的一種堿性蓄電池。正極為氫氧化鎳,負(fù)極為鎘
電解液是溶液。其優(yōu)點(diǎn)是輕便、抗震、壽命長,常用于小型電子設(shè)備。
中文名:鎳鎘蓄電池
外文名:Nickel-cadmium battery
電解液通:或溶液
正極材料:氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物
負(fù)極材料:海綿網(wǎng)篩狀鎘粉和氧化鎘粉
黑龍江GNC20鎳鎘蓄電池1.2V20AH常規(guī)型號尺寸圖
1工作原理
編輯鎳鎘蓄電池的正極材料為氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物,負(fù)極材料為海綿網(wǎng)篩狀鎘粉和氧化鎘粉,電解液通常為或溶液
。當(dāng)溫度較高時(shí),使用密度為1.17~1.19(15℃時(shí))的溶液。當(dāng)溫度較低時(shí),使用密度為1.19~1.21(15℃時(shí))的
溶液。在-15℃以下時(shí),使用密度為1.25~1.27(15℃時(shí))的溶液。為兼顧低溫性能和荷電保持能力,密封鎳鎘蓄電池采用密度為1.40
(15℃時(shí))的溶液。為了蓄電池的容量和循環(huán)壽命,通常在電解液中加入少量的氫氧化鋰(大約每升電解液加15~20g)。
鎳鎘蓄電池充電后,正極板上的活性變?yōu)闅溲趸嚒睳iOOH〕,負(fù)極板上的活性變?yōu)榻饘冁k;鎳鎘電池放電后,正極板上的活性變
為氫氧化亞鎳,負(fù)極板上的活性變?yōu)闅溲趸k。
2化學(xué)反應(yīng)
編輯放電中的化學(xué)反應(yīng)
(1)負(fù)極反應(yīng)
負(fù)極上的鎘失去兩個(gè)電子后變成二價(jià)鎘離子Cd2+,然后立即與溶液中的兩個(gè)氫氧根離子OH-結(jié)合生成氫氧化鎘Cd(OH)2,沉積到負(fù)極板上。
(2)正極反應(yīng)
正極板上的活性是氫氧化鎳(NiOOH)晶體。鎳為正三價(jià)離子(Ni3+),晶格中每兩個(gè)鎳離子可從外電路負(fù)極轉(zhuǎn)移出的兩個(gè)電子,生成
兩個(gè)二價(jià)離子2Ni2+。與此同時(shí),溶液中每兩個(gè)水分子電離出的兩個(gè)氫離子進(jìn)入正極板,與晶格上的兩個(gè)氧負(fù)離子結(jié)合,生成兩個(gè)氫氧根離子,
然后與晶格上原有的兩個(gè)氫氧根離子一起,與兩個(gè)二價(jià)鎳離子生成兩個(gè)氫氧化亞鎳晶體。
充電中的化學(xué)反應(yīng)
充電時(shí),將蓄電池的正、負(fù)極分別與充電機(jī)的正極和負(fù)極相連,電池內(nèi)部發(fā)生與放電時(shí)完全相反的電化學(xué)反應(yīng),即負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng),正極發(fā)
生氧化反應(yīng)。
(1)負(fù)極反應(yīng)
充電時(shí)負(fù)極板上的氫氧化鎘,先電離成鎘離子和氫氧根離子,然后鎘離子從外電路電子,生成鎘原子附著在極板上,而氫氧根離子進(jìn)入溶
液參與正極反應(yīng)。
(2)正極反應(yīng)
在外電源的作用下,正極板上的氫氧化亞鎳晶格中,兩個(gè)二價(jià)鎳離子各失去一個(gè)電子生成三價(jià)鎳離子,同時(shí),晶格中兩個(gè)氫氧根離子各釋放出
一個(gè)氫離子,將氧負(fù)離子留在晶格上,釋出的氫離子與溶液中的氫氧根離子結(jié)合,生成水分子。然后,兩個(gè)三價(jià)鎳離子與兩個(gè)氧負(fù)離子和剩下
的二個(gè)氫氧根離子結(jié)合,生成兩個(gè)氫氧化鎳晶體。
蓄電池充電終了時(shí),充電電流將使電池內(nèi)發(fā)生分解水的反應(yīng),在正、負(fù)極板上將分別有大量氧氣和析出。從上述電極反應(yīng)可以看出,氫摒
化鈉或并不直接參與反應(yīng),只起導(dǎo)電作用。從電池反應(yīng)來看,充電中生成水分子,放電中消耗水分子,因此充、放電中
電解液濃度變化很小,不能用密度計(jì)檢測充放電程度。
3相關(guān)概念編輯端電壓
充足電后,立即斷開充電電路,鎳鎘蓄電池的電動(dòng)勢可達(dá)1.5V左右,但很快就下降到1.31-1.36V。 鎳鎘蓄電池的端電壓隨充放電而變化,
可用下式表示:
U充=E充+I充R內(nèi)
U放=E放-I放R內(nèi)
從上式可以看出,充電時(shí),電池的端電壓比放電時(shí)高,而且充電電流越大,端電壓越高;放電電流越大,端電壓越低。
當(dāng)鎳鎘蓄電池以放電電流放電時(shí),平均工作電壓為1.2V。采用8h率放電時(shí),蓄電池的端電壓下降到1.1V后,電池即放完電。
黑龍江GNC20鎳鎘蓄電池1.2V20AH常規(guī)型號尺寸圖
容量及影響因素
蓄電池充足電后,在一定放電條件下,放至規(guī)定的終止電壓時(shí),電池放出的總?cè)萘糠Q為電池的額定容量,容量Q用放電電流與放電時(shí)間的乘積來
表示,表示式如下:
Q=I·t(Ah)
鎳鎘蓄電池容量與下列因素有關(guān):
① 活性的數(shù)量;
②放電率;
③ 電解液。
放電電流直接影響放電終止電壓。在規(guī)定的放電終止電壓下,放電電流越大,蓄電池的容量越小。
使用不同成分的電解液,對蓄電池的容量和壽命有一定的影響。通常,在高溫下,為了電池容量,常在電解液中添加少量氫氧化鋰,
組成混合溶液。實(shí)驗(yàn)證明:每升電解液中加入15~20g含水氫氧化鋰,在常溫下,容量可4%~5%,在40℃時(shí),容量可20%。然而,電解液
中鋰離子的含量過多,不僅使電解液的電阻增大,還會使殘留在正極板上的鋰離子(Li+)慢慢滲入晶格內(nèi)部,對正極的化學(xué)變化產(chǎn)生有害影響
。
電解液的溫度對蓄電池的容量影響較大。這是因?yàn)殡S著電解液溫度升高,極板活性的化學(xué)反應(yīng)也逐步。 電解液中的有害雜質(zhì)越多,蓄
電池的容量越小。主要的有害雜質(zhì)是碳酸鹽和硫酸鹽。它們能使電解液的電阻增大,并且低溫時(shí)容易結(jié)晶,堵塞極板微孔,使蓄電池容量顯著
下降。此外,碳酸根離子還能與負(fù)極板作用,生成碳酸鎘附著在負(fù)極板表面上,從而引起導(dǎo)電不良,使蓄電池內(nèi)阻增大,容量下降。
內(nèi)阻
鎳鎘蓄電池的內(nèi)阻與電解液的導(dǎo)電率、極板結(jié)構(gòu)及其面積有關(guān),而電解液的導(dǎo)電率又與密度和溫度有關(guān)。電池的內(nèi)阻主要由電解液的電阻決定
。和溶液的電阻系數(shù)隨密度而變。18℃時(shí)溶液和溶液的電阻系數(shù)小。
效率與壽命
在正常使用的條件下,鎳鎘電池的容量效率ηAh為67%-75%,電能效率ηWh為55%~65%,循環(huán)壽命約為2000次。
容量效率ηAh和電能效率ηWh計(jì)算公式如下:
I放·t放
ηAh= ---------- X 100%
I充·t充
U放·I放·t放
ηAh= --------------- X 100%
U充·I充·t
(U充和U放應(yīng)取平均電壓)
記憶效應(yīng)
鎳鎘電池使用中,如果電量沒有全部放完就開始充電,下次再放電時(shí),就不能放出全部電量。比如,鎳鎘電池只放出80%的電量后就開始充
電,充足電后,該電池也只能放出80%的電量,這種現(xiàn)象稱為記憶效應(yīng)。
電池全部放完電后,極板上的結(jié)晶體很小。電池部分放電后,氫氧化亞鎳沒有完全變?yōu)闅溲趸?,剩余的氫氧化亞鎳將結(jié)合在一起,形成較大
的結(jié)晶體。結(jié)晶體變大是鎳鎘電池產(chǎn)生記憶效應(yīng)的主要原因
黑龍江GNC20鎳鎘蓄電池1.2V20AH常規(guī)型號尺寸圖, 隨著一帶一路的推動(dòng),大年夜氣、泥土、生態(tài)等范圍也將有所停頓。而在層面,環(huán)保企業(yè)在西北亞各國為積極,其次為南亞,西亞北非和中東歐。而中亞、獨(dú)聯(lián)體等項(xiàng)目基本為零,市場一片空白。在余溫未退的一帶一路上,綠色開展將成為各國合營尋求的目標(biāo)和全球辦理的主要內(nèi)容。
因?yàn)橥陜?nèi),環(huán)保督察將完成對一切地區(qū)的單方面掩飾,這也意味著,接上去、、青海、四川、山東、海南、吉林、浙江等地將接受環(huán)保督察。環(huán)保督察風(fēng)暴包括,過去的三輪督察后果清晰。截至2017年上半年,第三批環(huán)保督察的7省分共問責(zé)逾4368人,并開出了將近3.1億元的巨額“綠色罰單”。
【環(huán)保在線行業(yè)靜態(tài)】往年隨著“土十條”和相干實(shí)施細(xì)則的逐漸落實(shí),泥土修復(fù)的行業(yè)規(guī)范和將建立。與此同時(shí),資金對泥土修復(fù)行業(yè)的支撐力度也不小,僅當(dāng)局資金投入,2017年將到達(dá)240億元的體量。
關(guān)于環(huán)評制度與排污容許制的關(guān)系,環(huán)保部在回答相干后果時(shí)也說道,若何完成環(huán)評制度和排污容許制度的有效連接是排污容許制革新的重點(diǎn)。這也就意味著,隨同如“排污容許證”如許的新規(guī)范、新規(guī)范的出現(xiàn),環(huán)評制度的更新和升級是肯定的選擇。