鎳氫電池技術(shù)培訓(xùn):鎳氫電池原理
鎳氫電池正極活性物質(zhì)為氫氧化鎳(稱氧化鎳電極),負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氧化物,也稱貯氫合金(電極稱貯氫電極),電解液為6N氫氧化鉀,在電池充放電過程中的電池反應(yīng)為:
其中,M表示貯氫合金材料。 電池的開路電壓為: 1.2V~1.3V、因貯氫材料和制備工藝不同而有所不同。
過充電時(shí),兩極上的反應(yīng)為:
氧化鎳電極上: 4OH`- 4e — 2H2O十O2
貯氫電極上; 2H2O+O2+4e —4 OH`
電池過充電時(shí)的總反應(yīng):O
電池在設(shè)計(jì)中一般采米用負(fù)極過量的辦法,氧化鎳電極全充電態(tài)時(shí)產(chǎn)生氧氣,經(jīng)過擴(kuò)散在負(fù)極重新化合成水,這樣,既保持了電池內(nèi)壓的恒定,同時(shí)義使電解液濃度不致發(fā)生巨人變化。
當(dāng)電池過放電時(shí),電極反應(yīng)為:
氧化鎳電極上: 2H2O + 2e — H2+2OH`
貯氫電極上; H2 + 2OH`-2e — 2H2O
電池過放電時(shí)的總反應(yīng): O
雖然過放電時(shí),電池總反應(yīng)的凈結(jié)果為零,但要出現(xiàn)反極現(xiàn)象。由于在正極上產(chǎn)生的氫氣會(huì)在負(fù)極上新化合,同樣也保持了體系的穩(wěn)定。
另外,負(fù)極活性物質(zhì)氫以氫原子態(tài)能以相當(dāng)高的密度吸附干貯氫合金中,在這樣的電極上,吸放氫反應(yīng)能平穩(wěn)地進(jìn)行,放電性能較鎘-鎳電池而言得以提高。