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记忆效应(电池)

1960
技术员在 20 世纪 60 年代的电化学实验室测量镍镉电池电压。.

(图片仅供参考)

记忆效应是一种现象,在以下情况中最为突出 镍镉 在这种情况下,只放出部分电量后反复充电的电池会 ‘记住 ’这部分电量。在以后尝试完全放电时,电池电压会在 ‘记忆 ’点急剧下降,导致剩余容量无法使用。造成这种现象的原因是电极的晶体结构发生了变化,特别是大块镉晶体的生长。.

The term ‘memory effect’ originated from aerospace applications in the 1960s, where satellites with 镍镉 batteries would undergo very precise and repeatable charge/discharge cycles dictated by their orbits. This consistent, shallow cycling led to a noticeable and predictable voltage drop at the point where the discharge typically ended, rendering the rest of the battery’s capacity inaccessible for systems requiring a specific voltage threshold.

镍镉电池的根本物理原因与镉负极的再结晶有关。在反复浅放电的过程中,小的镉晶体会逐渐变大,从而难以通过电化学方法溶解。这种形态变化会改变放电电压曲线。虽然这一术语经常被错误地用于描述镍氢电池的简单电压衰减或锂离子电池的容量损失(这是由于不同的降解机制造成的),但真正的记忆效应是这种晶体变化所特有的。解决办法是定期进行深度放电循环(修复),以分解大晶体并恢复电池的全部容量。这种维护工作带来的不便,以及镉的毒性,促使人们开始研究镍氢和锂离子等替代化学物质,因为它们不会产生这种特殊效果。.

UNESCO Nomenclature: 2204
- 电化学

类型

化学过程

中断

递增

用法

广泛使用

前体

  • 的发明 镍镉 (镍镉电池
  • 在充电周期非常规律的应用中使用电池(例如卫星)
  • 材料科学和晶体学的进步来观察电极的变化

应用程序

  • 开发具有修复/放电功能的 ‘智能 ’充电器
  • 20 世纪 60 年代电池供电卫星的设计考虑
  • 消费者建议转向定期对设备进行完全放电
  • 采用镍氢电池和锂离子电池的驱动力,这些电池受到的影响较小

专利:

NA

潜在创新理念

  • 笔记本电脑和电动工具中基于软件的电池修复器
  • 电极材料掺杂抑制大晶体形成
  • 脉冲充电算法旨在在充电过程中破坏晶体结构
  • 超声波 transducers integrated into battery packs to physically agitate electrodes
  • 非晶态电极材料的开发
  • 电池单元内的实时晶体学监测传感器
  • 充当晶体生长抑制剂的电解质添加剂
  • 人工智能充电器可检测记忆效应的发生并触发修复循环
  • 热循环协议退火并重置电极晶体结构
  • 设备软件中的教育动画向用户解释正确的电池保养方法
相关内容: 记忆效应、镍镉、镍镉、电压抑制、电池调节、再结晶、循环记忆、电池降解、镍氢、电化学。.

历史背景

记忆效应(电池)

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

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