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镍氢电池组成及特性

时间:2014-8-2 9:00:10来源:本站原创浏览次数:
    目前国内矿用备用电源主要以铅酸蓄电池为主。但是由于铅酸蓄电池在使用过程中产生废液、废气、铅、镉等有毒物质,因此在井下较为封闭的环境中使用危害较大。因此选用更为环保的镍氢电池是当前的趋势。镍氢电池在充放电过程中产生的是氢气和氧气, 在贮氢合金的催化作用下还可以消耗部分氢气和氧气,达到耐压作用。当压强过高还可通过安全阀排除,对外界无任何污染。同时镍氢电池自放电较低,大大的提高了电池充放电循环次数。但是对于镍氢电池组如果控制不到单体,将对镍氢电池的使用寿命和使用效率产生严重破坏, 因此对电池管理系统提出了较高的要求。
镍氢电池
    一般镍氢电池采用圆柱形结构,电池外壳为镀镍钢筒,并兼做负极,电池盖帽为正极引出端,并装有安全排气阀装置。电池正极的活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时),负极板的活性物质为H2(放电时)和H2O(充电时),电解液采用30%的氢氧化钾溶液。在矿用备用电池系统中,采用10 节或者20 节串联的方式,电压可以达到12V 或24V。

图1  镍氢电池组(20)标准充放电曲线
镍氢电池主要有以下特性:
①外部温度越低,镍氢电池充满之后保持的电压越高。反之,电压越低。
②充电电流越大,镍氢电池自身温度升温越快。
③电池充满之后,继续充电,电池电压反而下降。
④长时间闲置,自身会消耗内部电量。镍氢电池正常充放电特性曲线如图1 所示。

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