不同温度下gnyz3蓄电池的容量试验

不同温度下gnyz3蓄电池的容量试验

根据温度和湿度对密封镉钠电池的影响测试，并对密封镉钠电池的充电容量进行了最佳试验，并知道充电容量对电池和充电容量的影响。在二次试验和回波后，我们在10.40下的不同温度下进行了测试。试验共分三种情况:一是充、放电均在同一温度下进行,温度从10℃变化到40℃;二是改变充电温度,放电均在20℃进行;三是充电均在20℃进行,不同温度放电。所有充、放电电流均为0.2C。1试验结果和试验结果1.1温度对蓄电池容量的影响温度从10℃变化到40℃时的充、放电电压曲线和容量变化见图1、表1和图2。图4和表2为蓄电池的容量受温度影响的曲线和数据。再将图4与图2作一比较:可以看出,温度从20℃变到40℃时(充电温度),蓄电池容量下降的幅度基本相同。也就是说,蓄电池的容量受充电温度影响较大。1.32不同充电温度下放电电压曲线及容量变化20℃下充电,不同温度的放电电压变化和容量曲线及数据见图5、表3和图6。可以看出:放电时温度的变化对密封镉镍电池的容量影响并不大,但容量的最佳值仍在20℃左右。改变充电温度(10~40℃),在同一温度(20℃)下放电的充、放电电压曲线及容量变化如图3、表2和图4。由图3可知:充电电压随温度增加而降低,如曲线1在10℃充电终止电压高达1.65V,而曲线5的40℃充电的终止电压只能到1.41~1.42V。图1中不同温度下的充电曲线也是如此。对电池作过充电及容量检验。过充电有两只出气孔漏气;容量为4.07Ah,该次容量为第26次,比第20次又提高了0.74%。现将3次20℃下充放电循环的数据列于表4作一比较。2试验结果的分析2.1温度对充电效率的影响从以上三种情况的试验结果来看,环境温度对密封镉镍蓄电池容量的影响较为显著。从图2和图4来比较,可以看出改变温度的幅度相同时,容量曲线变化的幅度也基本一致;而图2与图6比较,则显示了放电温度改变时对蓄电池的容量没有显著的影响。按照传统晶体学理论,镍电极活性物质存在四种基本晶型结构,即a-Ni(OH)2、b-Ni(OH)2、b-NiOOH和g-NiOOH。正常条件下,镍电极活性物质在充放电过程中为b-NiOOH与b-Ni(OH)2之间的转化,此过程为:该反应为吸热反应。镍电极在充电过程中吸热,在放电期间放热。在充电过程中,镍电极除了发生方程(1)的反应外,还发生方程(2)和方程(3)的反应,析出O2,为吸热反应。温度升高,虽然有利于镍电极活性物质在充放电过程中为b-NiOOH与b-Ni(OH)2之间的转化,但副反应(2)和(3)也活跃起来,整体结果使正极氧化镍电极的充电效率下降。氢氧化镍晶型的转化与温度、晶粒的大小、充放电状态等有很大的关系。高温时主要是b/b、a/g存在于低温状态。镍电极在40℃上下存在两个Tafel区,很有可能是析氧机制发生了改变。综合以上分析,温度对充电效率的影响较大,随着充电温度的升高,正极氧化镍电极的充电效率显著下降。充电效率和温度对烧结氢氧化镍电极充电效率有影响。由于蓄电池的容量是由正极决定的,所以充电时环境温度升高,蓄电池的容量随之下降的幅度较大。2.2电池充电情况从图1、图3和图5的充、放电电压变化曲线可知,在试验的温度范围内,以0.5C电流充、放电,电池的充电电压随温度的下降而上升,如在40℃充电终止电压只能充到1.41~1.42V,而10℃充电时的充电终止电压则高达1.65V。另外,电池的充电电压还随循环次数的增加而升高,例如第1次充电终压为1.476V,到第20次就达到1.544V(同为20℃)。从以上试验结果还可以看出,蓄电池的工作电压也就是在(20±5)℃范围内较平稳。2.3充电循环次数的增加有利于逐步增加容量3密封镉镍蓄电池的容量(1)密封镉镍蓄电池对温度比较敏感,主要是充电时受环境温度的影响较大,放电时也受环境温度影响,但影响微小。(2)密封镉镍蓄电池的容量在(20±5)℃有最佳值,且容量稳定,工作电压也较平稳。(3)密封镉镍蓄电池容量分类及过充电应保持在同一条件下(20±5)℃进行,以保证密封镉镍蓄电池的性能一年四季都能稳定。1.2多次充放电循环以上结果可以看出:随着充放电温度的升高,电池的容量有明显的下降,从20℃充、放电到40℃充、放电,电池容量降低了31.8%,并且随着温度的升高电池容量比较有规律地逐渐下降。以上试验中还显示出随着充放电循环次数的增加,电池的容量也逐渐提高,如表4数据所示。在20℃充电30℃放电时也作了两次,中间相隔10次循环,提高了6.56%(第1次为40℃充电后紧接着做的,结果