方型600mah氫鎳電池的制備及性能測試

1、方型 方型 600mAh 鎳氫電池的制備及性能測試 鎳氫電池的制備及性能測試1. 1.引言 引言鎳氫電池是在 20 世紀(jì) 90 年代初實現(xiàn)商業(yè)化并迅速發(fā)展起來的一種高能二次電池，具有循環(huán)壽命長、比能量高、比容量高、無記憶效應(yīng)與鎳鎘電池互換且無鎘污染等優(yōu)點，被廣泛地運(yùn)用于筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)及電動自行車等領(lǐng)域。鎳氫電池的正極活性物質(zhì)為具有 P 型半導(dǎo)體性質(zhì)的 Ni(OH)2，負(fù)極為貯氫合金，兩極中間用隔膜隔開，電解液采用 30%的 KOH

2、。反應(yīng)原理為：充放電時：（“?”表示充電；“?”表示放電）正極反應(yīng)：Ni(OH)2 + OH- ? NiOOH + H2O + e-負(fù)極反應(yīng)：M + xH2O + xe- ? MHx + xOH-總反應(yīng)：M + xNi(OH)2 ? MHx + NiOOH在充電過程中，不可避免發(fā)生過充電，正極和負(fù)極上會電解水產(chǎn)生氧氣和氫氣等副產(chǎn)物，為保證電池的高循環(huán)壽命，需采用正極限制電池容量和電解液加入量的方法，改善正負(fù)極板工藝和組裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化電池

3、設(shè)計。其中，控制電解液的加入量使電解池處于貧液狀態(tài)，將正極析出的氧氣遷移到負(fù)極表面被消耗掉，實現(xiàn)氧在電池內(nèi)部的循環(huán)和負(fù)極不析出氫氣。通過控制負(fù)極的容量為正極的 1.5 倍，當(dāng)電池在充電末期和過充電時，正極析出的氧氣可通過隔膜擴(kuò)散到負(fù)極表面與氫復(fù)合還原為 H2O，負(fù)極因有較多剩余容量不易析出氫氣，從而保證電池具有合適的充電內(nèi)壓和電解液損耗率，最終保證電池的高循環(huán)壽命。此外，正負(fù)極的活性物質(zhì)，輔助添加劑和粘合劑，組裝電池時所用的電解液、隔膜

4、和密封材料等均會影響電池性能。2. 2.實驗部分 實驗部分2.1 2.1 實驗儀器與材料 實驗儀器與材料儀器：計算機(jī)控制充放電儀器、壓片機(jī)、烘箱、點焊機(jī)、電烙鐵、鋸子材料：氫氧化鎳（正極活性物質(zhì)，容量按 200mAh/g 計算） ，貯氫合金粉502 膠水固定住后，再用 703 硅橡膠粘結(jié)起來加以固定。自然放置一周后，檢查電池盒是否漏水，不漏則完成電池盒的制備。余下的一片外殼（電池盒的頂蓋）用燒紅的電烙鐵鉆孔 3 個。 （備注：為了更好地

5、制備電池盒，底面和蓋面要比計劃稍微大一點。 ）2.2.3 2.2.3 100g-30%KOH 100g-30%KOH 電解液的制備 電解液的制備稱取 36.6g 82%的 KOH 固體和 63.4g 的去離子水，將 63.4g 的去離水溶解36.6g 的 82%KOH 固體，配制成 100g-30%的 KOH 電解液。2.2.4 2.2.4 電池的組裝 電池的組裝將 5 片極板按照負(fù)極-正極-負(fù)極-正極-負(fù)極的順序（極板之間用隔膜隔開，

6、隔開正負(fù)極，避免短路，儲存電解液，提供氣體通道）整理排好后放入制備好的電池盒中，分別將正負(fù)極上的極耳疊在一起后穿過電池盒頂蓋上的左右兩個孔，蓋上電池盒頂蓋，用有機(jī)玻璃溶于四氯化碳溶液將電池盒頂蓋和電池盒盒身固定，從電池盒頂蓋中間的孔中加入配制好的 30%KOH 電解液，然后用有機(jī)玻璃溶于四氯化碳溶液封口。2.3 2.3 電池性能測試 電池性能測試觀察電池外觀，看電池的尺寸外型是否符合要求，電池是否漏夜。然后，在 92.2mA 的電流下