MH-Ni电池1.2V放电电压平台的电化学研究

MHNi电池放电电压平台是一个十分复杂的问题,涉及电极材料、制作工艺及添加剂等多种因素。由于MHNi电池工作机理是基于电化学反应过程,因此这些因素的影响最终会通过电化学反应反映到电池的放电性能上。从电化学角度利用暂态测试技术———电流阶跃法对MHNi电池放电过程中影响电压变化的因素进行了研究,初步弄清了造成MHNi电池1.2V电压平台衰减的电化学原因。结果表明,MHNi电池的重要电化学参数———欧姆内阻与放电电压平台有着重要关系。不同欧姆内阻的MHNi电池,其1.2V放电电压平台衰减规律不尽相同。对于欧姆内阻较小的电池,1.2V放电电压平台主要由非欧姆极化控制;欧姆内阻较大的电池,1.2V放电电压平台主要由欧姆极化控制;欧姆内阻介于二者之间时,1.2V放电电压平台由欧姆极化和非欧姆极化联合控制。研究中还发现,放电进入末期时,MHNi电池的非欧姆极化急剧上升导致电池电压迅速下降到放电截止电压。

MH-Ni电池充放电过程中交流阻抗谱的研究

利用交流阻抗法,对MHNi电池循环过程进行了跟踪研究,通过对交流阻抗谱的拟合解析,发现在循环过程中,电池多孔电极容抗效应CPE经历了先增大后减小的过程;欧姆阻抗在前150周期内变化不大,150周期以后显著增大。分析了这种现象产生的原因,认为电池充放电过程中正负极材料膨胀,挤压隔膜,逐渐使隔膜中的电解液减少,同时正负极材料的膨胀也导致了活性物质的粉化,造成其与导电基体间的接触电阻加大。