镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为Ni（OH） 2 （称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。镍氢电池作为氢能源套用的一个重要方向越来越被人们注意。
基本介绍
中文名 ：镍氢电池 外文名 ：Ni-MH battery 正极 ：NiO电极 负极 ：金属氢化物 分类 ：高压镍氢电池和低压镍氢电池 特点 ：性能良好的蓄电池
镍氢电池出现,结构与原理,分类,使用时的维护,发展趋势,
镍氢电池出现
由于化石燃料在人类大规模开发利用的情况下越来越少，近年来，氢能源的开发利用日益受到重视。镍氢电池作为氢能源套用的一个重要方向越来越被人们注意。虽然镍氢电池确实是一种性能良好的蓄电池，但航天用镍氢电池是高压镍氢电池（氢压可达3.92MPa，即40kg/cm
2 ），这样的高压力氢气贮存在薄壁容器内使用容易爆炸，而且镍氢电池还需要贵金属做催化剂，使它的成本变得很贵，这就很难为民用所接受，因此，国外自70年代开始探索民用的低压镍氢电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。高压镍氢电池是20世纪70年代初由美国的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用镍氢电池代替镉镍电池并套用于各种卫星上的趋势已经形成。
结构与原理
镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）
2 （称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等，不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异，一般根据使用条件不同的工艺生产电池。通讯等民用电池大多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。充放电化学反应如下： 正极：Ni（OH）
2 +OH
- =NiOOH+H
2 O+e
- 负极：M+H
2 O+e
- =MH
ab +OH
- 总反应：Ni（OH）
2 +M=NiOOH+MH 注：M：氢合金；H
ab ：吸附氢；反应式从左到右的过程为充电过程；反应式从右到左的过程为放电过程。 充电时正极的Ni（OH）
2 和OH
- 反应生成NiOOH和H
2 O，同时释放出e
- 一起生成MH和OH
- ，总反应是Ni（OH）
2 和M生成NiOOH，储氢合金储氢；放电时与此相反，MH
ab 释放H
+ ，H
+ 和OH
- 生成H
2 O和e
- ，NiOOH、H
2 O和e
- 重新生成Ni（OH）
2 和OH
- 。电池的标准电动势为1.319V。
分类
镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。 低压镍氢电池具有以下特点：（1）电池电压为1.2~1.3V，与镉镍电池相当；（2）能量密度高，是镉镍电池的1.5倍以上；（3）可快速充放电，低温性能良好；（4）可密封，耐过充放电能力强；（5）无树枝状晶体生成，可防止电池内短路；（6）安全可靠对环境无污染，无记忆效应等。 高压镍氢电池具有如下特点：（1）可靠性强。具有较好的过放电、过充电保护，可耐较高的充放电率并且无枝晶形成。具有良好的比特性。其质量比容量为60A·h/kg，是镉镍电池的5倍。（2）循环寿命长，可达数千次之多。（3）与镍镉电池相比，全密封，维护少。（4）低温性能优良，在-10℃时，容量没有明显改变。
使用时的维护
镍氢电池在使用时应注意维护。 （1）使用过程忌过充电。在循环寿命之内，使用过程切忌过充电，这是因为过充电容易使正、负极发生膨胀，造成活性物脱落和隔膜损坏，导电网路破坏和电池欧姆极化变大等问题。 （2）防止电解液变质。在镍氢电池循环寿命期，应抑制电池析氢。 （3）镍氢电池的存放。保存镍氢电池应在充足电后，如果在电池中没有储存电能的情况下长期保存电池，将使电池负极储氢合金的功能减弱，并导致电池寿命减短。
发展趋势
镍氢电池已经是一种成熟的产品，目前国际市场上年生产镍氢电池数量约7亿只，日本镍氢电池产业规模和产量一直高居各国前列，美国和德国仅此于日本，在镍氢电池领域也开发和研制多年。我国制造镍氢电池原材料的稀土金属资源丰富，已经探明储量占世界已经探明总储量的80%以上。目前国内研制开发的镍氢电池原材料加工技术也日趋成熟。镍氢电池可以和锌锰电池、镉镍电池互换使用，今后圆形电池主要朝着产品规格的多样性和商业化方面发展，而方形电池的发展重点是作为动力车的动力源。