鉅大LARGE | 點擊量:2078次 | 2019年11月22日
鉻鎳電池經歷了高速發展期為什么還是競爭不過鉛酸電池?
鎘鎳蓄電池在鐵道系統中的應用余國華四川長虹電源有限責任公司(四川621000)通信信號系統、電子守車、高速列車、軌道檢測車和地鐵系統等方面的應用及國內外鐵道專用電池的現狀和發展趨勢。
0前言我國鎘鎳蓄電池是1955年開始研制、1960年開始批量生產的。當時研制這一類電池的目的,是為了滿足特種建設整機配套電源的需要。這一產品剛剛延生不久,還未大批生產之前,于1958年就被株洲電力機車廠選作我國第一臺電力機車的升弓電源,這是我國鐵道部門最早選用的鎘鎳電池,即GN100型。眾所周知,鐵道上應用電池的地方很多,原來是清一色的鉛酸電池,自從鎘鎳電池出現后,使用者逐漸認識到鎘鎳電池的優越性和鉛酸電池的弊病,致使鎘鎳電池在鐵道系統應用范圍不斷擴大。如繼電力機車使用后,又用于客車照明、鐵道信號系統、內燃機車啟動和列車尾部安全監控電子守車等。這樣,既促進了鎘鎳電池的技術發展,也使我國鐵道系統應用電池上了新臺階。同時,也形成了鉛酸電池與鎘鎳電池的競爭局面,有利于鎘鎳和鉛酸電池的改進和提高。
1鎘鎳電池的類型及技術發展1.1鎘鎳電池的類型鎘鎳電池是以金屬鎘為負極,氧化鎳為正極,氫氧化鉀(或氫氧化鈉)水溶液為電解液的堿性蓄電池。
我國鎘鎳電池從1955年開始研制至今已有45年了,45年來我國鎘鎳電池經歷了一個高速發展過程,目前鎘鎳電池已開發出6大類產品(幾百個品種)即袋式鎘鎳電池、矩形燒結和全密封鎘鎳電池。目前國內生產量較大,技術較成熟應用較廣泛的是前3類鎘鎳電池,而且這3類鎘鎳電池,在鐵道系統也都得到廣泛應用。因此,我們將對這3類鎘鎳電池進行專門介紹,而后3類鎘鎳電池生產較少應用范圍較窄,如全密封鎘鎳電池只用于衛星上與太陽能電池匹配組成電源系統。
1.23類鎘鎳電池的技術進展1311.2.1袋式鎘鎳電池的技術進展袋式鎘鎳電池是將正極活性物質(氫氧化鎳)和負極活性物質(氧化鎘和四氧化三鐵)分別用穿孔鋼帶包起來,制成類似口袋的極板盒。極板盒在專用設備和工裝上經拼條、壓紋、剪切、裝筋、訂筋、壓槽、切筋頭和焊接等工序做成正、負極板(組),再裝配成袋式鎘鎳電池。
袋式鎘鎳電池的技術發展大致可分為4個階段,即仿造研制階段、塑殼化階段、中倍率電池系列化階段,第4階段就是目前正在研制開發的高倍率袋式鎘鎳電池和少維護、免維護的袋式鎘鎳電池。
1.2.2矩形燒結式(半燒結)鎘鎳電池的技術發展13矩形燒結式鎘鎳電池是采用沖孔鍍鎳鋼帶在低密度鎳粉和粘合劑(發孔劑)制成的鎳漿中拉漿,經刮漿、干燥和燒結而成燒結基帶。然后,分別在硝酸鎳(正極)和硝酸鎘(負極)溶液中負壓浸漬,經干燥、堿化、水洗和再干燥而獲得正、負極片。用這種正、負極片和隔膜裝配成的電池就是燒結式電池,燒結式電池的比能量比袋式電池高50%左右。燒結式極板較薄,僅為袋式電池的1/4~16內阻小,所以燒結式電池能高倍率和超高倍率電流放電,廣泛用于各類飛機上的應急啟動和隨航備用電源,也用于電力部門的分合閘直流系統配套電源以及鐵道內燃機車的啟動電源。