第四章金属氢化物镍电池材料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * GPS(Global Positioning Systems)是美国历经20年，耗资超过300亿美元建立的全球卫星定位系统，是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大的空间计划； 可实时地提供三维位置、三维速度和高精度的时间信息，从根本上解决人类在地球上的导航和定位问题； * 可以满足各种不同用户的需要： ●军用：供陆海空三军使用。美军不仅将该技术应用到如飞机、导弹等高技术兵器上，甚至为单兵配备了接收设备。 ●民用：供民用飞机、船舶导航，以及其它民用工程的定位。 ●导航：专供大型飞机、船舶的导航。 ●测时：供各种观测台和天文台定时用。 ●测地：供大地测量和地球动力学观测用。　　 * GPS系统的主体部分由24颗地球同步卫星组成，这些卫星与地面支撑系统组成网络，向全球广播自己的位置信息。 对于用户来说，最重要的就是GPS接收机，接收机根据同时收到的4~8颗卫星的位置信息，应用差分定位原理，每隔1~3秒播报一次其位置(经纬度)、速度、高度和时间信息，以供用户或用户的系统使用。　 * * 课外知识点 * 1、电池常见的充电方式 恒流充电 整个充电过程个中充电电流为一定值，属镍氢电池的常用充电方式。 恒压充电 充电过程中充电电源两端保持一恒定值，电路中的电流随电池电压升高而逐渐减小，镍氢电池也用此方法充电。 * 恒流恒压充电 电池首先以恒流充电CC，当电池电压升 高至一定值时，电压保持不变CV，电路中电流降至很小，最终趋于0。?锂离子电池用此充电方式。 2、电池的标准充电 IEC(国际电工委员会)国际标准规定的镍氢电池的标准充放电为：首先将电池以0.2C放电至1.0V/支，然后以0.1C充电16小时，搁置1小时后，以0.2C放至1.0V/支，即为对电池标准充放电。 优点：充电电路简单 缺点：充电时间长 3、快速充电、急速充电 对电池性能影响 一般镍氢电池行业将0.2C-0.3C充电，称为快速充电；将0.5C-1.5C充电，称为急速充电。 设置合适的充电截止条件，否则过充。 因充电电流较大，产生的氧气造成内压升高，电池变形，漏液等不良现象。同时，其电性能也会显著降低。优点是充电时间短。 4、脉冲充电及对其电池  性能影响 脉冲充电一般采用充与放的方法，如充电5秒钟，放电1秒钟。 充电过程产生的氧气大部被还原成电解液，限制了电解液的气化量。 对严重极化的旧电池，在该方法充放电5-10次后，会逐渐恢复或接近原有容量。 从电化学角度讲，脉冲充电对电池充电效果最好。 5、涓流充电 涓流充电一般用于后备电源，使用1/20-1/30C持续充电。此充电方法对电池性能无影响。 6、充电的控制方法 为防止电池过充，需要对充电终点进行控制，当电池充满时，会有一些特别的信息可利用来判断充电是否达到终点。 一般有以下六种方法来防止电池被过充： * 1. 峰值电压控制：通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点；2. dT/dt 控制：通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点；3. T 控制：电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大； * 4. -V 控制：当电池充满电达到一峰值电压后，电压会下降一定的值； 5. 计时控制：通过设置一定的充电时间来控制充电终点，一般设定要充进 130% 标称容量所需的时间来控制；6. TCO 控制：考虑电池的安全和特性应当避免高温 ( 高温电池除外 ) 充电，因此当电池温度升高至 60 ℃ 时应当停止充电。 * Pr具有改善合金活化性能及循环稳定性的作用，但其放电容量与含量的关系没有规律； 含Pr较高的合金有较高的放电容量和良好的循环稳定性； 当含量大于80%时，放电容量明显降低。 * Nd可显著改善合金的活化性能； 0.3 合金的循环稳定性随Nd含量的增加而降低。 * LaNi5合金具有较高的储氢容量和优良的吸放氢动力学特性，但在吸放氢后晶胞体积膨胀较大，粉化严重，合金过早失去吸放氢能力； B侧的构成元素大多为Ni、Co、Mn、Al等； 部分取代Ni的添加元素有Cu、Fe、Sn、Si和Ti等。 * 合金元素的作用 钴元素； 锰元素； 铝、硅元素； 铜、铁元素； 其他元素。 * 钴元素 改善AB5储氢合金循环寿命最为有效的元素； 可降低合金的显微硬度、增强柔韧性、减小体积膨胀并提高其抗粉化能力； 在充放电过程中，能够抑制Mn、Al等元素溶出，减小合金的腐蚀速率。 * 以x=0.75，即含Co量约10%（质量）的合金为最佳； 电池的稳定性随Co含量的增加而得到明显改善； 在不降低合金容量及寿命的前提下，用以替代Co元素的有Cu、Fe和Si等。 * 降低储氢合金的平衡氢压，减小吸放氢过程的滞后程度； 含M