《氢镍电池概述（三洋）.》.doc

氢 镍 电 池 目 录 电池概述 电池的历史 电池的分类 氢镍电池的性能 氢镍电池的原理和结构 电池性能 充电性能 放电性能 储存电能 充/放电循环 记忆效应 充电方法和充电线路 概述 充电方法 电池组 结构 安全器件 连接片 电池壳体的排气孔 在设备上的安装 使用电池注意事项 概况 电池的选择 电池使用前的准备 不规范的使用 使用方法 维修与检测 有关使用问题的注意事项 处理电池的方法 氢镍电池的注意事项 电池规格与性能 电池概述 电池的历史 电池的分类 氢镍电池的性能 氢镍电池的原理与结构 电池的历史 1791年在Bologna大学工作的生理学家Galvani发现当青蛙的肌肉与金属片接触时，会发生收缩。这种现象被称为动物电。在1800年Volta发现当把两片不同的金属放入液体时会产生电动势，由此发明了世界第一只电池，即著名的伏打电池。其后十年，戴维和其他许多科学家一起利用电池作直流电源进行电解实验，在1831年法拉第发现了著名的法拉第定律，为电化学建立了基础。 继这些事件之后便出现了许多新型电池，如丹尼尔电池和勒克朗谢电池，勒克朗谢电池是在1868年发明的，它是干电池的原型。到了今天，由于干电池在结构及活性物质方面进行了许多改进，使其在很长时间内成为最广泛使用的一种轻便一次电池。 在1859年，随着普兰特铅酸蓄电池的发明，二次电池首次登场。与传统的一次电池不同，二次电池具有可重新充电的优点。1868年末发电机的改进为使用铅酸电池作为贮存电能的设备开辟了新的途径。今天，铅酸电池已经被广泛地应用，如用作汽车电池。 电池历史上的另一个里程碑是碱性蓄电池的发明，这样命名的原因是它使用碱性的电解液。Junger在1899年发明了碱性电池，使用镍作正极板，镉作负极板。两年以后，爱迪生提出另一种设计，用镍作正极板，铁作负极板的镍铁电池。 因为碱性电池使用的金属比起干电池或铅酸蓄电池使用的金属要贵重，因此它们的实际应用也受到限制。最近几年，由于在生产技术和性能上进行了改进，Junger的镍镉电池也得到了广泛的应用。第一次改进是1932年由Shlecht和Ackermann发明的新型烧结极板。初始的极板基于这样一种设计，即将活性物质填充进叫作极板盒或管子的金属容器中。Shlecht和Ackermann的方法是将活性物质浸渍入通过浇结镍粉形成的多孔镍极板上。通过使用这些烧结极板，镉镍电池的性能大大提高，特别是高倍率的放电性能得到了明显的改善，电池的使用寿命也增加了。 1961年，Neumann实现了一种完全密封镍镉电池的设想。采用这一设想，传统二次电池最大的弊端漏液和在充放电过程中产生氧气和氢气而导致内压升高的缺点被克服了，为蓄电池的应用开辟了新天地。由于看到了这些优点，1961年，人们研制了密封式镍镉电池，它配有烧结极板，不需要再补充电液。 由于使用密封式镍镉电池电池的设备越来越多，如把这些电池当作应急电源，或用在信号和应急灯上，所以可充电池的使用范围在今天仍在不断扩大。近年来，又研制出各种不同型号的密封式镍镉电池来满足广大用户的需要，它的应用范围从微电流如半导体存储器的备用电源到大电源。 70年代前后发现储氢合金这一氢镍电池核心材料，自从1984年荷兰飞利浦公司解决了LaNi5储氢合金在充放电过程中容量衰减问题后，1990年10月日本三洋公司首次把氢镍电池投放市场。氢镍电池是一种新型高性能、无污染的可充电电池，与镍镉电池相比，在相同尺寸下，容量可以提高70%以上。由于用贮氢电极代替镉电极，消除了重金属镉带来的严重环境污染问题，人们把氢镍电池称为绿色电池。 现在氢镍电池已经能大规模生产，日本的松下、三洋、东芝公司生产的氢镍电池代表了世界水平。1993年日本氢镍电池产量达7000万只， 1998年产量上升到7亿只左右，约占全世界总产量的90%。 以往任何一种化学电源从研制到生产，总得用20多年的时间，唯独氢镍电池从研制到生产总共用了不到十年时间，究其原因，是环境保护、能源危机及通信技术急速发展等方面的迫切需要大力推动的结果。已有悠久生产历史的镍镉电池，由于镉电极有公害，产量正在下降；天然能源的日趋枯竭，迫使人们加速研究用在电动车辆上的大容量、长寿命动力型氢镍电池；由于通信技术的发展，手机、无绳电话、对讲机、移动电台等通信器材的普及，自动化办公设备、电动工具、摄象机、照相机、收录机等产品的大量使用，都需要高性能的蓄电池供电，而氢镍电池就是最佳候选电源之一。 我国氢镍电池的研究始源于南开大学，其开发起步早于美、日等国。中国是一个稀土资源丰富，能源较为短缺，环境污染日益严重的发展中国家，研制生产氢镍电池具有特殊的意义。近10年来，通过“八六三”计划的组织实施，我国在这一领域的研究取得了一系列成果。科技工作者利用我国储量丰富的稀土