鎳氫電池制造原理匯報(bào)人：2024-01-18contents目錄鎳氫電池概述原材料選擇與準(zhǔn)備生產(chǎn)工藝流程詳解設(shè)備選型與操作指南質(zhì)量控制與檢測(cè)手段環(huán)保要求及廢棄物處理方案01鎳氫電池概述定義鎳氫電池是一種堿性電池，其正極活性物質(zhì)為氫氧化鎳（Ni(OH)?），負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱為MH-Ni電池。發(fā)展歷程自20世紀(jì)80年代末期開始，隨著環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，鎳氫電池逐漸取代了鎳鎘電池成為可充電電池的主流。進(jìn)入90年代后，隨著混合動(dòng)力汽車等應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，鎳氫電池得到了更廣泛的應(yīng)用。定義與發(fā)展歷程鎳氫電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液和外殼等部分組成。其中，正極材料為氫氧化鎳，負(fù)極材料為儲(chǔ)氫合金，電解液為氫氧化鉀溶液。結(jié)構(gòu)組成在充電過程中，正極的氫氧化鎳被氧化成氫氧化氧鎳，同時(shí)釋放出電子；負(fù)極的儲(chǔ)氫合金吸收氫氣并儲(chǔ)存起來。放電時(shí)，正極的氫氧化氧鎳被還原成氫氧化鎳并釋放出電子；負(fù)極的儲(chǔ)氫合金釋放出儲(chǔ)存的氫氣并生成水。電子通過外部電路從負(fù)極流向正極形成電流。工作原理結(jié)構(gòu)組成及工作原理相比其他可充電電池，鎳氫電池具有較高的能量密度，能夠提供更多的電能。與鎳鎘電池相比，鎳氫電池沒有記憶效應(yīng)，可以隨時(shí)進(jìn)行充放電而不會(huì)影響電池容量。優(yōu)缺點(diǎn)分析無(wú)記憶效應(yīng)高能量密度優(yōu)缺點(diǎn)分析環(huán)保：不含重金屬如鎘等有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境友好。自放電率較高在儲(chǔ)存過程中，鎳氫電池的自放電率相對(duì)較高，需要定期充電以保持其性能。價(jià)格較高與鉛酸電池等相比，鎳氫電池的價(jià)格較高。高溫性能較差在高溫環(huán)境下，鎳氫電池的性能會(huì)受到影響，甚至可能引發(fā)安全問題。優(yōu)缺點(diǎn)分析02原材料選擇與準(zhǔn)備金屬氫化物作為負(fù)極活性物質(zhì)，通常選用能夠可逆地吸放氫的金屬或合金，如AB5型（MmNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3）和AB2型（ZrMn2基合金）。導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑為了提高負(fù)極的導(dǎo)電性和粘結(jié)性，需要添加適量的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，如石墨、炭黑等。集流體選用具有良好導(dǎo)電性和耐腐蝕性的金屬箔片，如銅箔或鎳箔，作為負(fù)極的集流體。負(fù)極材料選擇及制備氫氧化鎳為了提高正極的導(dǎo)電性和粘結(jié)性，需要添加適量的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，如石墨、PTFE等。導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑集流體選用具有良好導(dǎo)電性和耐腐蝕性的金屬箔片，如鋁箔，作為正極的集流體。作為正極活性物質(zhì)，通常選用高活性的氫氧化鎳（Ni(OH)2），其晶體結(jié)構(gòu)對(duì)電池性能有顯著影響。正極材料選擇及制備123鎳氫電池通常采用堿性電解液，主要成分為氫氧化鉀（KOH）水溶液，其濃度和純度對(duì)電池性能有重要影響。堿性電解液為了改善電解液的導(dǎo)電性、穩(wěn)定性和耐腐蝕性，可以添加適量的添加劑，如LiOH、Na2CO3等。添加劑選用具有高純度、低粘度、良好穩(wěn)定性和導(dǎo)電性的有機(jī)溶劑，如乙二醇（EG）或丙二醇（PG），作為電解液的溶劑。溶劑電解液成分與配置03生產(chǎn)工藝流程詳解03電極性能檢測(cè)對(duì)制成的電極片進(jìn)行性能檢測(cè)，包括電化學(xué)性能、物理性能等，確保電極質(zhì)量符合要求。01原料選擇與處理選用高純度、活性好的氫氧化鎳作為正極活性物質(zhì)，金屬氫化物作為負(fù)極活性物質(zhì)。對(duì)原料進(jìn)行粉碎、干燥等預(yù)處理。02電極制備將活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等按一定比例混合均勻，涂覆在集流體上，經(jīng)過干燥、壓制等工序制成電極片。電極制備工藝選用耐腐蝕、導(dǎo)電性好的金屬材料制成電池殼，并進(jìn)行清洗、干燥等處理。電池殼準(zhǔn)備將正極片、隔膜、負(fù)極片按順序疊放，卷繞成電池芯，放入電池殼中。電極組裝向電池殼中注入適量的電解液，保證電池內(nèi)部離子傳輸?shù)捻槙场ｋ娊庖鹤⑷氩捎眉す夂附拥裙に噷?duì)電池殼進(jìn)行密封，確保電池內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定。電池密封電池組裝過程化成處理對(duì)組裝好的電池進(jìn)行首次充電，使電極活性物質(zhì)充分活化，達(dá)到最佳電化學(xué)性能。激活處理通過特定的充放電制度對(duì)電池進(jìn)行激活處理，進(jìn)一步提高電池的性能和穩(wěn)定性。性能檢測(cè)與篩選對(duì)化成和激活后的電池進(jìn)行性能檢測(cè)，篩選出合格的產(chǎn)品進(jìn)入下一道工序。化成與激活處理04設(shè)備選型與操作指南用于制備電池漿料，建議選用高效、均勻的攪拌設(shè)備，確保漿料的一致性和穩(wěn)定性。攪拌設(shè)備將漿料均勻涂布在基材上，建議選用精度高、速度快的涂布設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。涂布設(shè)備用于烘干涂布后的基材，建議選用溫度控制精確、烘干效果好的設(shè)備，避免基材變形和開裂。烘干設(shè)備將烘干后的基材進(jìn)行壓制成型，建議選用壓力穩(wěn)定、精度高的壓制設(shè)備，確保產(chǎn)品的尺寸精度和一致性。壓制設(shè)備關(guān)鍵設(shè)備介紹及選型建議操作前需對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確保各部件完好無(wú)損，避免帶病運(yùn)行。01設(shè)備操作規(guī)范和安全注意事項(xiàng)操作人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備性能及操作規(guī)程，嚴(yán)禁無(wú)證上崗。02設(shè)備運(yùn)行過程中，需密切關(guān)注各項(xiàng)參數(shù)變化，及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量。03遇到異常情況時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障后方可繼續(xù)生產(chǎn)。04定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，保持設(shè)備清潔、潤(rùn)滑良好，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。05定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面清潔，清除灰塵、油污等雜物，保持設(shè)備干凈整潔。定期對(duì)設(shè)備的緊固件進(jìn)行檢查緊固，防止因松動(dòng)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行異常。維護(hù)保養(yǎng)和故障排除方法定期對(duì)設(shè)備的潤(rùn)滑部位進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)，確保設(shè)備運(yùn)行順暢。遇到故障時(shí)，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象及時(shí)判斷故障原因，采取相應(yīng)措施進(jìn)行排除。對(duì)于復(fù)雜故障，建議聯(lián)系專業(yè)維修人員進(jìn)行維修處理。05質(zhì)量控制與檢測(cè)手段鎳氫電池的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要包括電池容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命、安全性等方面。這些標(biāo)準(zhǔn)確保了電池的性能和可靠性。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)鎳氫電池的檢測(cè)方法包括電化學(xué)性能測(cè)試、物理性能測(cè)試以及安全性測(cè)試等。通過這些測(cè)試可以全面評(píng)估電池的性能和質(zhì)量。檢測(cè)方法質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法介紹常見缺陷在鎳氫電池制造過程中，常見的缺陷包括電池容量不足、內(nèi)阻過大、電池漏液、電池膨脹等。這些缺陷會(huì)影響電池的性能和安全性。預(yù)防措施為了預(yù)防這些缺陷，需要優(yōu)化電池制造工藝、嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量、加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量監(jiān)控等。常見缺陷分析和預(yù)防措施持續(xù)改進(jìn)方向和目標(biāo)設(shè)定改進(jìn)方向在鎳氫電池制造領(lǐng)域，持續(xù)改進(jìn)的方向包括提高電池容量和能量密度、降低內(nèi)阻、提高循環(huán)壽命和安全性等。目標(biāo)設(shè)定為了實(shí)現(xiàn)這些改進(jìn)方向，需要設(shè)定具體的目標(biāo)，如提高電池容量10%以上、降低內(nèi)阻5%以上、提高循環(huán)壽命20%以上等。同時(shí)，還需要關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，以便及時(shí)調(diào)整目標(biāo)和策略。06環(huán)保要求及廢棄物處理方案環(huán)保法規(guī)鎳氫電池制造過程中產(chǎn)生的廢棄物必須按照《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》進(jìn)行分類，同時(shí)遵守《固體廢物污染環(huán)境防治法》等相關(guān)法規(guī)，確保廢棄物的安全處理和處置。政策解讀政府鼓勵(lì)企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，推動(dòng)鎳氫電池產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。此外，政府還出臺(tái)了一系列稅收、補(bǔ)貼等優(yōu)惠政策，支持企業(yè)開展廢棄物資源化利用和無(wú)害化處理。環(huán)保法規(guī)和政策解讀VS根據(jù)廢棄物的性質(zhì)、成分和危險(xiǎn)性，將其分為不同類別進(jìn)行收集。例如，將廢電解液、廢電極材料等危險(xiǎn)廢物單獨(dú)收集，避免與其他廢棄物混合。運(yùn)輸方式選擇針對(duì)不同類型的廢棄物，選擇合適的運(yùn)輸方式。對(duì)于危險(xiǎn)廢物，應(yīng)采用專用車輛進(jìn)行運(yùn)輸，并確保運(yùn)輸過程中不發(fā)生泄漏、揚(yáng)散等污染環(huán)境的情況。廢棄物分類收集廢棄物分類收集和運(yùn)輸方式選擇通過采用先進(jìn)的提取和分離技術(shù)，從廢棄鎳氫電池中回收有價(jià)值的金屬資源，如鎳、鈷、錳等。這些金屬資源可以重