镍镉电池到达密封的办法
1,规划负极容量超越正极容量
负极一直有未充电的活性物质存在,也便是电池容量由正极容量决议,正负极活性物质容量比一般操控在:负极容量/正极容量=(1.3–2.0)/1。负极中包括过量的未充电的活性物质,以使负极在足够曾经正极上就开端发作氧气。因氧气能与负极活性物质反响,使负极永不能被彻底足够,因而负极上不能放出氢气。这部分过量的负极物质分为两部分:充电贮备物质【以Cd(OH)2方式存在。当过充电时,负极中的充电贮备物质复原成金属镉,而镉又与过充电时正极发作的氧气反响生成Cd(OH)2,当正极氧气生成的速度等于氧气与镉反响的速度时,这样一来负极不会进一步被充溢,此刻负极的电位简直保持不变,负极上也不可能发作氢气。】和放电贮备物质(以金属镉方式存在);
一般地,在密封镍镉电池中,正极发作的氧气有两个耗费途径:
凭借化学反响使镉氧化:1/2O2+Cd+H2O→Cd(OH)2
凭借电化学复原:1/2O2+H2O+2e→2OH-
电化学复原与镉的存在简直无关,用烧结式基板时,此反响在金属镍上更简单进行。研讨标明,约占73%的氧气是经过电化学复原耗费的。
2,操控电解液用量
电解液的用量一般小于电极和隔阂可吸收的电解质量,以利于氧气从正极向负极分散。
3,选用微孔隔阂
除了一般电池对隔阂的要求外,还要求隔阂尽可薄,透气性好,孔径尽量小,以习惯使氧气快速向分散的需求(尼龙毡,纤维素毡,聚乙烯毡,氯乙烯-丙烯共级毡)。
4,负极选用薄极片
5,进行反极维护
组合电池的容量取决于容量较低的那个电池.因而,当容量最小的那只单体电池容量放完后,整个电池组仍在放电,此刻容量最小的电池就被强制“过放电”,而形成反极充电状况.第一阶段是正常放电,放电到电池电压降至0V.此刻,正极容量已放完,因负极容量过剩,仍有未放电的活性物质存在.第二阶段电池电压急剧下降至-0.4V,此刻,负极持续氧化反响(正常放电),而正极发作水的复原反响,发作氢气:
负极:Cd+2OH-→Cd(OH)2+2e
正极:2H2O+2e→H2↑+2OH-
此刻,放电到负极容量已放完,负极电位急剧变正,电池电压降至-1.52~-1.6V. 此刻,第三阶段,正极分出氢气,负极上分出氧气:
负极:4OH-→O2↑+2H2O+4e
有必要指出,电池过充电是,正极上生成氧气,负极上生成氢气;而强制放电(也称反极充电)时,正极上生成氢气,负极上生成氧气。电池一旦发作反极充电,是电池内压急剧上升,引起爆破。氧气和氢气更易引起爆破。为此,除禁止过放电外,还有必要采取反极维护措施,即在正极参与反极物质Cd(OH)2。正常放电时,正极中的Cd(OH)2并不参与反响,一旦电池呈现过放电时,正极中的Cd(OH)2当即进行阴极复原:
Cd(OH)2+2e→Cd+2OH-
而替代了水在正极上的复原,避免了氢气生成。一起,复原生成的Cd又可与负极上放电发作的氧气树立镉氧循环。
6,选用密封圈