不同充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池的差異與鑒別辦法
2017-9-18 11:36:59??????點(diǎn)擊：
一 充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池的分類(lèi)：
現(xiàn)在，首要有三種不同的充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池體系互相競(jìng)賽。袋式極板型、燒結(jié)式極板型和纖維結(jié)構(gòu)電極。纖維結(jié)構(gòu)電極式充電機(jī)充電蓄電池也被稱(chēng)為FNC充電機(jī)充電蓄電池。
袋式極板電極是由有微孔的金屬薄板構(gòu)成，以某種辦法折疊起來(lái)，構(gòu)成許多小“口袋”，這些“口袋”攜帶活性物質(zhì)。后附袋式電極的部分結(jié)構(gòu)圖。
根據(jù)規(guī)劃結(jié)構(gòu)，能夠知道這種電極規(guī)劃有一些弊端。傳導(dǎo)物質(zhì)只圍繞在活性物質(zhì)的外表，而因?yàn)檫@種物質(zhì)是一種不良導(dǎo)體，則必須在活性物質(zhì)中填加石墨來(lái)增強(qiáng)其傳導(dǎo)功能。
石墨會(huì)在電解液中溶解，而且在電解液中構(gòu)成一種所謂的“碳酸鹽”。因?yàn)殡娊庖褐刑妓猁}含量的添加和活性物質(zhì)中石墨含量的削減，會(huì)下降充電機(jī)充電蓄電池有用電容量的獲得率。這種作用會(huì)在后面的曲線(xiàn)中顯現(xiàn)出來(lái)。
因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)中石墨的丟失是無(wú)法康復(fù)的，因而即使是替換電解液也不能徹底補(bǔ)償這種作用造成的結(jié)果。
一起,電解液還必須替換,損壞環(huán)境,造成環(huán)境污染!
燒結(jié)式極板：
燒結(jié)式電極又是另一中結(jié)構(gòu)，可參考后附的“纖維結(jié)構(gòu)極板和燒結(jié)式極板的比較”。燒結(jié)式極板是由很薄的有微孔的金屬板構(gòu)成，將鎳薄片燒結(jié)在上面。在鎳薄片與鎳薄片之間的空間注入且填滿(mǎn)活性物質(zhì)。這種規(guī)劃確保了活性物質(zhì)和傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的杰出接觸。而且，因?yàn)檫@些電極是十分薄的（1.0~1.5mm），它們能夠在容量必定的情況下產(chǎn)生一種很高的電極外表，構(gòu)成很好的大電流放電功能。但是，因?yàn)檫@種物質(zhì)十分堅(jiān)固，無(wú)法在充電和放電時(shí)跟上活性物質(zhì)的容量變化。這使鎳薄片之間的燒結(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的松動(dòng)，這就是其循環(huán)使用壽命短的原因。
最近，在燒結(jié)式電極的基礎(chǔ)上發(fā)展出了塑膠粘結(jié)式電極。這種電極含有必定容量的塑膠物質(zhì)使電極能夠部分跟上活性物質(zhì)的容量改變。當(dāng)然，這延長(zhǎng)了燒結(jié)式充電機(jī)充電蓄電池單體的使用壽命，特別是沒(méi)有物質(zhì)從電極中掉出，沉積在充電機(jī)充電電池單體的底部。但不得不置疑的是，這種規(guī)劃能改進(jìn)鎳薄片之間燒結(jié)點(diǎn)處裂縫的產(chǎn)生，但是否會(huì)下降其傳導(dǎo)功能。
纖維結(jié)構(gòu)電極：
對(duì)充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池單體電極的最新規(guī)劃成果是纖維結(jié)構(gòu)電極，也就是FNC體系。這種規(guī)劃針對(duì)以上其他各體系的缺點(diǎn)作出了完美的解答。
這種電極的根本規(guī)劃已在“纖維結(jié)構(gòu)極板和燒結(jié)式極板的比較”一頁(yè)中以草圖的方式呈現(xiàn)了。這以后的圖片顯現(xiàn)了在電子顯微鏡中看見(jiàn)的纖維結(jié)構(gòu)。
塑膠纖維與鎳的混合物質(zhì)構(gòu)成的纖維結(jié)構(gòu)確保了：
－ 傳導(dǎo)體密度十分高，加上活性物質(zhì)牢固地嵌在纖維結(jié)構(gòu)中，使的內(nèi)阻極小！
－ 物質(zhì)的多孔性（在1立方厘米的空間，就有300米的細(xì)絲，但有90％的容量空間可為活性物質(zhì)所用），無(wú)須在電極中填加石墨等其他物質(zhì)！
－ 極大的答應(yīng)彈性使其能到達(dá)很長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命！
－ 使利用同一種電極規(guī)劃辦法，加工成不同厚度的電極成為可能。即可適用于極大電流放電的要求，也可適用于極長(zhǎng)期的放電要求！
－ 充電系數(shù)小1.2，（一般為1.4），既充電效率高、省電、省時(shí)!!
－ 耗水量也小!
二 fnc纖維充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池與普通充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池的比較
三 檢測(cè)辦法：
1 外觀(guān)判別
通過(guò)產(chǎn)品包裝，標(biāo)簽，說(shuō)明書(shū)判別，看產(chǎn)品是否為單只1.2v的產(chǎn)品，看產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或標(biāo)簽上是fnc仍是pocket（袋式）或其他；現(xiàn)在市場(chǎng)上的纖維充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池只有德國(guó)的hoppeck一家有售。
2 回憶效應(yīng)測(cè)驗(yàn)：
取測(cè)驗(yàn)充電機(jī)充電電池，充滿(mǎn)電后，用固定功率的負(fù)載，做放電實(shí)驗(yàn)，直至放空，記載下時(shí)刻。之后做接連5次的做固定時(shí)刻的放電充電測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，時(shí)刻以放空時(shí)所需時(shí)刻的一半為宜。再次做放空實(shí)驗(yàn)，并記載時(shí)刻，如果時(shí)刻與測(cè)驗(yàn)前比相差不多，則為合格纖維充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池，如相差較大，則為不合格。
3 低溫放電功能測(cè)驗(yàn)：
取-40度的低溫環(huán)境，測(cè)驗(yàn)充電機(jī)充電電池放置16小時(shí)，然后在相同條件下，以5A的電流將充電機(jī)充電蓄電池放電至1.0v，此刻的實(shí)踐放電總?cè)萘繎?yīng)大于原額外容量的80%。
現(xiàn)在，首要有三種不同的充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池體系互相競(jìng)賽。袋式極板型、燒結(jié)式極板型和纖維結(jié)構(gòu)電極。纖維結(jié)構(gòu)電極式充電機(jī)充電蓄電池也被稱(chēng)為FNC充電機(jī)充電蓄電池。
這三種充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池體系的首要差異在于電極的規(guī)劃上：
袋式極板：袋式極板電極是由有微孔的金屬薄板構(gòu)成，以某種辦法折疊起來(lái)，構(gòu)成許多小“口袋”，這些“口袋”攜帶活性物質(zhì)。后附袋式電極的部分結(jié)構(gòu)圖。
根據(jù)規(guī)劃結(jié)構(gòu)，能夠知道這種電極規(guī)劃有一些弊端。傳導(dǎo)物質(zhì)只圍繞在活性物質(zhì)的外表，而因?yàn)檫@種物質(zhì)是一種不良導(dǎo)體，則必須在活性物質(zhì)中填加石墨來(lái)增強(qiáng)其傳導(dǎo)功能。
石墨會(huì)在電解液中溶解，而且在電解液中構(gòu)成一種所謂的“碳酸鹽”。因?yàn)殡娊庖褐刑妓猁}含量的添加和活性物質(zhì)中石墨含量的削減，會(huì)下降充電機(jī)充電蓄電池有用電容量的獲得率。這種作用會(huì)在后面的曲線(xiàn)中顯現(xiàn)出來(lái)。
因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)中石墨的丟失是無(wú)法康復(fù)的，因而即使是替換電解液也不能徹底補(bǔ)償這種作用造成的結(jié)果。
一起,電解液還必須替換,損壞環(huán)境,造成環(huán)境污染!
燒結(jié)式極板：
燒結(jié)式電極又是另一中結(jié)構(gòu)，可參考后附的“纖維結(jié)構(gòu)極板和燒結(jié)式極板的比較”。燒結(jié)式極板是由很薄的有微孔的金屬板構(gòu)成，將鎳薄片燒結(jié)在上面。在鎳薄片與鎳薄片之間的空間注入且填滿(mǎn)活性物質(zhì)。這種規(guī)劃確保了活性物質(zhì)和傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的杰出接觸。而且，因?yàn)檫@些電極是十分薄的（1.0~1.5mm），它們能夠在容量必定的情況下產(chǎn)生一種很高的電極外表，構(gòu)成很好的大電流放電功能。但是，因?yàn)檫@種物質(zhì)十分堅(jiān)固，無(wú)法在充電和放電時(shí)跟上活性物質(zhì)的容量變化。這使鎳薄片之間的燒結(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的松動(dòng)，這就是其循環(huán)使用壽命短的原因。
最近，在燒結(jié)式電極的基礎(chǔ)上發(fā)展出了塑膠粘結(jié)式電極。這種電極含有必定容量的塑膠物質(zhì)使電極能夠部分跟上活性物質(zhì)的容量改變。當(dāng)然，這延長(zhǎng)了燒結(jié)式充電機(jī)充電蓄電池單體的使用壽命，特別是沒(méi)有物質(zhì)從電極中掉出，沉積在充電機(jī)充電電池單體的底部。但不得不置疑的是，這種規(guī)劃能改進(jìn)鎳薄片之間燒結(jié)點(diǎn)處裂縫的產(chǎn)生，但是否會(huì)下降其傳導(dǎo)功能。
纖維結(jié)構(gòu)電極：
對(duì)充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池單體電極的最新規(guī)劃成果是纖維結(jié)構(gòu)電極，也就是FNC體系。這種規(guī)劃針對(duì)以上其他各體系的缺點(diǎn)作出了完美的解答。
這種電極的根本規(guī)劃已在“纖維結(jié)構(gòu)極板和燒結(jié)式極板的比較”一頁(yè)中以草圖的方式呈現(xiàn)了。這以后的圖片顯現(xiàn)了在電子顯微鏡中看見(jiàn)的纖維結(jié)構(gòu)。
塑膠纖維與鎳的混合物質(zhì)構(gòu)成的纖維結(jié)構(gòu)確保了：
－ 傳導(dǎo)體密度十分高，加上活性物質(zhì)牢固地嵌在纖維結(jié)構(gòu)中，使的內(nèi)阻極小！
－ 物質(zhì)的多孔性（在1立方厘米的空間，就有300米的細(xì)絲，但有90％的容量空間可為活性物質(zhì)所用），無(wú)須在電極中填加石墨等其他物質(zhì)！
－ 極大的答應(yīng)彈性使其能到達(dá)很長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命！
－ 使利用同一種電極規(guī)劃辦法，加工成不同厚度的電極成為可能。即可適用于極大電流放電的要求，也可適用于極長(zhǎng)期的放電要求！
－ 充電系數(shù)小1.2，（一般為1.4），既充電效率高、省電、省時(shí)!!
－ 耗水量也小!
二 fnc纖維充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池與普通充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池的比較
|
特性類(lèi)型 |
FNC 鎳-鎘蓄電池 |
一般袋式鎳-鎘蓄電池 |
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電極結(jié)構(gòu) |
以三維纖維結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，活性材料牢固地嵌在纖維結(jié)構(gòu) |
在薄金屬板表面粘一層活性材料 |
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從電極上獲得的可用能量 |
可獲得更多的可用能量 |
一般 |
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傳導(dǎo)密度 |
非常高 |
一般 |
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允許彈性 |
大 |
小 |
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吸收振動(dòng)應(yīng)力 |
可吸收更大的振動(dòng)應(yīng)力 |
一般 |
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滲透性 |
強(qiáng)（90%的能量可為活性材料所用） |
弱 |
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容積和重量 |
得到很大程度的減少 |
大 |
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充、放電效率 |
非常高 |
一般 |
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再充電能力 |
高 |
低 |
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對(duì)電解液和時(shí)效的要求 |
低 |
高 |
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循環(huán)次數(shù) |
高3500次 |
低1500次 |
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記憶效應(yīng)：memory |
無(wú) |
有（將影響容量） |
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允許更換量 |
可以單支電池更換 |
因?yàn)槭?個(gè)電池一組放置在一個(gè)固定箱體里，所以至少5支一起更換 |
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散熱量 |
好 |
差 |
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活性材料中石墨和鐵的含量 |
活性材料中不含鐵和石墨 |
為增加導(dǎo)電性，含有石墨和鐵 |
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內(nèi)部碳酸鹽的形成情況 |
即使在高溫下，也可防止內(nèi)部碳酸鹽的形成并減少腐蝕。
|
不能防止碳酸鹽的形成，容量降低。 |
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是否需要更換電解液 |
全部壽命期間都不需要更換電解液。 |
運(yùn)行3年后，每年必須三充四放，更換電解液。環(huán)境污染，后期維護(hù)成本高。溫度越高化學(xué)反應(yīng)越快，更換周期越短。 |
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耗水量及維護(hù)量 |
極小。配套HOPPECKE的專(zhuān)利產(chǎn)品AquaGen?（水份重組閥）蓄電池可以達(dá)到免維護(hù)。 |
非常大，需要定期加水，維護(hù)量大。 |
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使用壽命 |
長(zhǎng)（約25年） |
短(3-4年左右如果不更換電解液，則容量幾乎全部損失。) |
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溫度范圍 |
-40- +60 |
-20- +60 |
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性能 |
最優(yōu) |
一般 |
三 檢測(cè)辦法：
1 外觀(guān)判別
通過(guò)產(chǎn)品包裝，標(biāo)簽，說(shuō)明書(shū)判別，看產(chǎn)品是否為單只1.2v的產(chǎn)品，看產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或標(biāo)簽上是fnc仍是pocket（袋式）或其他；現(xiàn)在市場(chǎng)上的纖維充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池只有德國(guó)的hoppeck一家有售。
2 回憶效應(yīng)測(cè)驗(yàn)：
取測(cè)驗(yàn)充電機(jī)充電電池，充滿(mǎn)電后，用固定功率的負(fù)載，做放電實(shí)驗(yàn)，直至放空，記載下時(shí)刻。之后做接連5次的做固定時(shí)刻的放電充電測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，時(shí)刻以放空時(shí)所需時(shí)刻的一半為宜。再次做放空實(shí)驗(yàn)，并記載時(shí)刻，如果時(shí)刻與測(cè)驗(yàn)前比相差不多，則為合格纖維充電機(jī)充電鎳鎘蓄電池，如相差較大，則為不合格。
3 低溫放電功能測(cè)驗(yàn)：
取-40度的低溫環(huán)境，測(cè)驗(yàn)充電機(jī)充電電池放置16小時(shí)，然后在相同條件下，以5A的電流將充電機(jī)充電蓄電池放電至1.0v，此刻的實(shí)踐放電總?cè)萘繎?yīng)大于原額外容量的80%。
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