镉镍电池制造技术.pptx

镉镍电池制造技术

汇报人：

2024-01-18

镉镍电池概述

镉镍电池制造原料与设备

镉镍电池制造工艺详解

镉镍电池性能检测与评估

镉镍电池制造过程中的问题与对策

镉镍电池制造技术发展趋势与展望

contents

目

录

镉镍电池概述

01

镉镍电池定义

镉镍电池是一种由镉和氢氧化镍作为正负极活性物质，以氢氧化钾溶液为电解质，通过充放电过程中的氧化还原反应实现电能与化学能相互转换的装置。

工作原理

在充电过程中，正极的氢氧化镍被氧化成氢氧化氧镍，负极的镉被氧化成氢氧化镉。放电时，这些氧化物又分别还原成原来的物质，同时释放出电能。

自19世纪末发现镉镍电池以来，其经历了多次技术革新和改进，如密封结构、正负极材料等方面的优化，使得电池性能不断提高。

发展历程

目前，镉镍电池已广泛应用于各个领域，尤其是需要高功率、长寿命和可靠性的应用场景。随着环保要求的提高和新型电池技术的不断涌现，镉镍电池的市场份额受到一定挑战，但在某些特定领域仍具有不可替代性。

现状

镉镍电池广泛应用于电动工具、应急照明、医疗设备、航空航天、军事装备等领域。其高功率、长寿命和可靠性等特性使得在这些领域具有显著优势。

应用领域

随着全球能源结构的转型和环保意识的增强，市场对高性能、环保型电池的需求不断增加。同时，新兴应用领域如电动汽车、可穿戴设备等也对镉镍电池提出了新的挑战和机遇。因此，未来镉镍电池市场将呈现多元化、个性化的发展趋势。

市场需求

镉镍电池制造原料与设备

02

镉

高纯度镉，具有良好的电化学性能和耐腐蚀性，是镉镍电池负极的主要原料。

氢氧化镍

作为电池正极的活性物质，需具备高电化学活性、良好的导电性和稳定性。

电解液

通常采用氢氧化钾水溶液，为电池提供离子传输的媒介。

隔膜

用于隔离正负极，防止短路，同时允许离子通过。

将镉、氢氧化镍分别与导电剂、粘结剂混合均匀，涂覆在金属集流体上，形成正负极。

电极制备

电池组装

化成与充电

检测与包装

将正负极、隔膜和电解液按照一定顺序组装成电池。

通过特定的化成工艺激活电池，然后进行初次充电。

对电池进行性能检测、外观检查等，合格后进行包装。

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C

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电极涂覆机

用于将活性物质均匀涂覆在集流体上，关键技术参数包括涂覆厚度、速度和均匀度。

化成与充电设备

用于电池的化成和充电过程，关键技术参数包括化成电压、电流和充电时间。

电池组装线

实现电池的自动化组装，关键技术参数包括组装精度、生产效率和设备稳定性。

检测设备

对电池性能进行检测，关键技术参数包括检测精度、速度和可靠性。

镉镍电池制造工艺详解

03

选用高纯度镉、镍及氢氧化物作为主要原料，并进行粉碎、筛分等预处理。

原料选择与处理

通过化学合成或物理方法制备出具有优良电化学性能的镉镍合金或氢氧化物。

电极活性物质制备

将活性物质与导电剂、粘结剂等按一定比例混合均匀，然后涂覆在金属集流体上，经过干燥、压制等工序得到成品电极。

电极成型

选用高纯度氢氧化钾（KOH）作为电解液主要成分，并添加适量添加剂以改善电池性能。

电解液成分选择

按照一定比例将氢氧化钾与去离子水混合，加热搅拌至完全溶解，得到所需浓度的电解液。

电解液配置

根据电池结构和生产需求，选择适合的注液方式，如真空注液、压力注液等。

注液方式选择

精确控制每个电池的注液量，确保电池性能一致性和稳定性。

注液量控制

对新组装的电池进行首次充电激活处理，使电极活性物质充分活化，提高电池性能。

化成处理

对化成后的电池进行放电测试，根据放电容量对电池进行分级筛选，确保同一批次电池容量一致性。

分容处理

对分容后的电池进行各项性能测试，如循环寿命、倍率性能、自放电率等，确保产品质量符合标准要求。

性能测试

镉镍电池性能检测与评估

04

恒流充放电测试

在恒定电流条件下对电池进行充放电，记录电压和时间变化，评估电池的充放电性能。

倍率充放电测试

在不同倍率电流条件下对电池进行充放电，观察电池在不同倍率下的性能表现。

循环充放电测试

对电池进行多次充放电循环，观察电池的容量衰减和电压变化，评估电池的循环稳定性。

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对电池进行深度充放电循环，记录每次循环后的电池容量和电压变化，评估电池的循环寿命。

深度充放电循环测试

在浮充电压下对电池进行长时间充电，观察电池的性能变化和容量衰减，评估电池的浮充寿命。

浮充寿命测试

在高温环境下对电池进行充放电循环，加速电池的老化过程，评估电池的高温寿命。

高温加速寿命测试

过充电测试

对电池进行过充电处理，观察电池是否出现热失控、漏液等安全问题。

过放电测试

对电池进行过放电处理，观察电池是否出现电压异常、容量损失等安全问题。

高温测试

将电池置于高温环境下进行测试，观察电池是否出现热失控、燃烧等安全问题。

针刺测试

用针刺穿电池外壳，观察电池是否出现漏液、燃