電動汽車氫鎳電池工作原理

『壹』 鎳氫電池的原理是什麼

鎳氫電池原理充放電化學反應如下：

(1)電動汽車氫鎳電池工作原理擴展閱讀：

高壓鎳氫電池具有如下特點：

1、可靠性強。具有較好的過放電、過充電保護，可耐較高的充放電率並且無枝晶形成。具有良好的比特性。其質量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。

2、循環壽命長，可達數千次之多。

3、與鎳鎘電池相比，全密封，維護少。

4、低溫性能優良，在-10℃時，容量沒有明顯改變。

使用壽命：

蓄電池每充電、放電一次，叫做一次充放電循環，蓄電池在保持輸出一定的容量的情況下所能進行的充放電循環次數，叫做蓄電池的使用壽命。

『貳』 鎳氫電池的充電原理

變壓器提供3-6V的交流電壓，經過4個二極體組成的橋式整流電路得到脈沖直流電，再經過C1的濾波就基本是平滑的直流電了。LED1和R1組成電源顯示。
開機啟動過程：電流經過T1的BE結，經過LED2，R2，R3，對C2充電，以及由T3BE結和R5R7組成的並聯迴路，由於C2在通電以前內部沒有電荷，所以流過T1BE結的電流經過放大後，就有直流電壓輸出到T1的集電極，這個時候電流分3個迴路：
1，流過R4給T2提供偏流，以達到讓T1繼續維持導通
2，流過R1和RP組成的分壓電路。R6和RP的作用就是組成電壓檢測線路，
3，給電池充電
這個電路又個自動保護，一個是充電電壓自動控制。還有一個是充電電流自動控制。
電壓自動控制由R6，RP，C3，D1，T3組成。當R6和RP的分壓電壓超過D1和T3 BE結的壓降1。4V以後，T3基極得到電流，使T3集電極電壓下降，促使T2濟濟電流也下降，然後是T1基極電流也下降，最後是輸出電壓也下降。
電流控制原理和電壓控制一樣，不過采樣元件是R7而已，這里不重復敘述

『叄』 通常鎳氫電池的工作原理以什麼方式呈現

通常時間的電池工作原理什麼方式呈現出來

『肆』 鎳氫電池的工作原理

鎳氫電池也稱為聶金屬氧化物電池。其基本組成有聶清正電級儲氫合金以及鹼性電解液。是一種氧化，還原反應。

『伍』 混合動力汽車的鎳氫電池充電主要靠什麼來實現

鎳氫電池和同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍，充放電循環壽命長，並且無記憶效應。鎳氫電池正極的活性物質為NiOOH（放電時）和Ni(OH)2(充電時)，負極板的活性物質為H2（放電時）和H2O（充電時），電解液採用30%的氫氧化鉀溶液，充電時，負極析出氫氣，貯存在容器中，正極由氫氧化亞鎳變成氫氧化鎳（NiOOH）和H2O；放電時氫氣在負極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。蓄電池過量充電時，正極板析出氧氣，負極板析出氫氣。由於有催化劑的氫電極面積大，而且氫氣能夠隨時擴散到氫電極表面。因此，氫氣和氧氣能夠很容易在蓄電池內部再化合生成水，使容器內的氣體壓力保持不變，這種再化合的速率很快，可以使蓄電池內部氧氣的濃度不超過千分之幾。
從以上各反應式可以看出，鎳氫電池的反應與鎳鎘電池相似，只是負極充放電過程中生成物不同，從後兩個反應式可以看出，鎳氫電池也可以做成密封型結構。鎳氫電池的電解液多採用KOH水溶液，並加入少量的LiOH。

當前研究開發的電動汽車動力電池主要包括鉛酸電池、鎳金屬電池、鋰離子蓄電池、高溫鈉電池、金屬空氣電池、超級電容、飛輪電池以及具有更好發展遠景的燃料電池和太陽能電池。

1、鉛酸電池

鉛酸電池已有100多年的歷史，廣泛用作內燃機汽車的起動動力源，

。鎳氫電池在比能量、比功率及循環壽命等方面都比鎘鎳電池有所提高，使用氫鎳電池的電動汽車一次充電後的續駛里程曾經達到過600公里，在歐美已實現了批量生產和使用。氫鎳電池就其工作原理和特點是適合電動汽車使用的，它已被列為電動汽車用首選動力電池，但其還存在價格太高，均勻性較差（特別是在高速率、深放電下電池之間的容量和電壓差較大），自放電率較高，性能水平和現實要求還有差距等問題，這些問題都影響著氫鎳電池在電動汽車上的廣泛使用。

3、鋰離子蓄電池

鋰離子蓄電池是90年代發展起來的高容量可充電電池，能夠比氫鎳電池存儲更多的能量，比能量大，循環壽命長，自放電率小，無記憶效應和環境污染，是當今各國能量存儲技術研究的熱點，主要集中在大容量、長壽命和安全性三個方面的研究。鋰離子蓄電池中，鋰離子在正負極材料晶格中可以自由擴散，當電池充電時，鋰離子從正極中脫出，嵌入到負極中，反之為放電狀態，即在電池充放電循環過程中，藉助於電解液，鋰離子在電池的兩極間往復運動以傳遞電能。鋰離子蓄電池的電極為鋰金屬氧化物和儲鋰碳材料，根據電解質的不同，鋰離子蓄電池一般可分為鋰離子電池和鋰聚合物電池兩種。

4、 高溫鈉電池

高溫鈉電池主要包括鈉氯化鎳電池（NaNiCl2）和鈉硫蓄電池兩種。鈉氯化鎳電池是1978年發明的，其正極是固態NiCl2，負極為液態Na，電解質為固態β-Al2O2陶瓷，充放電時鈉離子通過陶瓷電解質在正負電極之間漂移。鈉氯化鎳電池是一種新型高能電池，它具有比能量高（超過100Wh/kg），無自放電效應，耐過充、過放電，可快速充電，安全可靠等優點，但是其工作溫度高（250-350℃），而且內阻與工作溫度、電流和充電狀態有關，因此需要有加熱和冷卻管理系統。而鈉硫蓄電池也是普遍看好的電動汽車蓄電池，它已被美國先進電池聯合體(USABC)列為中期發展的電動汽車蓄電池，鈉硫蓄電池具有高的比能量，但它的峰值功率較低，而且這種電池的工作溫度近似300℃，熔融的鈉和硫有潛在的毒性，腐蝕也限制了電池的可靠性和壽命。

5、鋅空氣電池（Zinc-air）

鋅空氣電池是一種機械更換離車充電方式的高能電池，正極為Zinc，負極為Carbon（吸收空氣中的氧氣），電解液為KOH。鋅空氣電池具有高比能量（200Wh/kg），免維護、耐惡劣工作環境，清潔安全可靠等優點，但是其具有比功率較小（90W/kg），不能存儲再生制動的能量，壽命較短，不能輸出大電流及難以充電等缺點。一般為了彌補它的不足，使用鋅空氣電池的電動汽車還會裝有其它電池（如鎳鎘蓄電池）以幫助起動和加速。

6、超級電容

超級電容是為了滿足混合電動汽車能量和功率實時變化要求而提出的一種能量存儲裝置，它是一種電化學電容，兼具電池和傳統物理電容的優點。超級電容往往和其它蓄電池聯合應用作為電動汽車的動力電源，可以滿足電動汽車對功率的要求而不降低蓄電池的性能，超級電容的使用，將減少汽車對蓄電池大電流放電的要求，達到減少蓄電池體積和延長蓄電池壽命的目的。開發高比能量、高比功率、長壽命、高效率和低成本的超級電容，可以提高商業化電動汽車動力性（特別是加速能力）、經濟性和續駛里程。根據電極材料的不同，超級電容可分為碳類超級電容（雙電層電化學電容）和金屬氧化物超級電容兩類。

7、飛輪電池

飛輪儲能電池的概念起源於上世紀70年代早期，最初只是想將其應用在電動汽車上，但限於當時的技術水平，並沒有得到發展。直到上世紀90年代由於電路拓撲思想的發展，碳纖維材料的廣泛應用，以及全世界范圍對污染的重視，這種新型電池又得到了高速發展，並且伴隨著磁軸承技術的發展，這種電池顯示出更加廣闊的應用前景。歐美國家已出現實用化產品，而我國在這方面的研究才剛剛起步。它突破了化學電池的局限，用物理方法實現儲能。是一種以動能方式存儲能量的機械電池，它由電動/發電機、功率轉換、電子控制、飛輪、磁浮軸承和真空殼體等部分組成，具有高功率比、高能量比、高效率、長壽命和環境適應性好等優點。飛輪電池中的電機，在充電時該電機以電動機形式運轉，在外電源的驅動下，電機帶動飛輪高速旋轉（可達到200000rpm），即用電給飛輪電池「充電」增加了飛輪的轉速從而增大其動能；放電時，電機則以發電機狀態運轉，在飛輪的帶動下對外輸出電能，完成機械能(動能)到電能的轉換。要開發適合電動汽車的實用性飛輪。

8、燃料電池

燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能通過電極反應直接轉化為電能的發電裝置，它的基本化學原理是水電解反應的逆過程，即氫氧反應產生電、水和熱。它不需要燃燒、無轉動部件、無雜訊、運行壽命長、可靠性高、維護性能好，實際效率能達到普通內燃機的2至3倍，加之其最終產物又是水，真正達到清潔、可再生、無排放的要求，是21世紀的首選能源。而且，燃料電池也不需要像其它電池那樣進行長時間的充電，它只需要像給汽車加油一樣補充燃料即可。據美國ABI調查公司預測，2011年全球燃料電池汽車的產量將達到240萬輛，佔世界汽車總產量的4.3%，日本政府也計劃在十年內普及燃料電池。2002年12月，日本豐田公司已向日本政府交付了第一批商用燃料電池電動汽車。燃料電池由正負電極、催化層和電解質構成，根據電解質的不同，燃料電池可分為磷酸型、質子交換膜型、鹼性型、熔融碳酸鹽型和固體氧化物型等幾種，只有質子交換膜型燃料電池最適合電動汽車使用，我國研製成功的「中國氫動力首號車」使用的就是質子交換膜型燃料電池。一套較完整的燃料電池系統由以下幾個部分組成：燃料處理部分、燃料電池、直流交流轉換器和熱能管理部分。

9、太陽能電池

太陽能電池是一種把光能轉換為電能的裝置，太陽能已廣泛用於照明、家用電器、發電、交通信號、地質、航天等領域。部分機構也已研製出了使用太陽能電池的電動汽車樣車，但是由於太陽能電池還存在光電轉換效率不高、價格太高、電池系統配置較復雜等問題，只能作為電動汽車的補充電源，還不能大規模的生產應用，但太陽能作為最清潔的、取之不盡用之不竭的能源，對它的研究和應用必將會取得長足的進步。

『陸』 氫燃料電池工作原理

氫燃料電池
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應後，放出電子通過外部的負載到達陰極。
中文名
氫燃料電池
外文名
Hydrogen Fuel Cell
使用元素
氫
原理
電解水的逆反應
適用領域
汽車能源，航天能源等
特點
無污染
燃料電池對環境無污染。它是通過電化學反應，而不是採用燃燒（汽、柴油）或儲能（蓄電池）方式－－最典型的傳統後備電源方案。燃燒會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料電池只會產生水和熱。如果氫是通過可再生能源產生的（光伏電池板、風能發電等），整個循環就是徹底的不產生有害物質排放的過程。
無雜訊
燃料電池運行安靜，雜訊大約只有55dB，相當於人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合於室內安裝，或是在室外對雜訊有限制的地方。
高效率
燃料電池的發電效率可以達到50%以上，這是由燃料電池的轉換性質決定的，直接將化學能轉換為電能，不需要經過熱能和機械能（發電機）的中間變換。
區別
干電池、蓄電池是一種儲能裝置，是把電能貯存起來，需要時再釋放出來；而氫燃料電池嚴格地說是一種發電裝置，像發電廠一樣，是把化學能直接轉化為電能的電化學發電裝置。另外，氫燃料電池的電極用特製多孔性材料製成，這是氫燃料電池的一項關鍵技術，它不僅要為氣體和電解質提供較大的接觸面，還要對電池的化學反應起催化作用。

『柒』 電動汽車燃料電池工作原理

電動汽車的工作原理是靠蓄電池給動力發動機上有發電機進行充電工作。

『捌』 混合動力汽車鎳氫電池工作原理是什麼

鎳氫電池和同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍，充放電循環壽命長，並且無記憶效應。鎳氫電池正極的活性物質為NiOOH（放電時）和Ni(OH)2(充電時)，負極板的活性物質為H2（放電時）和H2O（充電時），電解液採用30%的氫氧化鉀溶液，充電時，負極析出氫氣，貯存在容器中，正極由氫氧化亞鎳變成氫氧化鎳（NiOOH）和H2O；放電時氫氣在負極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。蓄電池過量充電時，正極板析出氧氣，負極板析出氫氣。由於有催化劑的氫電極面積大，而且氫氣能夠隨時擴散到氫電極表面。因此，氫氣和氧氣能夠很容易在蓄電池內部再化合生成水，使容器內的氣體壓力保持不變，這種再化合的速率很快，可以使蓄電池內部氧氣的濃度不超過千分之幾。
從以上各反應式可以看出，鎳氫電池的反應與鎳鎘電池相似，只是負極充放電過程中生成物不同，從後兩個反應式可以看出，鎳氫電池也可以做成密封型結構。鎳氫電池的電解液多採用KOH水溶液，並加入少量的LiOH。

『玖』 鎳氫電池原理

鎳氫電池正極活性物質為氫氧化鎳(稱氧化鎳電極)，負極活性物質為金屬氧化物，也稱貯氫合金(電極稱貯氫電極)，電解液為6N氫氧化鉀，在電池充放電過程中的電池反應為：
NiOOH+MH═Ni（OH）2+M

其中，M表示貯氫合金材料。

電池的開路電壓為： 1.2V～1.3V、因貯氫材料和制備工藝不同而有所不同。

過充電時，兩極上的反應為：

氧化鎳電極上： 4OH`- 4e — 2H2O十O2

貯氫電極上； 2H2O+O2+4e —4 OH`

電池在設計中一般采米用負極過量的辦法，氧化鎳電極全充電態時產生氧 氣，經過擴散在負極重新化合成水，這樣，既保持了電池內壓的恆定，同時
易使電解液濃度不致發生巨人變化。

當電池過放電時，電極反應為：

氧化鎳電極上： 2H2O + 2e — H2+2OH`

貯氫電極上； H2 + 2OH`-2e — 2H2O

雖然過放電時，電池總反應的凈結果為零，但要出現反極現象。由於 在正極上產生的氫氣會在負極上新化合，同樣也保持了體系的穩定。

另外，負極活性物質氫以氫原子態能以相當高的密度吸附干貯氫合金 中，在這樣的電極上，吸放氫反應能平穩地進行，放電性能較鎘-鎳電池而言 得以提高。

『拾』 鎳氫充電電池工作原理是怎樣的

1899年，Waldmar Jungner在開口型鎳鎘電池中，首先使用了鎳極板，幾乎與此同時，Thomas Edison 發明了用於電動車的鎳鐵電池。遺憾的是，由於當時這些鹼性蓄電池的極板材料比其它蓄電池的村料貴得多，因此實際應用受到了極大的限制。後來，Jungner的鎳鎘電池經過幾次重要改進，性能明顯改善。其中最重要的改進是在1932年，科學家在鎳電池中開始使用了活性物質。他們將活性物質放入多孔的鎳極板中，然後再將鎳極板裝入金屬殼內。鎳鎘電池發展史上另一個重要的里程碑是1947年密封型鎳鎘電池研製成功。在這種電池中，化學反應產生的各種氣體不用排出，可以在電池內部化合。密封鎳鎘電池的研製成功，使鎳鎘電池的應用范圍大大增加。 密封鎳鎘電池效率高、循環壽命長、能量密度大、體積小、重量輕、結構緊湊，並且不需要維護，因此在工業和消費產品中得到了廣泛應用。隨著空間技術的發展，人們對電源的要求越來越高。70年代中期，美國研製成功了功率大、重量輕、壽命長、成本低的鎳氫電池，並且於1978年成功地將這種電池應用在導航衛星上，鎳氫電池與同體積鎳鎘電池相比，容量可提高一倍，而且沒有重金屬鎘帶來的污染問題。它的工作電壓與鎳鎘電池完全相同，工作壽命也大體相當，但它具有良好的過充電和過放電性能。近年來，鎳氫電池受到世界各國的重視，各種新技術層出不窮。鎳氫電池剛問世時，要使用高壓容器儲存氫氣，後來人們採用金屬氫化物來儲存氫氣，從而製成了低壓甚至常壓鎳氫電池。1992年，日本三洋公司每月可生產200萬只鎳氫電池。目前國內已有20多個單位研製生產鎳氫電池，國產鎳氫電池的綜合性能已經達到國際先進水平。