雷凌混动电池系统结构原理与性能介绍

雷凌混动的高压电池系统采用的是镍氢电池。镍氢电池是一种性能良好的蓄电池,分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。由于化石燃料在人类大规模开发利用的情况下越来越少,近年来,氢能源的开发利用日益受到重视,镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向也越来越被人们注意。航天用的镍氢电池是高压镍氢电池(氢压可达3.92MPa),这样的高压力氢气贮存在薄壁容器内使用容易爆炸,而且镍氢电池还需要贵金属作催化剂,使它的成本变得很贵,这就很难为民用所接受。因此,国外自20世纪70年代开始探索民用的低压镍氢电池。

镍氢电池正极活性物质为Ni(OH)2(称NiO电极),负极活性物质为金属氢化物,也称储氢合金(电极称储氢电极),电解液为6mol/L的氢氧化钾溶液。活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等,不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异,一般根据使用条件的不同采用不同的工艺生产电池。通信等民用电池大多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。充放电化学反应方程式如下:

正极:Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-负极:M+H2O+e-=MHab+OH-

总反应:Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab(www.xing528.com)

其中,M为氢合金;Hab为吸附氢。总反应式从左到右的过程为充电过程;总反应式从右到左的过程为放电过程。

充电时,正极的Ni(OH)2和OH-反应生成NiOOH和H2O,同时释放出e-一起生成MH和OH-,总反应是Ni(OH)2和M生成NiOOH,储氢合金储氢;放电时与此相反,MHab释放H+,H+和OH-生成H2O和e-,NiOOH、H2O和e-重新生成Ni(OH)2和OH-。电池的标准电动势为1.319V。