镍氢电池设计例子

设计容量为1100mAh的AA型MH-Ni电池。镍氢电池的直径（d）为：13.9士0.2mm，高度（H）50士0.2mm电池额定电压为1.2V。

 （1）电池容量C=Cr×Kc

 C为设计容量，Cr为额定容量（1100mAh）；Kc为设计安全系数，一般取1.1~1.2，这里取1.1，则C=1100×1.1=1210mAh 

（2）极片高度

 在考虑极板高度时应注意：①极板上部要有足够的空气室，一般取5~15mm高；②隔膜应比极板高出2~4mm，综合考虑此两点，因电池高为50mm，极板高度H为41mm。 

（3）极片面积

 对于MH-Ni电池，工作电流通常为600mA，工作电流密度i一般为5~15mA·cm﹣²，这里取i=9mA·cm﹣²，则

 S+=600/9=66.7cm² 

S-=KsS+=1.3×66.7=86.7cm。

 Ks为设计系数，这里取K=1.3。

 （4）极片长度的设计 

正、负极片均为矩形，极片面积等于长乘高的二倍，因此，极片长度为：

（5）极片厚度

 MH-Ni电池中，通常控制正极片厚度为0.58士0.02mm 范围内，负极板在0.375士0.02mm范围内。 

（6）活性物质用量的计算活性物质用量m=C×q/η式中，g为活性物质电化当量，g·Ah﹣¹；η为封口电池中活性物质利用率，这里取80%，则：

 m+=1.21×3.459/0.8=5.23g 

 m-=1.21/（0.25×0.6）=8.06g 

 注意在计算m-时，由于负极是贮氢合金粉，其电化当量不能用H2的电化当量来计算，应根据活性物质粉料的电化学容量、利用率来计算，即 m-=C/v·η 

式中，v为贮氢材料的比容量0.25Ah·g﹣¹；η为封口龟池中负极活性物质利用率。

 （7）龟解液浓度和用量

 电解液用1.25~1.30g·I.1KOH，加入15g·L1LioH，用量一般为电池活性物质量的18%。

 mak=（5.23+8.06）×18%=2.39g

 （8）隔膜尺寸 隔膜的长度一般为正负极长度之和，这里为187mm，宽度比极片宽2~4mm，本例可取44mm，厚度通常在0.15~0.2mm之间，这里取0.18mm。 

（9）松紧度检验

 松紧度=V₁/V₂×100%

计算时电池壳体内径取为13.3mm。

以上数据是根据前面指定的1100mAhAA型密封MH-Ni电池设计的。通过计算发现其装配比为86.3%，在通常所说的80%~90%之间，符合设计要求。