電動工具專用ni-講義

1、一、電動工具專用NiMH電池特性1化學(xué)電源的分類1.1化學(xué)電源發(fā)展史化學(xué)電源的定義：化學(xué)電源是將物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)換成電能的一種裝置。電源分為化學(xué)電源與物理電源，常見的太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電、水電等都是物理電源，是將光能、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。我們常用的電源一般為化學(xué)電源，如干電池、鉛酸電池等。化學(xué)電源已經(jīng)由100多年的發(fā)展歷史了，最早的電池是干電池，即著名的伏打電堆。于1859年出現(xiàn)了二次電池，最早的二次電池為鉛酸電池，18

2、68年出現(xiàn)了堿性ZnMnO2電池；1895年出現(xiàn)了CdNi電池，1900年出現(xiàn)FeNi電池。二十世紀(jì)80年代末期出現(xiàn)了NiMH電池，九十年代末期出現(xiàn)鋰離子電池。NiMH電池最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的是日本，它也是電池研究水平最高的國家之一。1.2化學(xué)電源的分類化學(xué)電源的分類有不同的方法。（1）按活性物質(zhì)保存方式分①活性物質(zhì)保持在電極上?非再生型一次電池?再生型二次電池（蓄電池）②活性物質(zhì)連續(xù)供給電極?非再生型燃料電池?再生型燃料電池（2）按電解質(zhì)

3、種類分堿性電池：電解質(zhì)為堿性溶液的電池酸性電池：電解質(zhì)為酸性溶液的電池中性電池：電解質(zhì)為中性溶液的電池有機(jī)電解質(zhì)電池：電解質(zhì)為有機(jī)電解質(zhì)的電池（3）按化學(xué)電源的工作性質(zhì)及貯存方式分①原電池（一次電池）：電池經(jīng)過連續(xù)放電或間歇放電后，不能用充電的方法使兩極的活性物質(zhì)恢復(fù)到初始狀態(tài)，即反應(yīng)是不可逆的，因此兩極上的活性物質(zhì)只能利用一次。原電池的特點(diǎn)是小型、攜帶方便，但放電電流不大。常用的原電池有：鋅錳干電池，鋅汞電池，鋅銀電池等。②蓄電池（二

4、次電池）：電池工作時(shí)，在兩極上進(jìn)行的反應(yīng)均為可逆反應(yīng)。因此可以用充電的方法使兩極活性物質(zhì)恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而獲得再生放電的能力?？梢猿浞烹姺磸?fù)使用。常見的蓄電池有：鉛酸電池，鎘鎳電池，氫鎳電池，鋰離子電池等。③貯備電池：電池正負(fù)極和活性物質(zhì)在貯存期間不直接接觸，直到使用時(shí)才借助動力源作用于電解質(zhì)，使電池激活，所以這種電池也稱為激活電池。它們的特點(diǎn)是在使用前處于惰性狀態(tài)，因此能貯存幾年甚至幾十年。如鎂銀電池等④燃料電池：其特點(diǎn)是正負(fù)極本身

5、不包含活性物質(zhì)，活性物質(zhì)貯存在電池體系之外，只要將活性物質(zhì)連續(xù)注進(jìn)電池，電池就能不斷放電。如氫氧燃料電池。2、化學(xué)電源的組成池達(dá)不到額定容量時(shí)，可以認(rèn)為是不合格產(chǎn)品，應(yīng)由生產(chǎn)廠家更換或索賠。額定容量可視為法定容量，也是生產(chǎn)廠商對用戶的保證容量值。額定容量一般受到放電電流強(qiáng)度、環(huán)境溫度、終止電壓等條件限制。標(biāo)稱容量或公稱容量，只是用來鑒別電池適當(dāng)?shù)慕频陌矔r(shí)容量。因此，標(biāo)稱容量只標(biāo)明了電池的容量范圍的一般值，而沒有標(biāo)明電池容量的確切值。這

6、是因?yàn)榉烹娙萘渴艿椒烹姉l件的限制。實(shí)際容量就是電池在實(shí)際負(fù)載條件下所放出的電量。?放電制度電池放電時(shí)所規(guī)定的放電速度、放電溫度和終止電壓，通常稱為放電制度。A：放電率電池的放電速度通常成為放電率。通?？煞烹姇r(shí)率和放電倍率來表示。放電率是以放電時(shí)間的長短或放電電流的大小來表示電池的放電速度，即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)或以恒定的電流值，使電池放出全部的額定容量。放電倍率：以放電電流在數(shù)值上等于該電池的額定容量的倍數(shù)來表示放電速率的一種方法，其單位為倍

7、率，以C表示。如用X表示放電倍率時(shí)，則：X=ICn。其中I為放電電流，單位為A。Cn為按n小時(shí)率放電時(shí)的額定容量，單位為Ah。放電時(shí)率：是以電池放出全部額定容量，所需要時(shí)間的長短來表示的放電速度，通常以t表示，單位為小時(shí)。放電時(shí)率與額定容量、電流強(qiáng)度之間的關(guān)系為：t=CnI。T為放電時(shí)率，Cn為n小時(shí)率放電的額定容量，I為所指定的放電電流強(qiáng)度。放電時(shí)率和放電倍率之間的關(guān)系為：N=1tB：放電溫度：放電時(shí)電池所處的環(huán)境溫度，即與電池最接近

8、的截止溫度，稱為放電溫度。在放電或充電開始時(shí)，電池的溫度成為初始溫度。C：終止電壓：認(rèn)為放電終止時(shí)的規(guī)定電壓，稱為終止電壓。在規(guī)定的不同放電倍率其終止電壓也不同。?電池的自放電：電池在開路時(shí)在電池內(nèi)部自發(fā)反應(yīng)而引起的化學(xué)能損失。自放電%=（初始容量擱置后容量）（初始容量擱置時(shí)間）100%電池的荷電保持能力：在規(guī)定條件下，開路時(shí)保持荷電的能力。對于不同系列的電池或同系列而不同規(guī)格和用途的電池，其考核方法和規(guī)定也不相同。?充電效率：在規(guī)定條

9、件下，蓄電池放電期間給出的容量與恢復(fù)到放電前的狀態(tài)所需充電電量之比，呈為充電效率。充電效率=放電容量充電容量100%蓄電池在實(shí)際的工作中，無論是充電過程還是放電過程，都不可避免的由一部分容量損耗。充電效率可以定量的衡量蓄電池充電時(shí)的能量損失程度。?電池失效與記憶效應(yīng)電池壽命是指在規(guī)定條件下，電池的有效壽命期限。當(dāng)電池達(dá)不到預(yù)定特性水平工作時(shí)，稱為電池失效?？煞譃榭赡媸В〞簳r(shí)失效）和不可逆失效（永久失效）。電池失效后可用一般的恢復(fù)性措施