新型镉镍型特殊电池的操控探究剖析

1镉镍电池优缺点概述

镉镍电池在我国近十多年来发展很快，由单一特种到广泛地应用到工业、特种、航海等各个领域。之所以能普及应用是因为该产品体积小、价格低、放电倍率高、允许过放电，并且耐低温性好，可在-20℃～40℃温度下正常工作。最主要一点是对充电(太阳能热发电欲与光伏试比高)设备要求不十分严格，对稳压精度、稳流精度要求不高，所以我厂近十多年来共上了20组左右的镉镍电池。由于受工艺及体积等方面的制约，在容量方面没有铅酸电池容量大，在充电设备单长勇工人技师鞍钢供电厂邮编114021停电时，运行时间不如铅酸电池时间长。

2镉镍电池运行状况及存在的问题

鞍钢供电厂有20多个所采用镉镍电池作为保安电源，除个别所近年来更新外，大多已运行了十余年，已达到或超过运行周期年限。如45号变电所（上海新宇20安时）等在运行中检查容量时放电不足20min，电压降至200V以下，低电压无动作，使测量无法进行。如果一次性更新所有超期镉镍电池，势必给我厂造成很大的经济压力，同时由于资金的大量投入，也会影响其它维修项目的进行，不更新又将影响到我厂的安全供电。

针对上述问题，经认真分析研究，我们总结出一套适合我厂实际的比较完整的镉镍电池活化操作法。

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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3镉镍电池活化操作法具体步骤

（1）配制电液。按-5～-40℃环境温度严格控制水与钾的比例，标准为3∶1.按标准，电液比重为1.20±0.01，但考虑到浸泡电池时内部水的成分，因此把比重升为（1.20+0.02）～（1.20+0.05）之间。

（2）清洗待活化电池外部，防止电池浸泡时将杂质带入缸体内。将电池内部旧电液倒出空净，放入活化槽内，注入蒸馏水浸泡24h，以增强极板间的清洁程度及增大极板的呼吸能力。

（3）静止24h后，取出并空净残留蒸馏水，注入新配制的电解液，注液时注意不要让电液外渗，以防止充电时外壳残液带电产生接地。联接电池及充电设备时，应注意电池及充电设备的极性，以防止反极。

（4）多层次循环充放电。

无人船智能锂电池

IP67防水，充放电分口 安全可靠

标称电压：28.8V
标称容量：34.3Ah
电池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域：勘探测绘、无人设备

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第一个循环充电电流电池容量为0.05CA，充至单缸电压达到1.45V时停止充电，再放出其充电容量的1/4.

第二个循环充电电流电池容量为0.1CA，充至单缸电压达到1.6V时停止充电，再放出其充电容量的1/2.

第三个循环充电电流电池容量为0.25CA，充至单缸电压达到1.65～1.7V时停止充电，再放出其容量的100%.放电过程中如个别缸电压下降快，达不到整组平衡时，立即拆除，待全组放电完毕再接入电池组重新充电。当全组电池单缸电压升至1.65～1.70V时，稳定2～4h充电电流不变，至此活化完毕。

4采用上述方法的原因

（1）我厂原有镉镍电池已运行多年，其内部有效物质已失效；因极板的吸收释放，电能化学能转化过程迟缓，不能满足生产需要；电池在出厂3个月内使用时，只考虑到电池自放电补充问题，而运行时间超过3年的电池则没有考虑到。

（2）如果采用旧方法进行充放电活化，电流的增大会使旧电池原有的极板有效物质加速瓦解、脱落；大电流充电时，电极上必有大量气泡产生，再充电其电能只能用于水解。

而采用小电流长时间充电，能使旧电池得到缓慢的补充，且不破坏原电池内部的极板有效物质，建立电压储存电能。经过几个循环充电周期，激活了旧电池的极板化学物质。

5新旧方法的比较

新旧方法的差别是明显的，采用旧方法，电压上升快，下降速度也快；采用新方法，电池容量饱和慢，但一旦建立起电压就能达到要求。通过比较采用两种方式进行活化最后结果的曲线，我们就可从中比较出优劣：同是采用4h放电率，放电电流0.25CA，采用新法充电，能将电池容量恢复到85%以上，达到旧电池恢复极限，满足了运行要求。

6实际效果

我们采用新的电池活化法给45号变电所、58号变电所和28号变电所的4组电池进行活化，其中45号变电所的电池于1998年6月份活化，当月10日投运，运行正常，一次交流停电1.5h，电池除正常带所内负荷外，还带空压站负荷，电池电压保持在220V以上，现场启动没受影响。而没活化此组电池前，停电测量电池电压时，不到15min就发出低压指示，不得不中途停止检查，测量其容量，已不足50%，通过实际验证，上述充电操作法对镉镍电池行之有效。对28号变电所电池的活化效果更加理想，整组180只电池通过4次活化充电放电循环后，只有一只电池在放到4h测量时电压为0.85V，其它全部在1.15V以上，恢复容量达99.5%.

电池活化操作法的实施，可使已经到期报废和即将到期的电池组通过上述方法活化，使其继续安全可靠的运行，在运行过程中加以科学管理和科学维护，延长其使用寿命。

如果鞍钢供电厂对现有的20多组镉镍电池逐步加以活化，将节约大量资金。以40安时电池为例，每只电池大约100元，共180只电池，每活化一组电池就能节约近2万元，其中还不包括人工安装及其它费用。现已活化4组电池，直接经济效益7.2万元，如果将全厂20余组镉镍电池都重新活化一次，经济效益可达36万元，非常可观。节约下来的资金投入到其它项目，可取得事半功倍的效果。