镍氢电池

一、镍氢电池简介

镍氢电池的产生是环境意识的提升和电子信息产业发展的必然结果，而它的发展与进步则离不开航天高压镍氢电池的发展与应用。镍氢电池有着极为复杂的组成结构，具体包含正负极板、隔板、密封垫片、绝缘盖板、金属外壳、塑料套管、电解液、负极桶以及正极盖等。

另外，镍氢电池作为一种碱性电池，其正极采用的是镍电极，而负极采用则是氢氧化物电极，其电解质则为氢氧化钾水溶液。在镍氢电池充电时，镍氢电池正极上的Ni（OH）2将转化成NiOOH，覆盖在电极上水分子则会在负极上还原成氢原子，而还原后的氢原子会吸附于电极并形成吸附态的MH，并扩散到负极贮氢合金内部而被吸收形成固体MH。

当溶解于贮氢合金中的氢原子不断增多时，氢原子则会与合金进行反应，形成的β-MH在合金中扩散慢，即对充电过程进行控制。而在镍氢电池放电时，NiOOH由于得到电子而转变成 N（iOH）2，MH内部的氢原子扩散到表面而形成氢原子，且呈吸附态，进而再产生电化学反应形成水分子与贮氢合金。

二、镍氢电池的出现

随着空间技术的发展，人们对电源的要求越来越高。70年代中期，美国研制成功了功率大、重量轻、寿命长、成本低的镍氢电池，并且于1978年成功地将这种电池应用在导航卫星上，镍氢电池与同体积镍镉电池相比，容量可提高一倍，而且没有重金属镉带来的污染问题。

它的工作电压与镍镉电池完全相同，工作寿命也大体相当，但它具有良好的过充电和过放电性能。近年来，镍氢电池受到世界各国的重视，各种新技术层出不穷。镍氢电池刚问世时，要使用高压容器储存氢气，后来人们采用金属氢化物来储存氢气，从而制成了低压甚至常压镍氢电池。1992年，日本三洋公司每月可生产200万只镍氢电池。目前国内已有20多个单位研制生产镍氢电池。

三、镍氢电池的充电与放电

1、放电

镍氢电池具有较高的自放电效应，约为每个月30[%]或更多。这要比镍镉电池每月20[%]的自放电速率高。电池充得越满，自放电速率就越高；当电量下降到一定程度时，自放电速率又会稍微下降。电池存放处的温度对自放电速率有十分大的影响。正因如此，长时间不用的镍氢电池最好是充到40[%]的“半满”状态。

在电池的使用过程中，也必须小心。对于串联在一起的几颗电池（比如数码相机中4颗AA电池的通常排列方式），要避免电池完全耗尽电能，进而发生“反向充电”（Reverse charging）。这会对电池产生不可挽回的损害。

不过，通常这些设备（比如之前提到的数码相机）能够检测串联电池的放电电压，当它下降到一定程度时，便自动关闭，以保护电池。单颗电池并不会有以上的危险，只会一直放电，直到电压为0。这不会对电池造成损害，实际上，周期性地将电放完然后再充满有利于保持电池的容量与质量。

2、充电

新买回来的，或者是长时间未使用的镍氢电池，需要一段“激活”时间来回复电池电量。因此，一些新的镍氢电池需要经过几次充电-放电循环才能达到它们的标称电量。

有的厂商认为：使用一些简单的恒流（且电流要小）充电器，不管有没有计时器，都可以安全地为镍氢电池充电，允许的长时间充电电流为C/10h（电池的标称电量除以10小时）。

实际上，一些造价低廉的无线电话基地台和最便宜的电池充电器正是这样工作的。尽管这可能是安全的，但对电池的寿命可能会有不良影响。对于镍氢电池的长期保养来说，使用低频脉冲-大电流的的充电方式要比使用涓流充电方式更能保持好电池状态。

当快速充电时，可以透过充电器内的微电脑去避免电池过充的情况产生。现今的镍氢电池快速充电管理芯片电池含有一种催化剂，可以及时的解除因为过充所造成的危险。

2H2 O2--催化剂-->2H2O但是这个反应只有从过充开始的时间算起的C÷10小时内有效（C=电池标示的容量）。当充电程序开始后，电池的温度会上升的很明显，有些急速充电器（低于1小时）内含风扇来避免电池过热。

四、镍氢电池在中国的发展