分析电池体系的热力学研究

20℃时两种电池的充放电曲线及相应的温度变化基本相似，说明在常温下两种电池放电容量、发热及散热情况没有明显差别，而在60℃时负极镀铜电池的放电容量远高于空白电池，对比二者的充电曲线，可看出负极镀铜电池的充电时间较空白电池多了近100mAh，空白电池充电过程的温度始终较高，充电终点的温度高出负极镀铜电池5℃，两种电池充电中温度的差别可能是导致空白电池高温下充电效率较低的主要原因。

MH/Ni电池的热效应包括可逆热效应、焦耳热效应以及充电末期正极析出的氧在负极上复合时的反应热三部分。从可逆热的角度看MH/Ni电池在充电过程中放出热量。焦耳热效应是导电组件、隔膜、电解液欧姆电阻等产生的热和电化学、浓差反应阻抗产生的热，它与电池内阻和通过的电流大小有关。而这两种热效应在本文研究的两种电池中几乎是相同的。MH/Ni电池的氧复合是重要的热量来源，因为这个反应的所有能量都转化成了热，因此是一个很大的热源。

综上所述，MH/Ni电池从一开始充电即放热，随着充电的进行，电化学、浓差极化增加，充电末期氧析出及其复合更产生了大量的热，加剧了电池温度的上升。可逆热效应是MH/Ni电池体系的热力学性质决定的。

对于电动工具、HEV等高功率用MH/Ni电池，从电池设计角度，极化热已被很大程度的降低，因此适当降低负极的氧复合性能、减少由氧复合产生的热量对于提高高功率MH/Ni电池的高温性能是一条有效的途径。

SaiKai认为贮氮合金化学镀铜能迅速把电子传递到合金表面，有利于电极表面电化学反应的顺利进行，同时抑制了氢脱附，有助于氮原子向体相扩散，使电池内压下降，内压曲线中，空白电池最高内压略低于cu一coating吨电池，充电过程中内压上升速度相差不大，但在放电过程中cu一coating电池内压下降缓慢，因为在负极表面存在的铜镀层，对氧在负极表面复合的催化作用没有贮氢合金强，因此导致氧气复合速度降低，内压下降缓慢。

T.saikai等研究表明经化学镀uc后，电池内气体的成分由原来的H2体积占75%以上，变成o2占主要成分，H2体积只占15%以下，这些数据充分说明了在电池内压相差不大的情况下，o2含量增加意味着用于负极复合的o2减少，而空白电池由于氧复合量较大而在姐时间内产生了更多的热量，电池温度迅速上升，负电压出现，充电终止。