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什么是镉镍电池,镉镍电池的特点及应用

1899年瑞典人杨格纳(Jiinger)发明了镉镍电池,至今也有100多年的历史了。镉镍电池也是一种历史悠久和应用广泛的二次电池。德国的Varta公司是世界上第一个生产镉镍二次电池的厂家。

镉镍电池的电极板使用孔隙性镍烧结板或泡沫镍,正极镍板浸渗 Ni(OH)2,负极镍板浸渗或涂布 Cd(OH)2,电解液多数为30%-40%的KOH水溶液。正极电位为+0.52V,负极电位为-0. 809V (对于単格电压为1.2V的镉镍电池),因此镉镍电池的电动势为1.329V。                   镉镍电池的工作电压为1.2V左右,具有优良的大电流放电性能,可在-20℃~60℃的温度范围内工作。与铅酸电池相反,这种电池的过充电性能好,可靠性高。类似的碱溶液二次电池还有铁镍电池、锌镍电池、锌银电池、镉银电池等,这类电池具有充放电次数多、工作寿命长、长期不用也不影响寿命、可靠耐久、容易使用等特点,因而有很大的产量和应用市场。总之,镉镍电池最大的优点是稳定耐用,缺点是镉较贵和污染环境。

镉镍电池种类繁多,有放置用大型镉镍电池(其容量多数在20Ah以上)和小型密封式镉镍电池。容量在6Ah以下、0.5Ah以上的镉镍电池为同柱形和扁平形,0.5Ah以下的为纽扣式电池。日本三洋公司生产的容量从40mAh到2000mAh不等的95种型号的镉镍电池,按用途可分为8类:一般用(标准型)电池、高容量(E型)电池、快速充电用(R型)电池、高温用(H型)电池、耐热用(K型)电池、长寿命(C型)电池、保护记忆用(S型)电池和扁平形(KF型)电池。典型的标准型电池为AA型,其容量为600mAh,尺寸为14.2mmX50.5mm,重量为23g,内阻为1.2ma。 AAA型电池的容量为250mAh,尺寸为10.5mmX44.5mm,重量为11g,内阻为24a。在20世纪60年代,密封式镉镍电池因具有大功率放电特性而用于导弾、火箭以及人造卫星能源系统。

镉镍电池正极板上的活性物质由氣化镍粉和石墨粉组成,石墨不参加化学反应, 其主要作用是增强导电性;负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成, 氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性, 防止结块, 并增加极板的容量。活性物质分別包在穿孔钢带中,加压成型后即成为电池的正、负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或带孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其他电池相比,镉镍电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率)适中。镉镍电池在使用过程中,如果放电不完全就再次充电,那么在下次再放电时就不能放出全部电量。比如,镉镍电池放出80%的电量后再充足电,则在下一步的使用中该电池只能放出80%的电量。这就是镉镍电池所谓的记忆效应。当然,几次完整的放电/充电循环将使镉操电池恢复正常工作。由于镉镍电池具有记忆效应,因此,若镉镍电池未完全放电,则应在充电前将每节电池放电至1V以下。

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