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鎳氫充電電池設(shè)計案例

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掃一掃!鎳氫充電電池設(shè)計案例掃一掃!
瀏覽:- 發(fā)布日期:2021-05-18 10:49:57【

我們深圳量能小小為大家解析一下鎳氫充電電池設(shè)計案例,有興趣的來看一下吧。專業(yè)的工程師才看得懂,業(yè)余人士可以直接忽略此文。


設(shè)計容量為1100mAh的AA型MH-Ni電池。電池的直徑(d)為:13.9士0.2mm,高度(H)50士0.2mm電池額定電壓為1.2V。


1.電池容量C=Cr×Kc


C為設(shè)計容量,Cr為額定容量(1100mAh);Kc為設(shè)計安全系數(shù),一般取1.1~1.2,這里取1.1,則C=1100×1.1=1210mAh


2.極片高度


在考慮極板高度時應(yīng)注意:①極板上部要有足夠的空氣室,一般取5~15mm高;②隔膜應(yīng)比極板高出2~4mm,綜合考慮此兩點,因電池高為50mm,極板高度H為41mm。


3.極片面積


對于MH-Ni電池,工作電流通常為600mA,工作電流密度i一般為5~15mA·cm﹣²,這里取i=9mA·cm﹣²,則


S+=600/9=66.7cm²


S-=KsS+=1.3×66.7=86.7cm。


Ks為設(shè)計系數(shù),這里取K=1.3。


4.極片長度的設(shè)計


正、負(fù)極片均為矩形,極片面積等于長乘高的二倍,


5.極片厚度


MH-Ni電池中,通??刂普龢O片厚度為0.58士0.02mm 范圍內(nèi),負(fù)極板在0.375士0.02mm范圍內(nèi)。


6.活性物質(zhì)用量的計算活性物質(zhì)用量m=C×q/η式中,g為活性物質(zhì)電化當(dāng)量,g·Ah﹣¹;η為封口電池中活性物質(zhì)利用率,這里取80%,則:


m+=1.21×3.459/0.8=5.23g


m-=1.21/(0.25×0.6)=8.06g


注意在計算m-時,由于負(fù)極是貯氫合金粉,其電化當(dāng)量不能用H2的電化當(dāng)量來計算,應(yīng)根據(jù)活性物質(zhì)粉料的電化學(xué)容量、利用率來計算,即


m-=C/v·η


式中,v為貯氫材料的比容量0.25Ah·g﹣¹;η為封口龜池中負(fù)極活性物質(zhì)利用率。


7.龜解液濃度和用量


電解液用1.25~1.30g·I.1KOH,加入15g·L1LioH,用量一般為電池活性物質(zhì)量的18%。


mak=(5.23+8.06)×18%=2.39g


8.隔膜尺寸


隔膜的長度一般為正負(fù)極長度之和,這里為187mm,寬度比極片寬2~4mm,本例可取44mm,厚度通常在0.15~0.2mm之間,這里取0.18mm。


9.松緊度檢驗


松緊度=V?/V?×100%


計算時電池殼體內(nèi)徑取為13.3mm。


以上數(shù)據(jù)是根據(jù)前面指定的1100mAhAA型密封MH-Ni電池設(shè)計的。通過計算發(fā)現(xiàn)其裝配比為86.3%,在通常所說的80%~90%之間,符合設(shè)計要求。


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