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镍氢电池循环工作的原理

2019-05-24


镍氢电池循环工作的原理

镍氢电池的电解质主要为KOH作电解液(电解质7moL/L KOH+15g/L LiOH)

镍氢电池充电时

正极反应:Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e-

负极反应:M+H20+e-→MH+OH-

总反应:M+Ni(OH)2→MH+NiOOH

镍氢电池放电时

正极:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-

负极:MH+OH-→M+H2O+e-

总反应:MH+NiOOH→M+Ni(OH)2

以上式中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。最常用储氢合金为LaNi5。

镍氢电池过放电:

氢氧化镍电极(正极)2H2O+2e->H2+2OH-

吸氢电极(负极)H2+20H-2e→2H20

过放电时,电池总反应的净结果为零,由于在正极上产生的氢气会在负极上新化合,同样也保持了电池体系的稳定。

镍氢电池过充电:

氢氧化镍电极(正极)OH-4e->2H2O+O2

吸氢电极(负极)H2O+O2+4e>4OH

氢氧化镍电极全充电态时产生的氧气,经过扩散在负极上重新化合为水。既保持了电池内压的恒定,同时又使电液浓度不致发生巨大变化。

镍氢电池由氢氧化镍正极,储氢合金负极,隔膜纸,电解液,钢壳,顶盖,密封圈等组成。在圆柱形电池中,正负极用隔膜纸分开卷绕在一起,然后密封在钢壳中的。在方形电池中,正负极由隔膜纸分开后叠成层状密封在钢壳中。

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