镍氢电池电化学性能影响因素的研究

摘要

本文主要研究了高温贮存环境、合金粉、电解液以及隔膜对镍氢电池性能的影响。在本文第一章绪论中，主要陈述了镍氢电池目前国内外的发展情况、镍氢电池的主要构成部分以及材料的发展状况、电池组成部件对电池电化学性能的影响。 本文第二章研究了镍氢电池(带电量为100％)在高温60℃的贮存环境下，其电压和内阻随贮存时间的变化情况。结果表明，在高温60℃的存贮环境下，镍氢电池的电压随着贮存时间的增长而下降，在20d内，从1.34V左右下降到1.0V以下，说明电池在高温环境下贮存的自放电速度远大于常温环境下的自放电速度。内阻随着贮存时间的增长而增大，15d后内阻增长几乎呈直线上升趋势且超过50mΩ。 本文第三章研究了不同钴含量的合金粉以及注液量对镍氢电池放电容量、内阻、过充性能和大电流(4A)放电性能的影响。实验结果表明，合金粉的钴含量对内阻的影响不大，钴含量为6.0％合金粉的1C放电容量要好于钴含量为5.5％合金粉，但其过充性能和大电流放电性能却低于钴含量为5.5％合金粉；随着注液量的增加，放电容量、内阻、过充性能和大电流(4A)放电性能均有所提高。但注液量过高，过充性能会有所下降。 本文第四章研究了不同电解液配方对镍氢电池前期、末期自放电性能的影响。同时研究了不同温度下不同电解液配方制作成的电池的容量保持率。试验结果表明，随着NaOH密度的增大，镍氢电池容量保持率有增加趋势，且前期容量保持率比后期高。在低温条件下，电解液中NaOH密度的增大对容量保持率不利，即自放电较大；高温条件下，电解液中NaOH密度的增大对容量保持率有利，即自放电较小。 本文第五章研究了不同隔膜及极组上部加碎隔膜对镍氢电池前期、末期、IEC自放电性能的影响，实验结果表明，不同隔膜对镍氢电池前期、末期、IEC自放电性能有很大的影响；在极组上部加隔膜也对电池前期、末期、IEC自放电性能有很大的改善。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1镍氢电池概述

1.1.1镍氢电池的发展概况

1.1.2镍氢电池的研究现状和发展方向

1.2镍氢电池组成材料的发展状况

1.2.1镍电极材料的发展

1.2.2金属氢化物电极材料的发展

1.2.3镍氢电池辅助材料的发展

1.3镍氢电池制作工艺和制作设备介绍

1.3.1镍氢电池制作工艺

1.3.2镍氢电池制作和检测设备

1.4本文符号说明

1.5本论文的研究的内容和意义

第二章 60℃高温存贮环境下镍氢电池电压和内阻的变化

2.1前言

2.2实验

2.2.1实验电池制作

2.2.2化成、测试及实验电池的预充电

2.3结果与讨论

2.3.1高温存贮H、I档电池电压的影响

2.3.2高温存贮对H、I档电池内阻的影响

2.4 小结

第三章 电解液配方对镍氢电池自放电性能的影响

3.1前言

3.2实验

3.2.1实验电池制作

3.2.2实验电池预充电、高温陈化及化成

3.2.3实验电池的测试

3.3结果与讨论

3.3.1电解液配方对前期自放电性能的影响

3.3.2电解液配方对末期自放电性能的影响

3.3.3电解液配方对不同温度下自放电性能的影响

3.4小结

第四章 合金粉和注液量对镍氢电池性能的影响

4.1前言

4.2实验

4.2.1实验电池制作

4.2.2实验电池预充电、高温陈化及化成

4.3结果与讨论

4.3.1对容量分布影响

4.3.2对内阻的影响

4.3.3对过充性能的影响

4.3.4对大电流(4A)放电容量的影响

4.4 小结

第五章 隔膜对镍氢电池自放电性能的影响

5.1前言

5.2实验

5.2.1实验电池制作

5.2.2实验电池预充电、高温陈化及化成

5.2.3实验电池的测试

5.3结果与讨论

5.3.1隔膜对前期自放电性能的影响

5.3.2隔膜对末期自放电性能的影响

5.3.3隔膜对IEC自放电性能的影响

5.3.4隔膜综合性能的评价

5.4 小结

结论

存在的问题及展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢