鎳氫電池基本知識(shí)

1、鎳氫電池基本知識(shí)第1頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三培訓(xùn)對(duì)象： 營(yíng)銷中心所用人員 培訓(xùn)師： XXX管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第2頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三一、電池基本原理及基本術(shù)語(yǔ) 1.什么叫電池？ 電池（Batteries）是一種能量轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的裝置，它通過(guò)反應(yīng)，將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。根據(jù)電池轉(zhuǎn)化能量的不同，可以將電池分為化學(xué)電池和物理電池。 化學(xué)電池或化學(xué)電源就是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極，由一種能提供媒體傳導(dǎo)作用的化學(xué)物質(zhì)作為電解質(zhì)，當(dāng)連接在某一外部載體上時(shí)，通過(guò)

2、轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能提供電能。 物理電池就是將物理能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第3頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三2.一次電池與二次電池2.1.定義 二次電池的定義： 能夠把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，又能把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置； 一次電池的定義： 只能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，不能再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；2.2. 區(qū)別 1、二次電池有可逆性，一次電池沒有可逆性； 2、二次電池的自放電要大于一次電池的自放電（相對(duì)而言） 3、內(nèi)阻方面二次電池內(nèi)阻要小于一次電池（負(fù)載能力二次電池要強(qiáng)于一次電池）。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第4頁(yè)，共3

3、3頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三3.鎳氫電池的電化學(xué)原理 鎳氫電池采用Ni氧化物作為正極，儲(chǔ)氫金屬作為負(fù)極，堿液（主要為KOH）作為電解液，鎳氫電池充電時(shí)： 正極反應(yīng)：Ni(OH)2 + OH- NiOOH + H2Oe- 負(fù)極反應(yīng)：M+H2O +e- MH+ OH- 鎳氫電池放電時(shí)： 正極反應(yīng)：NiOOH + H2O + e- Ni(OH)2 + OH- 負(fù)極反應(yīng)：MH+ OH- M+H2O +e-管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第5頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三4.鎳氫電池常用的標(biāo)準(zhǔn)4.1標(biāo)準(zhǔn)： 鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)為IEC61951-2：

4、2003； 電池常用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)GB/T15100_1994，GB/T18288_2000; 電池常用標(biāo)準(zhǔn)也有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 關(guān)于電池的標(biāo)準(zhǔn)。4.2 IEC： IEC即國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Commission），是由各國(guó)電工委員會(huì)組成的世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織，其目的是為了促進(jìn)世界電工電子領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化。IEC標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際電工委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第6頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三5.鎳氫電池的主要結(jié)構(gòu)組成 正極片： 氫氧化亞鈷、氧化亞鈷、添加劑、基體（發(fā)泡鎳） 負(fù)極片：（

5、儲(chǔ)氫合金、基體（鋼帶、鋼網(wǎng)、銅網(wǎng)、發(fā)泡鎳） 電解液：（以KOH為主的水溶液） 隔膜紙 密封圈 正極帽 電池殼管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第7頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三6.電池內(nèi)阻 是指電池在工作時(shí)，電流流過(guò)電池內(nèi)部所受到的阻力。由歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大，會(huì)導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時(shí)間縮短。 內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。 注：一般以充電態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測(cè)量，而不能用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第8頁(yè)，共33頁(yè)，

6、2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三7.電池電壓 7.1 標(biāo)稱電壓 電池的標(biāo)稱電壓指的是在正常工作過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的電壓， 二次鎳鎘鎳氫電池標(biāo)稱電壓為1.2V；二次鋰電池標(biāo)稱電壓為3.6V。 7.2 開路電壓 開路電壓是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無(wú)電流流過(guò)時(shí)，電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。 工作電壓又稱端電壓，是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過(guò)時(shí)電池正負(fù)極之間電勢(shì)差。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第9頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三8.電池的容量 ： 電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定容量是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，

7、應(yīng)該放出最低限度的電量。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳鎘和鎳氫電池在205環(huán)境下，以0.1C充電16小時(shí)后以0.2C放電至1.0V時(shí)所放出的電量為電池的額定容量；管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第10頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三10.電池的放電殘余容量 當(dāng)對(duì)可充電電池用大電流（如1C或以上）放電時(shí)，由于電流過(guò)大使內(nèi)部擴(kuò)散速率存在的“瓶頸效應(yīng)”，致使電池在容量未能完全放出時(shí)已到達(dá)終點(diǎn)電壓，再用小電流如0.2C還能繼續(xù)放電，直至1.0V/支（鎳鎘和鎳氫電池）管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第11頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三11.放電

8、平臺(tái) 鎳氫充電電池的放電平臺(tái)通常是指電池在一定的放電制度下放電時(shí)，電池的工作電壓比較平穩(wěn)的電壓范圍，其數(shù)值與放電電流有關(guān)，電流越大，其數(shù)值就越低。標(biāo)準(zhǔn)充電后，擱置10分鐘，在任何倍率的放電電流下下放電至1.2V時(shí)的放電時(shí)間。是衡量電池好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第12頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三12.IEC規(guī)定的鎳氫可充電電池的標(biāo)識(shí)方法 根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)，鎳氫電池的標(biāo)識(shí)由5部分組成。01）電池種類：HF、HR表示鎳氫電池 02）電池尺寸資料：包括圓形電池的直徑、高度、方型電池的高度、寬度、厚度、 數(shù)值之間用斜杠隔開，單位： mm03）放

9、電特性符號(hào)：L表示適宜放電電流倍率在0.5C以內(nèi)M表示適宜放電電流倍率在以內(nèi)H表示適宜放電電流倍率在以內(nèi)X表示電池能在7C-15C高倍率的放電電流下工作04）高溫電池符號(hào)：用T表示05）電池連接片表示：CF代表無(wú)連接片，HH表示電池拉狀串聯(lián)連接片用的連接片， HB表示電池帶并排串聯(lián)連接用連接片。例如：HF18/07/49表示方形鎳氫電池，寬為18mm,厚度為7mm，高度為49mm，KRMT33/62HH表示鎳鎘電池，放電倍率在之間，高溫系列單體電池（無(wú)連接片），直徑33mm，高度為62mm。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第13頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期

10、三13.電池的可靠性測(cè)試項(xiàng)目 01）循環(huán)壽命02）不同倍率放電特性03）不同溫度放電特性04）充電特性05）自放電特性06）貯存特性07）過(guò)放電特性08）不同溫度內(nèi)阻特性09）溫度循環(huán)測(cè)試10）跌落測(cè)試11）振動(dòng)測(cè)試12）容量測(cè)試13）內(nèi)阻測(cè)試14）GMS測(cè)試15）高低溫沖擊測(cè)試16）機(jī)械沖擊測(cè)試17）高溫高濕測(cè)試管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第14頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三14.電池的安全性測(cè)試項(xiàng)目 01）短路測(cè)試02）過(guò)充、過(guò)放測(cè)試03）耐壓測(cè)試04）撞擊測(cè)試05）振動(dòng)測(cè)試06）加熱測(cè)試07）火燒測(cè)試09）變溫循環(huán)測(cè)試10）涓流充電測(cè)試11）自由

11、跌落測(cè)試12）低氣壓測(cè)試13）強(qiáng)制放電測(cè)試15）電熱板測(cè)試17）熱沖擊測(cè)試19）針刺測(cè)試20）擠壓測(cè)試21）重物沖擊測(cè)試管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第15頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三15.鎳氫電池充電方式 01）恒流充電：整個(gè)充電過(guò)程個(gè)中充電電流為一定值，這種方法最常見；02）恒壓充電：充電過(guò)程中充電電源兩端保持一恒定值，電路中的電流隨電池電壓升高而逐漸減??；03）恒流恒壓充電：電池首先以恒流充電（CC），當(dāng)電池電壓升高至一定值時(shí)，電壓保持不變（CV），電路中電流降至很小，最終趨于0。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第16頁(yè)，共33頁(yè)，20

12、22年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三16.鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電 IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)充放電為：首先將電池以0.2C放電至1.0V/支，然后以0.1C充電16小時(shí)，擱置1小時(shí)后，以0.2C放至1.0V/支，即為對(duì)電池標(biāo)準(zhǔn)充放電。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第17頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三17.脈沖充電及其對(duì)電池的影響 脈沖充電一般采用充與放的方法，即充5秒鐘，就放1秒鐘，這樣充電過(guò)程產(chǎn)生的氧氣在放電脈沖下將大部分被還原成電解液。不僅限制了內(nèi)部電解液的氣化量，而且對(duì)那些已經(jīng)嚴(yán)重極化的舊電池，在使用本充電方法充放電5-10次后，會(huì)逐漸恢復(fù)

13、或接近原有容量。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第18頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三18.充電效率 充電效率是指電池在充電過(guò)程中所消耗的電能轉(zhuǎn)化成電池所能儲(chǔ)蓄的化學(xué)能程度的量度。主要受電池工藝及電池的工作環(huán)境溫度影響，一般環(huán)境溫度越高，則充電效率要低。 一般情況下衡量的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)： 1、放電容量/充電容量*100%； 2、充進(jìn)容量/電池實(shí)際容量*100%（目前我司用來(lái)衡量充電器與電池的配合性的指標(biāo)）。 管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第19頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三19.涓流充電 涓流充電是用來(lái)彌補(bǔ)電池在充滿電后由

14、于自放電而造成的容量損失。一般采用脈沖電流充電來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第20頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三20. 放電效率 放電效率是指在一定的放電條件下放電至終點(diǎn)電壓所放出的實(shí)際電量與額定容量之比，主要受放電倍率，環(huán)境溫度，內(nèi)阻等的因素影響，一般情況下，放電倍率越高，則放電效率越低。溫度越低，放電效率越低。 計(jì)算方法：實(shí)際放電容量/額定容量*100%管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第21頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三21.電池的輸出功率 電池的輸出功率指在單位時(shí)間里輸出能量數(shù)的能力。它是根據(jù)放

15、電電流I和放電電壓來(lái)計(jì)算的，P=U*I，單位為瓦特。 電池的內(nèi)阻越小，輸出功率越高，電池的內(nèi)阻應(yīng)小于用電器的內(nèi)阻，否則電池本身消耗的功率還要大于用電器消耗的功率，這是不經(jīng)濟(jì)的，而且可能損壞電池。 容量與能量的區(qū)別： 容量高并不代表能量高。 相同容量，放電平臺(tái)高，能量相對(duì)來(lái)說(shuō)就要高。 管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第22頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三22.荷電保持率 衡量電池穩(wěn)定性的指標(biāo)之一； 是指在開路狀態(tài)下，電池儲(chǔ)存的電量在一定環(huán)境條件下的保持能力 ； 自放電主要受制造工藝、材料、儲(chǔ)存條件的影響。自放電是衡量電池性能的主要參數(shù)之一。一般而言，電池儲(chǔ)存溫

16、度越低，自放電率也越低，但也應(yīng)注意溫度過(guò)低或過(guò)高均有可能造成電池?fù)p壞，無(wú)法使用； IEC荷電保持率標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試方法： 鎳氫電池充滿電（0.1C充電16H)后在溫度為205，濕度為（6520）%條件下開路擱置28天，0.2C放電容量達(dá)到初始容量的60%。 自放電的計(jì)算方法： 存放后的放電容量/電池的初始容量*100% 我司目前荷電保持率的水平： 50AA1800(含50AA1800）、44AAA700(含44AAA700)在80%左右； 50AA130050AA1700、44AAA60044AAA650在60%左右； 管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第23頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月2

17、0日，23點(diǎn)58分，星期三23.循環(huán)壽命測(cè)試 IEC規(guī)定鎳氫電池循環(huán)壽命測(cè)試方法： 電池以0.2C放至1.0V/支后 01）以0.1C充電16小時(shí)，再以0.2C放電2小時(shí)30分（一個(gè)循環(huán)） 02）0.25C充電3小時(shí)10分，以0.25C放電2小時(shí)20分（2-48個(gè)循環(huán)） 03）0.25C充電3小時(shí)10分，以0.25C放至1.0V（第49循環(huán)） 04）0.1C充電16小時(shí)，擱置1小時(shí)，0.2C放電至1.0V（第50個(gè)循環(huán)）。對(duì)鎳氫電池，重復(fù)1-4共400個(gè)循環(huán)后，其0.2C放電時(shí)間應(yīng)大于3小時(shí)；對(duì)鎳鎘電池重復(fù)1-4共500個(gè)循環(huán)，其0.2C放電時(shí)間應(yīng)大于3小時(shí)。 我司鎳氫電池循環(huán)壽命測(cè)試方法：

18、方法1： 1 0.2C放至1.0V； 2、0.5C充電144min，-V=5mV； 3、擱置10min； 4、0.5C放至1.0V； 5、循環(huán)1至4工步，直至容量衰減至初始容量的60%。 方法2： 1、0.2C放至1.0V； 2、1C充電72min，-V=5mV； 3、擱置10min； 4、1C放至1.0V； 5、循環(huán)1至4工步，直至容量衰減至初始容量的60%。 方法3 IEC循環(huán)壽命測(cè)試管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第24頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三24.短路實(shí)驗(yàn) 將充滿電的電池在防爆箱內(nèi)用一根內(nèi)阻100m導(dǎo)線連接正負(fù)極短路，電池不應(yīng)爆炸或起火。 我

19、司的測(cè)試方法： 將電池用0.2C放至1.0V，0.5C充電140min，擱置15min，正負(fù)極點(diǎn)焊640mm的純片，再用金屬夾子夾住兩鎳片，放置于密封的容器中，1h后查看電池有無(wú)爆炸和破裂現(xiàn)象。 管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第25頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三25.溫升實(shí)驗(yàn) 將電池充滿電后放進(jìn)烘箱，以5/min的速度從室溫開始升溫，烘箱溫度達(dá)130時(shí)保持30分鐘，電池不應(yīng)爆炸或起火。 我司的測(cè)試方法：將電池0.2C放至1.0V，0.5C充電140min，擱置120min，放入高溫箱中，升溫至150后再存放10min后，打開烘箱冷卻。查看電池有無(wú)爆炸、破

20、裂起火現(xiàn)象。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第26頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三26.耐過(guò)充測(cè)試 IEC規(guī)定鎳氫電池的標(biāo)準(zhǔn)耐過(guò)充測(cè)試為： 將電池以0.2C放電至1.0V/支，以0.1C連續(xù)充電48小時(shí)，電池應(yīng)無(wú)變形、漏液現(xiàn)象，且過(guò)充電后其0.2C放電至1.0V的時(shí)間應(yīng)大于5小時(shí)。（規(guī)格書上有）； 我司目前的耐過(guò)充測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為： 1C充電電池過(guò)充測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：1C充電90分鐘； 0.5C充電電池過(guò)充測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：0.5C充電180分鐘； 其它電池采用IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第27頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，23點(diǎn)58分，星期三27.跌落測(cè)試 將電池或者電池組充滿電后三次從1m高處跌落至混凝土（或者水泥）地面上，以此獲得隨機(jī)方向的沖擊。管理資源吧（），提供海量管理資料免費(fèi)下載！第28頁(yè)，共33頁(yè)，2022年，5月20日，2