中国科学技术期刊数据库行业B 2015年20期 99 镍镉电池常见故障及爆炸分析 雷伟 北京飞机维修工程有限公司成都分公司 四川成都 摘要：本文广泛查询了镍镉电池的相关信息镍镉电池，并对镍镉电池进行分析。 对性能、优点、常见故障及爆炸原因进行了分析、整理和整理，为我们今后的维护和排除故障提供了有益的经验。 关键词：镍镉电池； 充电器; 爆炸原因 CLC 号：R13 文件识别代码：A 文章编号：1671-5802(2015)20-0099-02 1 简介 镍镉电池（Ni-Cd、-、Ni-Cd）是最早使用的电池类型手机、超级科技和其他设备。 具有良好的大电流放电特性，抗过充放电能力强，维护简单。 目前该电池还用于民航飞机的应急照明。 笔者所在单位就是从事此类电池的维修工作。 为了工作方便，我总结成这篇文章，为以后的同事提供更多的参考信息。 2 简介 镍镉电池是应用最广泛的碱性电池，规格型号较多，容量范围广泛。 2.1 充放电化学方程式 Cd+2NiO(OH)+2H 2 O=2Ni(OH) 2 +Cd(OH) 2 从左到右为放电； 从右到左正在充电。 镍镉电池的优点：（1）镍镉电池寿命长。
正常情况下，镍镉电池的循环寿命可达2000次以上，约为8-25年甚至更长，固定后备电源为15-25年。 (2)镍镉电池可靠性高。 该类型电池结构坚固； 电解液不腐蚀电极和其他电池部件； 电池可以承受反极性或过度充电等滥用； 并且电池可以在任何荷电状态下长期保存。 (3)镍镉电池维护方便，无需更换电解液。 2.2 镍镉电池的储存寿命：镍镉电池在储存过程中会出现容量衰减。 储存温度和电池设计特性会影响自放电率。 镍镉电池可以在充电或放电状态下储存。 除非在高温下长期存放，否则电池在存放后可以通过充电（2-3 个充电周期）恢复全部容量。 图1 镍/镉电池的容量保持率 图2 镍/镉电池的容量恢复。 储存温度20℃； 储存温度35℃； —爬碱，产生碱雾； 对上层的影响——输出电压下降； 最终影响——高电流性能下降。 补偿措施：加强定期维护和检查，注意表面异常迹象和现象。 3.2断路原因：极耳与极片焊接处脱落； 极耳断裂； 交叉极片断裂； 连接器故障的影响：局部影响——内部断路； 对上层的影响——无法工作； 最终影响——电池组故障，无法供电。
补偿措施：加强电池检测，注意焊点及关键位置是否松动。 3.3 短路原因：隔膜损坏； 人为极柱短路影响：局部影响-内部短路； 对上层的影响——电压输出下降； 最终影响——无法正常工作。 补偿措施：加强定期维护检查，严格操作。 3.4电气性能下降原因：工作温度过高/过低； 过充电/过放电； 大电流充放电； 极片性能下降的影响：局部影响-电池性能下降； 对上层的影响——电压输出降低； 最终影响——高电流性能下降，无法正常工作。 补偿措施：控制工作温度，严格控制充放电，严格遵守操作规程。 3.5热失控原因：短路； 大电流充放电的影响：局部影响——电池烧毁； 对上层的影响——无法工作； 最后的影响——没有电源。 补偿措施：加强装配工序培训； 控制工作温度； 定期检查和维护。 4 镍镉电池爆炸原因分析 4.1 使用原因 电池在维护和使用过程中，由于操作人员素质不同，维护和使用不当，可能会时不时地造成电池漏液、膨胀、爆炸。 不当使用如下： 4.1.1 电池过充/过放 采用快速充电方式对电池充电时，充电电流通常是常规充电电流的十几倍，有时甚至几十倍。 电池充满电后，其内部温度和压力会迅速升高。 如果不及时停止充电，会对电池的寿命产生很大的影响，有时甚至会导致电池爆炸。
如果电池工作时电池的负载阻抗太小，导致电池过放电，电池内部温度就会升高，释放出过多的氢气，也会导致电池爆炸。 这种情况下，电池温升的机理是：电池充电末期，有一个与镍正极伴生的氧被镉负极吸收结合的循环过程。 在此过程中，镉被氧化成氢氧化镉[2Cd+O 2 +H 2 O->2Cd(OH) 2 +1114.2kJ]的同时，也放出热量，导致电池本身的温度升高。 从这一点来看，随着正极材料转化过程中伴随的氧量增加和速度增加，氧化成氢氧化镉的镉量增加和速度增加，电池温度上升得更高、更快。 （继续第101页）