不同充电机充电镍镉蓄电池的差异与鉴别办法
现在,首要有三种不同的充电机充电镍镉蓄电池体系互相竞赛。袋式极板型、烧结式极板型和纤维结构电极。纤维结构电极式充电机充电蓄电池也被称为FNC充电机充电蓄电池。
这三种充电机充电镍镉蓄电池体系的首要差异在于电极的规划上:
袋式极板:袋式极板电极是由有微孔的金属薄板构成,以某种办法折叠起来,构成许多小“口袋”,这些“口袋”携带活性物质。后附袋式电极的部分结构图。
根据规划结构,能够知道这种电极规划有一些弊端。传导物质只围绕在活性物质的外表,而因为这种物质是一种不良导体,则必须在活性物质中填加石墨来增强其传导功能。
石墨会在电解液中溶解,而且在电解液中构成一种所谓的“碳酸盐”。因为电解液中碳酸盐含量的添加和活性物质中石墨含量的削减,会下降充电机充电蓄电池有用电容量的获得率。这种作用会在后面的曲线中显现出来。
因为活性物质中石墨的丢失是无法康复的,因而即使是替换电解液也不能彻底补偿这种作用造成的结果。
一起,电解液还必须替换,损坏环境,造成环境污染!
烧结式极板:
烧结式电极又是另一中结构,可参考后附的“纤维结构极板和烧结式极板的比较”。烧结式极板是由很薄的有微孔的金属板构成,将镍薄片烧结在上面。在镍薄片与镍薄片之间的空间注入且填满活性物质。这种规划确保了活性物质和传导结构的杰出接触。而且,因为这些电极是十分薄的(1.0~1.5mm),它们能够在容量必定的情况下产生一种很高的电极外表,构成很好的大电流放电功能。但是,因为这种物质十分坚固,无法在充电和放电时跟上活性物质的容量变化。这使镍薄片之间的烧结点处产生裂缝,导致整个结构的松动,这就是其循环使用寿命短的原因。
最近,在烧结式电极的基础上发展出了塑胶粘结式电极。这种电极含有必定容量的塑胶物质使电极能够部分跟上活性物质的容量改变。当然,这延长了烧结式充电机充电蓄电池单体的使用寿命,特别是没有物质从电极中掉出,沉积在充电机充电电池单体的底部。但不得不置疑的是,这种规划能改进镍薄片之间烧结点处裂缝的产生,但是否会下降其传导功能。
纤维结构电极:
对充电机充电镍镉蓄电池单体电极的最新规划成果是纤维结构电极,也就是FNC体系。这种规划针对以上其他各体系的缺点作出了完美的解答。
这种电极的根本规划已在“纤维结构极板和烧结式极板的比较”一页中以草图的方式呈现了。这以后的图片显现了在电子显微镜中看见的纤维结构。
塑胶纤维与镍的混合物质构成的纤维结构确保了:
- 传导体密度十分高,加上活性物质牢固地嵌在纤维结构中,使的内阻极小!
- 物质的多孔性(在1立方厘米的空间,就有300米的细丝,但有90%的容量空间可为活性物质所用),无须在电极中填加石墨等其他物质!
- 极大的答应弹性使其能到达很长的循环使用寿命!
- 使利用同一种电极规划办法,加工成不同厚度的电极成为可能。即可适用于极大电流放电的要求,也可适用于极长期的放电要求!
- 充电系数小1.2,(一般为1.4),既充电效率高、省电、省时!!
- 耗水量也小!
二 fnc纤维充电机充电镍镉蓄电池与普通充电机充电镍镉蓄电池的比较
特性类型 |
FNC 镍-镉蓄电池 |
一般袋式镍-镉蓄电池 |
电极结构 |
以三维纤维结构为基础,活性材料牢固地嵌在纤维结构 |
在薄金属板表面粘一层活性材料 |
从电极上获得的可用能量 |
可获得更多的可用能量 |
一般 |
传导密度 |
非常高 |
一般 |
允许弹性 |
大 |
小 |
吸收振动应力 |
可吸收更大的振动应力 |
一般 |
渗透性 |
强(90%的能量可为活性材料所用) |
弱 |
容积和重量 |
得到很大程度的减少 |
大 |
充、放电效率 |
非常高 |
一般 |
再充电能力 |
高 |
低 |
对电解液和时效的要求 |
低 |
高 |
循环次数 |
高3500次 |
低1500次 |
记忆效应:memory |
无 |
有(将影响容量) |
允许更换量 |
可以单支电池更换 |
因为是5个电池一组放置在一个固定箱体里,所以至少5支一起更换 |
散热量 |
好 |
差 |
活性材料中石墨和铁的含量 |
活性材料中不含铁和石墨 |
为增加导电性,含有石墨和铁 |
内部碳酸盐的形成情况 |
即使在高温下,也可防止内部碳酸盐的形成并减少腐蚀。
|
不能防止碳酸盐的形成,容量降低。 |
是否需要更换电解液 |
全部寿命期间都不需要更换电解液。 |
运行3年后,每年必须三充四放,更换电解液。环境污染,后期维护成本高。温度越高化学反应越快,更换周期越短。 |
耗水量及维护量 |
极小。配套HOPPECKE的专利产品AquaGen®(水份重组阀)蓄电池可以达到免维护。 |
非常大,需要定期加水,维护量大。 |
使用寿命 |
长(约25年) |
短(3-4年左右如果不更换电解液,则容量几乎全部损失。) |
温度范围 |
-40- +60 |
-20- +60 |
性能 |
最优 |
一般 |
三 检测办法:
1 外观判别
通过产品包装,标签,说明书判别,看产品是否为单只1.2v的产品,看产品说明书或标签上是fnc仍是pocket(袋式)或其他;现在市场上的纤维充电机充电镍镉蓄电池只有德国的hoppeck一家有售。
2 回忆效应测验:
取测验充电机充电电池,充满电后,用固定功率的负载,做放电实验,直至放空,记载下时刻。之后做接连5次的做固定时刻的放电充电测验实验,时刻以放空时所需时刻的一半为宜。再次做放空实验,并记载时刻,如果时刻与测验前比相差不多,则为合格纤维充电机充电镍镉蓄电池,如相差较大,则为不合格。
3 低温放电功能测验:
取-40度的低温环境,测验充电机充电电池放置16小时,然后在相同条件下,以5A的电流将充电机充电蓄电池放电至1.0v,此刻的实践放电总容量应大于原额外容量的80%。
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