镍氢电池高温性能改进研究

摘要

随着镍氢电池的用途日益广泛，越来越多的用电器具要求在较高的温度下使用，如应急灯具、电动工具等等，但是由于镍氢电池的固有特性，在较高的温度下，电池的充电效率极低。本文分别从镍氢电池正极添加剂、隔膜、电解液三个方面进行改进研究，来寻找提高镍氢电池的高温性能的最佳方案。
　　正极添加剂的研究中涉及到氧化镥、二氧化钛、氢氧化钙的单独掺杂和正交组合掺杂。其中氢氧化钙和氧化镥和二氧化钛混合添加效果最佳。隔膜对镍氢电池高温性能的影响次之，使用改进后的隔膜也可以提高电池的高温性能，其中氟化处理后的隔膜最好、硫化隔膜次之，普通隔膜最差。电解液也是提高镍氢电池高温性能的一个重要影响因素，得到最佳的电解液为1.35 g·cm-3 KOH混合溶液。
　　为了研究高温添加剂的作用机理，分别对正常电极和含高温添加剂的电极进行循环伏安测试，研究发现，在高温条件下掺杂高温添加剂后的正极，由于正极添加剂的存在有效的抑制了析氧副反应的发生，从而提高了镍电极的充电效率，进而提高了电池在高温下的放电容量和比容量。
　　综合正极添加剂、隔膜、电解液三个因素，最终制得新型的高温镍氢电池，该电池在45℃、70℃时容量分别能放出常温容量的98.6％、93.4%，电池的自放电、寿命、内阻和其他性能均能满足要求。

目录

镍氢电池高温性能改进研究

IMPROVEMENT OF HIGH TEMPERATUREPERFORMANCE OF METAL HYDRIDE/NICKELBATTERY

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 镍氢电池的发展

1.2 高温镍氢电池的发展

1.3 镍氢电池结构和原理及其应用

1.4 本论文研究意义和研究内容

第2章 实验

2.1 实验药品及实验设备

2.2 电极制作与电池装配

2.3 测试及分析方法

第 3 章 正极添加剂对镍氢电池高温性能的影响

3.1 氧化镥添加剂对镍氢电池高温性能的影响

3.2 二氧化钛添加剂对镍氢电池高温性能的影响

3.3 氢氧化钙添加剂对高温镍氢电池的影响

3.4 三种添加剂的正交实验研究

3.5 添加剂作用机理研究

3.6 本章小结

第 4 章 隔膜与电解液对镍氢电池高温性能的影响

4.1 隔膜对镍氢电池高温性能影响

4.2 电解液对镍氢电池高温性能的影响

4.3 影响镍氢电池高温性能的各因素的综合分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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