钜大LARGE | 点击量：1554次 | 2019年04月16日
电池记忆效应是一种暂时现象
前言所谓记忆效应，是电池以某种固定的放电深度长期反复充放电循环，会引起电压下降和容量减少，好象是电池使用性能的一种“惯性”。例如，电池长期以25%放电深度反复充放电循环使用后，当电池完全放电时，其电压比没有记忆效应时降低，容量减少。记忆效应是一种暂时现象，可以通过调节循环即通过几次满充电后的完全放电循环消除11.记忆效应最早在卫星用烧结极板Cd-Ni电池中被发现。近年来的研究表明，镍电极也存在记忆效应121，这也是近年来发现MH-Ni电池亦存在记忆效应的原因。目前还未发现由金属氢化物电极所引起的记忆效应。
电池的失效有多种原因，大体可分为可逆失效与不可逆失效。最重要的一种可逆失效现象就是记忆效应，容量衰减的基本原因是浅度放电，长期过充电也使电池发生类似的可逆失效，若在高温下工作会加速这种容量损耗。这种失效通过几次深度恢复循环可恢复其额定电压和期望的容量。不可逆失效起因主要有二：短路和电解液损耗。密封电池在18~30°C间寿命和特性最佳。温度较高会使隔膜损坏并增加短路的可能性，因而减少寿命，较高温度下还会使水分通过密封圈迅速蒸发。这种原因引起的容量和电压损耗不可恢复1131.1记忆效应的表现电池存在记忆效应，主要有以下几方面的表现：MH-Ni电池记忆效应的容量损失与放电深度有很大关系，如果终止电压控制在1.20V，则记忆效应的容量损失十分明显；若终止电压控制在1.10V~电池工业2.1Cd电极引起的原因Cd-Ni、MH-Ni电池仍有较大的剩余容量无法释放，认为这是由于Cd电极和Ni电极的变化引起的。
Cd电极容量下降的另一个原因是由Barnard等人发现的，是由于在过充电过程中形成了Cd5Ni2i合金。过充电也容易使晶体增大，不仅降低了电极比表面积，而且易形成枝晶，刺穿隔膜，造成电池短路。另外，在充放电循环中，Cd（OH）的细粒覆盖于金属Cd的表面，因而阻止了来自电解液中OH+的供给，使非放电态金属镉逐渐积聚，导致电极另外，若Cd电极发生钝化，即使电位适当，金属Cd也不再继续被氧化，将使其容量发生损失。另一方面，由于充放电循环的进行，Cd电极表面发生收缩，即通常所说的电极板结，减少了电极的真实表面积，相对地造成放电电流密度增大，导致极化增加。
2.2Ni电极引起的原因经常观察到镍电极在比初始放电平台低约0.3V的电压水平上释放出剩余的容量。这种现象也是由两方面的原因引起的。一是由于Ni电极的膨胀；二是由于放电过程中生成的NKOH）的不导电性。
我们知道，NKOH）与NiOOH分别有两种形态，a、（3和（3、Y型，它们的密度有很大差别，由的Bode图我们可以看出它们的密度及其之间的转化关系。
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%
4种类型的活性物质在电极中均可存在，但其活性、稳定性、密度有所不同，正常的充放电过程应为P型与卩型之间的转变。当正极活性物质形成相当数量的7-NiOOH时，电池初期容量可增加15%虽然Y型活性比较好，但由于7-NiOOH比重小，所以当它氧化形成时，在同样重量下，所占体积要增大，致使电极发生膨胀。电极的放电特性大部分由集流体和活性物质之间界面处的内表面区域的结构和组成控制，此界面处的活性物质的结构影响电极性能。添加Co降低了质子扩散阻抗和充电迁移阻抗，使在绝缘层形成之前，Ni的氧化态达到较低的状态，这也是Co作为添加剂提高Ni电极性能的一个原因。Co还可以起到掺杂作用，改善Ni（OH）的导电性，使其具有半导体的性质。但是，添加Co使电极电压降低了约75mv.Co和Cd同时加入可以达到电极容量高且电压稳定的目的。我们希望P-Ni（OH）直接氧化成P-NiOOH，而不经过YNiOOH的过程，这样可以降低极板的膨胀程度，添加Cd可以起到这方面的作用。Ni、C、Cd的最佳摩尔比为90：5：5.但Cd作为Ni电极的添加剂会引起电极容量的衰减，尤其是在NiMH电池中，它还会使MH电极发生“中毒”，导致MH电极容量大大降低。Zn可以增进电极反应的可逆性，阻滞Y相的生成，抑制电极膨胀，强化析氧极化因此可以替代Cd1231，Zn的最佳添加量为5.4%为过充电情况下Ca2+、C2+、Cd2+等添加剂对电极厚度变化的影响。
无论哪种钡盐的加入对Ni（OH）都有活化作甩同时提高了充电效率和放电深度，抑制电极膨胀，特别是对循环寿命后期的容量提高有明显好处。加入HgO或HgCl2都能提高镍的利用率和延长电极寿命。各种添加剂的添加方法有几种，可以采用化学或电化学浸渍、在电极表面包覆一层氧化物或氢氧化物、在Ni（OH）粉末中掺入或加入电解液中（适用与Li、Ba等）其中，以添加剂（Co、Cd、Zn等）与Ni（H）共同沉淀，掺杂在其结晶体内，作用更为明显。在制作正极板时，添加一定量的导电物质如石墨、镍粉等，可使镍电极的导电性大大改善，提高电池的放电性能。
优化Ni电极的填充量。活性物质并不是填充得越多越好，活性物质填充量大，极板中剩余孔率减少，电液量受限制，电极的膨胀增大，极板厚度增加，不仅影响低温性能，更影响电极的利用率，实际容量反而减少。因此必须对极板填充量进行优化。
通过调节循环消除电池记忆效应电池存在记忆效应，其排除方法通常可分两种简单附加步骤来完成：第一步是以正常充电方式使电池达到完全充电状态，通常用过充方法来完成。电池全充电后放电至终止电压，再转以小电流放电至完全放电状态。第二步是将第一步进行完全放电后的电池，以0.IC5A恒充20h以上，必须保证电池中正、负极都达到完全充电要求，然后按常规放电至完全放电状态。通过几次充放循环，记忆效应可以消除，电池性能得到恢复11.另有报道说，对已经存在记忆效应的电池，将其以较小倍率（0.2C5A左右）放电至终止电压0.6V，再进行正常的充放电循环，电池性能会恢复得快一些。
实验也证实了这一点。
4结束语总之，电池的记忆效应与多方面的因素有关，主要是由于循环制度的不规范（浅充浅放）使极板及活性物质结构发生变化而引起的。我们在电池的使用过程中应避免滥充滥放或长期浅充浅放的循环制度，或在电池结束工作状态后，在再次充电之前，以小电流放电至较低的终止电压（1.0V），再进行充电。许多手机电源充电器都有此项功能，因此在很大程度上避免了剩余容量的积累。
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