MH-Ni电池低温放电性能的研究

研究了贮氢合金中稀土组成和Mo含量、化学计量比、结晶组织、电解液浓度对MH Ni电池低温放电性能的影响。试验发现 ,合金中Nd含量的提高 ,使合金传热较慢 ,不利于MH Ni电池低温放电 ;而Ce含量的提高 ,降低氢化物稳定性 ,改善MH Ni电池低温放电性能 ;La含量的增加 ,提高氢化物稳定性 ,降低了MH Ni电池 - 4 0℃放电能力。贮氢合金化学计量比的提高 ,使合金产生具有催化性的第二相 ,明显地改善了MH Ni电池低温放电性能。贮氢合金冷却速度太快 ,晶粒细化 ,氢在合金中的扩散速度下降 ,降低了MH Ni电池低温放电能力。贮氢合金中加入Mo并不能提高电池低温放电容量 ,少量的Mo反而使MH Ni电池低温放电性能恶化。电解液浓度由 30 %提高到 35% (质量百分数 )可改善MH Ni电池 - 4 0℃放电能力。     

影响MH-Ni电池自放电的因素

从MH-Ni电池及电池组的设计、维护、制造工艺、贮存环境等方面阐述了对电池自放电的影响;讨论了镍电极配方、活性物质的分解、贮氢电极氢的析出、合金成分及处理工艺,MH电极的表面处理方法以及隔膜和电解液等对MH-Ni电池自放电的影响.同时对降低氢镍电池的自放电和提高电池的荷电保持能力提出了一些建议.     

贮氢合金高倍率放电性能的研究

研究了贮氢合金表面处理、粒度分布、稀土组成、Al含量和添加剂硼对贮氢合金高倍率放电性能的影响.采用物理方法和化学方法对贮氢合金进行表面处理,提高了合金表面电化学反应速度,同时促进了氢原子在合金本体中的扩散,从而改善了合金的活化性能、放电容量和高倍率放电能力.贮氢合金粉粒度太粗和太细都使合金电极阻抗增大,导致放电容量和高倍率放电能力下降,而且大电流放电平台也较低.选择合适的贮氢合金粉粒度分布既可提高合金的活性和放电容量,又能改善合金高倍率放电能力.随着合金中La含量的增加和Al含量的减少,提高了合金的表面活性,使合金的大电流放电性能得到改善.贮氢合金中加入少量元素B,形成第二相,不但提高了合金的活性和放电容量而且显著地提高了合金高倍率放电能力.     

降低MH-Ni电池中储氢合金使用量的新方法

提出了一种降低金属氢化物-镍(MH-Ni)电池中AB5合金使用量的新方法,即采用CoOOH包覆的氢氧化镍,从而完全消除金属氢化物(MH)电极中的放电储备容量.充放电测试结果表明,消除放电储备容量有利于电池的0.2 C充电、大电流放电和循环性能,尤其是在MH电极的剩余容量明显降低后.因此,在保持电池性能的同时AB5合金的...     

MH-Ni动力电池性能影响因素与机理的研究

研究了电极材料、结构设计、电解液组成以及化成制度对SC动力型MH-Ni电池性能的影响。实验结果表明:MmNi5基贮氢合金中La含量的提高,合金晶胞体积增大,表面活性提高,改善MH-Ni电池高倍率放电性能,降低电池内压;合金的粒径过于细化,增加了电极间的接触电阻,导致电池高倍率放电性能恶化,合适的粒径分布不仅增加合金的活性表面,又能提高电池的放电平台。镍电极中钴添加剂采取化学共沉积-表面沉积-机械混合分步复合掺入方式,Ni(OH)2晶体形成缺陷,并在化成过程中形成良好的CoOOH导电网络,提高了电池的放电性能;优化的集流结构设计,降低了电子导电阻抗;电解液中Na含量的提高,溶液的电导率下降,不利于电池高倍率放电,但适量的Na能够改善电池的高温性能。对封口电池采用高温预活化制度,合金表面形成微裂纹,产生晶体缺陷,提高了合金的活性;Ni(OH)2晶粒微晶化,产生晶格缺陷,提高质子迁移能力,因此大电流放电性能较好。     

贮氢合金和氟化处理贮氢合金的MH-Ni电池

介绍了贮氢合金材料的种类,同时叙述了经过氟化处理的贮氢合金具有吸氢量大,吸氢速度快,抗毒性强,对气体有选择性和抗微粉化等性能.由氟化处理贮氢合金制成的MH-Ni电池,经过1000次放电循环后,容量仍保持初期的90%.     

高性能贮氢合金电极的成分设计

MH Ni电池的关键技术是负极材料———贮氢合金 ,而贮氢合金的性能主要取决于它的成分。从MH电极失效分析和MH Ni电池对负极材料的性能要求出发 ,详细讨论了AB5 型贮氢合金的各项性能与各种合金元素之间的关系 ,这些性能包括贮氢合金的吸氢量、平衡氢压、吸放氢滞后性、单胞体积和轴比c/a的大小、显微硬度、耐蚀性、高倍率放电性能及合金电极的温度特性等。同时对非化学计量比贮氢合金和低Co、无Co贮氢合金也进行了讨论。指出了合金成分设计应考虑的各个方面。     

泡沫镍电沉积Co-Ce合金镍电极的性能

为了提高动力MH/Ni电池的高倍率充放电性能,在泡沫镍骨架表面电沉积具有针状结构、高比表面积的Co-Ce合金,Ce含量为0.19%,用其作镍电极的基板.实验结果表明:600次循环中,镍电极10 C充电接受能力平均提高36%,放电比容量平均提高42%.XRD分析显示:Co-Ce合金基板表面生成的CoOOH是增加基板与活性物质界面电子导电能力的主要因素.     

贮氢合金电极有机酸处理研究

本文以甲酸、醋酸、草酸和氨基乙酸等有机酸在室温下对Mm(NiMnCoAl)_5型贮氢合金扣式电极进行较短时间的浸泡处理,结果使电极活化性能、首次放电容量、高倍率充放电性能均不同程度有所提高。借助ICP(等离子体发射光谱法)分析了贮氢合金经酸处理后的化学处理液的成分,初步讨论了电极电化学性能变化的原因。以氮基乙酸直接处理贮氢合金泡沫镍电极,装配成Ni—MH电池进行封口化成,两次即化成结束,1C、3C倍率下放电容量分别为0.2C的96.8％和89.4％,电池经500次循环,容量衰减仅11.5％。     

高容量烧结式镍正极通过鉴定

国营四川五洲电源厂经过两年多研究的高容量烧结式镍正极于1995午1月通过了省级技术鉴定.近年来,随着863高科技计划的实施,我国研究贮氢合金和MH-Ni电池的工作形成热潮,众多的研究单位、大专院校和电池厂家部加入到这个行列.而研究MH-Ni电池有两个关键技术,一是研究贮氢合金材料和贮氢负电极,另一个是研究与贮氢负极配套的高比能量的镍正极.由于MH-Ni电池和Cd-Ni电池一样也是正极限制电池容量,所以提高镍电极的比能量是至关重要的,正极比能量提高不了,MH-Ni电池的高比能量也就无法实现,高容量烧结式镍正极     

低钴非包覆贮氢合金在金属氢化物镍蓄电池中的应用

研究一种利用本地区生产的高Nd混合稀土进行制作Co含量低于0.5的非包覆贮氢合金,发现其有易活化、此容量高等优点.采用合理的负极制造工艺后,该合金的性能在负极中同样可以得到充分发挥.以此制成的氢化物镍蓄电池可满足“高倍率型电池”的放电要求并具有较长的循环寿命.     

贮氢合金氧含量及添加剂对电池性能的影响

为了改善MH Ni电池的性能 ,在由不同的处理方法得到MmNi3 .55Co0 .75Mn0 .4 Al0 .3 贮氢合金表面氧含量不同的基础上 ,通过电池的充放电测试 ,以及电池充放电及静止过程中内压变化的测量 ,研究了合金表面不同氧化物含量对金属氢化物电极和电池有关性能的影响规律。结果表明 :贮氢合金的表面氧化物含量越低 ,合金的质量比容量便越高 ,同时负极的初始活化性能越好 ,负极的工作电位越负 ,电池的内压越低。在此基础上 ,通过向负极中加入 1%化学镀催化剂的乙炔黑 ,用以加速氧的复合 ,结果使MH Ni电池充电时的内压进一步降低。     

影响MH-Ni电池自放电因素的探讨

探讨了电池中的气氛、ＭＨ电极、隔膜材料、贮氢合金生产工艺和氢化物分解压对ＭＨ－Ｎｉ电池自放电的影响。试验发现隔膜材料对ＭＨ－Ｎｉ电池的自放电影响最大,选用丙烯酸改性的ＰＰ隔膜材料可抑制ＭＨ－Ｎｉ电池的自放电速率。其次是贮氢合金粉的生产工艺,热处理合金粉能提高ＭＨ－Ｎｉ电池的荷电保留,而非热处理合金中Ｍｎ和Ａｌ在高温下溶解于电解液中导致ＭＨ－Ｎｉ电池放电容量不可逆损失。ＭＨ－Ｎｉ电池中的气氛对电池自放电影响较小。在１０１３．２Ｐａ～１０１３２Ｐａ范围内ＭＨ－Ｎｉ电池自放电不受氢化物分解压的影响。贮氢合金中镧含量的提高可改善ＭＨ－Ｎｉ电池荷电保留。负极中添加钴化合物能增加ＭＨ－Ｎｉ电池自放电速率     

热处理对贮氢合金电极性能的影响

研究了热处理对Mm(Ni,Co,Mn,Al)5贮氢合金电极电化学性能的影响.恒流充放电测试结果表明:经过热处理的电极比未处理的电极多放出17%的化成容量;用经过热处理的电极制成的MH/Ni电池,以15 C恒流脉冲放电的电压降比使用未处理电极的电池减少了近60 mV.循环伏安实验发现:经过热处理的电极的氢脱出峰电流比未处理的电极的高56 mAh/g,氢脱出峰电位负移了近140 mV.用扫描电镜、X射线衍射研究了热处理对贮氢合金表面和结构的影响.     

银对贮氢合金电极表面修饰的研究

采用真空蒸镀的方法对贮氢合金电极进行了镀覆银膜的表面修饰.结果表明:使用经过修饰的极片的电池内阻降低31.5%,5 C(8.5 A)放电容量提高200mAh,放电平台电压提高约0.10 V,充电电压降低.银膜不仅起导电层的作用,也起电极保护层的作用,抑制了合金的粉化和氧化,提高了电池的循环稳定性,电池过充电时内压降低,充电效率有所提高.     

氢镍电池负极放电储备容量的调节

研究了封口化成条件下金属氢化物镍电池负极放电储备容量的调节方法。研究表明 ,加入铝合金或金属锌均可以有效提高氢电极的放电储备容量 ,而且对电池的性能无影响。同时确定了铝合金和锌的加入方式     

稀土镍系贮氢合金的放电电压平台研究

研究了ＡＢ５ 型贮氢合金放电电压平台与ＭＨ－Ｎｉ电池１．２ Ｖ放电电压平台之间的关系及其影响因素。结果表明,ＭＨ－Ｎｉ电池放电过程中的电压衰减主要由正极极化引起,但贮氢合金负极放电电压平台的提高有利于电池放电电压整体水平的提高,也能明显延长其１．２ Ｖ放电电压平台延续时间。贮氢合金的放电电压平台与其成分、微观组织和表面状态密切相关。就Ａ侧稀土成分而言,Ｃｅ和Ｎｄ 的影响较为明显。提高合金成分和微观组织的均匀性,并改善合金的表面状态而使其表面形成对表面电极反应有电催化作用的合金层,有利于合金放电电压平台的提高。