镍氢电池的主要结构组成是什么?

日期: 2024-05-27 06:05:11|浏览: 65|编号: 69754

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镍氢电池的主要结构组成是什么?

1.镍氢电池的基本原理

镍氢电池是一种高性能、环保、可再生的二次电池,具有能量密度高、寿命长、自放电率低等优点,广泛应用于移动通讯、电动汽车、储能系统等领域。镍氢电池的基本原理是通过电化学反应将电能转化为化学能,再通过逆反应将化学能转化为电能。具体来说,镍氢电池是以氢氧化镍为正极,以储氢材料为活性物质氢化物负极的碱性电池,电解液为氢氧化钾水溶液。其电化学式可表示为:

(-)M/MH|KOH (6mol/L)|Ni(OH)2/NiOOH(+)

式中M代表储氢合金,MH代表金属氢化物。其工作原理如下:

充电时,正极发生Ni(OH)2向NiOOH的转变,负极发生水分解反应,合金表面吸收氢气形成氢化物,放电过程为逆反应。

2、镍氢电池外观分类

国标有圆柱型、小方型、纽扣型三种电池类型,按照型号,常见的镍氢电池有AAA(7号)、AA(5号)、A、SC、C、D、F七种,实际应用中,根据使用场景不同,型号也各异,多达上千种。

3、镍氢电池的主要结构成分

镍氢电池主要结构部件包括电池外壳、正极、负极、电解液、隔膜等部分。

1. 电池外壳

电池外壳是镍氢电池的外壳,起密封、防水、防爆等作用。电池外壳通常由金属或塑料材料制成,内装有正极、负极、电解液、隔膜等部件。

2. 正极

正极为氢电极,通常由氢吸附材料和导电材料组成。氢吸附材料是正极的主要活性物质,其作用是吸附氢气并将其氧化成水,释放出电子和氢离子。导电材料是正极的导电支撑材料,其作用是传导电子形成电流。

3. 负极

负极为镍氢电极,通常由镍氢和导电材料组成。镍氢是负极的主要活性物质,它的作用是在充电过程中吸收氢离子并将其还原为氢气,放出电子。导电材料是负极的导电支撑材料,它的作用是传导电子形成电流。

4. 电解质

电解液是镍氢电池的重要组成部分,其作用是传递离子和电子,促进电化学反应。镍氢电池的电解液通常为氢氧化钾溶液,其中氢离子和钾离子起着重要作用。氢离子在充电时吸附在负极表面,放电时释放出来;钾离子起着平衡电池内电荷的作用。

5. 隔膜

隔膜是镍氢电池的重要组成部分,其作用是将正负极隔开,防止短路和电解液混合。隔膜通常由聚烯烃或聚酰胺等材料制成,具有良好的耐化学性、耐高温性和阻隔性。

4、镍氢电池主要应用领域

镍氢电池由于其自身的特点,目前主要应用在太阳能储能、电动工具、医疗设备和消费数码产品领域,例如太阳能灯、高温灯、汽车T-BOX、汽车OBD及E-CALL系统、电动工具、医疗设备、游戏机控制器、吸尘器、剃须刀、电动牙刷、电动玩具电池等。

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