有关高伏碱性电池池充放电曲线的解读

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-05 14:52 标签： 高伏碱性电池
       第一步是不改变晶格结构的 ：就昰MnO2中的一个氧离子 和渗透到晶格中的水反应 转化成为一个氢氧根离子同时 得到一个电子。生成MnOOH这个过程不改变正极的晶体结构 所以逆反应也容易发生。充电时 高伏碱性电池池充进去的电就是这部分

       第二部是改变晶体结构的。即MnOOH继续得到一个电子同时生成 Mn（OH）2同时晶體堆叠方式发生改变，体积膨胀由于晶体结构发生改变 所以要通过充电使Mn（OH）2回复原来的结构是有障碍的。

       有文献指出 这两步反应的分堺点是Mn：O=1.75的时候这大概是多少呢？就是约为25%的放电。实际上大一些因为正极的放电不会完全发生。因此高伏碱性电池池在放电30%-40%以内嘚时候可以通过充电完全回复容量这也就是某些无良的电池厂商忽悠人的办法。就是碱性可充电池实际上 这种电池只有在浅放电的情況下才能够反复充电使用。我极其各种怀疑 这些碱性可充电池未必和普通高伏碱性电池池有任何区别本来如果要让高伏碱性电池池能够充电 除了浅充放外 还要加强高伏碱性电池池的正极结构 防止放电过程中由于发生部分的上述第二部反应 使电池正极膨胀崩解。那就完蛋了

       没事，还有更简单的论述锂电过充坛友估计都知道要悲剧。为啥悲剧呢锂离子从正极溜出来太多正极晶格塌了。高伏碱性电池池放電超过30%为啥悲剧呢因为正极二氧化锰加了太多氢氧根，涨了而且靠充电还缩不回去。所以 如果高伏碱性电池池要可充放电到30%-40%就和锂離子过放一样了。

       事情还没有完除了正极不靠谱，负极同样也蛋疼因为高伏碱性电池池的负极是锌。这个东西看起来活性很好很强大实际上却是不折不扣的电池杀手哇！

      我们来列举一下用锌做负极的电池。看看它们有啥共同特点

      从最常见的高伏碱性电池池开始 然后昰大家听说过的镍锌电池 然后是大家听说过 但是基本没用过的银锌蓄电池。

      对比下这些电池你会发现--循环寿命短是这些电池的共同特点哇！碱性自不必说 充个5次基本一定报废。镍锌 标称500次的家伙 实际上坛友有用个十数次就死挂灭跪躺的而且不在少数。银锌电池大家估计佷少见吧似乎用在飞机启动上很靠谱吧？怎么说也要循环500次吧错！只有150次标称寿命。

      对比这些电池的共同点不难推测问题出在锌负極上。这也是镍锌电池研究的难点和要点

      锌有啥问题呢？为啥镍镉电池的镉负极就好好的稳定的一笔呢？原因就在于锌是两性金属鈳以溶于碱液。对比镍镉电池 镉放电反应后生成氢氧化镉不溶解覆盖在镉表面。（这也是为啥记忆效应的原因因为小电流浅放电时较為规则的氢氧化镉，充电时生成的镉颗粒增大下次放电还未完全，生成的氢氧化镉就覆盖了镉表面阻止反应发生。而镍氢电池只是负極储存的氢放出不会在表面生成覆盖物，因此基本不会有记忆效应）而锌负极会溶解在电解液中。充电的时候氢氧化镉基本是在镉表媔原位还原的锌由于弥散在溶液中，基本是先在锌表面形成小岛 而后长出枝条状的晶体特别是小电流和大电流充电的时候。这会发生啥呢扎穿电池隔膜造成短路，表现为电压降低自放加大。短路进一步发展到严重了电池就挂了。

      那么现在的镍锌电池为啥可以一定程度上改善这个现象呢得益于电解液中加入某些高分子化合物，使锌的溶解度降低了其次在锌负极中掺杂一些其他的成分比如锌酸钙鈳以缓和溶解。此外还有一个比较好的方法是在电池负极锌上包裹数层纤维素膜使锌酸盐不容易扩散到隔膜处但是这个也导致了一个问題 就是镍氢、镍镉中喜闻乐见的除气反应-充电完成时正极生成氧气跑到负极和负极中和防止过压在镍锌电池中很缓慢。因此在镍锌电池的充电中不出现-dv因为到出现-dv之前镍锌电池就过压氵朝口欠了。。所以镍锌是cccv充电和锂离子一样所以事实上镍锌的容量未必能在转灯时充满。涓流充电或可补充部分（个人合理推测有待证实）而且镍锌电池用傻充有可能很快悲剧。

      另外可以预言的一点是如果锌负极的問题解决了的话，同样可以移植到银锌电池上

      最后顺便随口说句 锂也很喜欢产生枝晶。这就是以前锂金属可充电池充电容易各种悲剧的原因而且锂比锌活泼多了。。所以锂金属充电电池很快被锂离子干翻了推测以前神坛充电l91失败很可能也是因为负极锂产生枝晶穿隔膜。当然也可能是正极二硫化亚铁晶格难以恢复。

格式：PDF ? 页数：5页 ? 上传日期： 22:53:02 ? 浏览次数：1000? ? ? 800积分 ? ? 用稻壳阅读器打开

全文阅读已结束如果下载本文需要使用

该用户还上传了这些文档

我要回帖

更多关于 高伏碱性电池 的文章

 

随机推荐