不同镍镉蓄电池的区别与鉴别方法
镍镉电池的分类:
目前,存在三种主要的竞争镍镉电池系统。 袋板式、烧结板式和纤维结构电极。 纤维结构电极电池也称为FNC电池。
这三种镍镉电池系统的主要区别在于电极的设计:
袋板:
袋式板电极由带有微孔的薄金属片以一定方式折叠形成许多承载活性材料的小“袋”。 附袋电极部分结构图。
根据设计结构可知,这种电极设计存在一些缺点。 导电材料仅包围活性材料的表面,由于这种材料是不良导体,因此必须在活性材料中添加石墨以增强其导电性能。
石墨溶解在电解质中并在电解质中形成所谓的“碳酸盐”。 随着电解液中碳酸盐含量的增加和活性材料中石墨含量的减少,电池有效容量的获得率将会降低。 这种效果将在下面的曲线中显示。
由于活性材料中石墨的损失是不可逆的,即使更换电解质也不能完全补偿这种影响的后果。
同时必须更换电解液,破坏环境,造成环境污染!
烧结板:
烧结电极是另一种结构。 请参阅随附的《纤维结构板与烧结板的比较》。 烧结电极板由极薄的带有微孔的金属板组成,其上烧结有镍片。 将活性材料注入并填充到镍片之间的空间中。 这种设计保证了活性材料和导电结构之间的良好接触。 并且,由于这些电极非常薄(1.0~1.5mm),在一定容量下可以产生非常高的电极表面,形成良好的大电流放电性能。 但由于这种材料非常坚硬,在充放电时无法跟上活性材料的容量变化。 这会在镍片之间的烧结点处产生裂纹,导致整个结构松动,这就是其循环寿命短的原因。
最近,基于烧结电极开发了塑料粘合电极。 这种电极含有具有一定容量的塑料物质,使电极能够部分跟上活性物质的容量变化。 当然,这延长了烧结电池的使用寿命,特别是因为没有材料从电极中掉落并沉积在电池的底部。 但不得不怀疑的是,这种设计可以改善镍片之间烧结点裂纹的产生,但是否会降低其导电性能。
纤维结构电极:
镍镉电池电芯电极的最新设计成果是纤维结构电极,即FNC系统。 这种设计完美地解决了上述每个其他系统的缺点。
该电极的基本设计在“纤维结构板与烧结板的比较”页面上以草图形式呈现。 下图显示了在电子显微镜下看到的纤维结构。
由塑料纤维和镍的混合物组成的纤维结构确保:
-导体的密度非常高,活性物质牢固地嵌入纤维结构中,使得内阻极小!
- 材料的孔隙率(1立方厘米的空间里有300米的细丝,但90%的容量空间可以用于活性材料),电极中不需要添加石墨等物质!
-巨大的允许弹性使其能够实现较长的循环寿命!
- 使得可以使用相同的电极设计方法来加工不同厚度的电极。 既能适用于极大电流放电要求,又能适用极长时间放电要求!
- 充电系数小至1.2,(一般为1.4),不仅充电效率高,而且省电省时!!
-用水量也小!
两款FNC纤维镍镉电池与普通镍镉电池对比
财产种类
FNC镍镉电池
普通软包镍镉电池
电极结构
基于三维纤维结构,活性材料牢固地嵌入纤维结构中
将一层活性材料粘到薄金属板的表面上
从电极获得的可用能量