鎳氫電池的主要特性有六個：表現(xiàn)工作特性的充電特性與放電特性，表現(xiàn)儲存特性的自放電特性與長期儲存特性，表現(xiàn)綜合的循環(huán)壽命特性與安全特性。它們都決定于電池結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)于所處環(huán)境，顯著特點(diǎn)是受溫度與電流影響巨大。

 

 

 

1、充電特性：當(dāng)鎳氫電池充電電流增大和（或）充電溫度降低時會導(dǎo)致電池充電電壓上升。一般在0℃～40℃之間的環(huán)境溫度下采用不大于1C的恒定電流充電，而在10℃～30℃之間充電能獲得較高的充電效率。

 

 

 

如果經(jīng)常在高溫或低溫環(huán)境中對電池充電，會導(dǎo)致動力電池性能的降低，對于0.3C以上的快速充電，充電控制措施是必不可少的。反復(fù)的過充電也會降低電池的性能，所以，高低溫以及大電流充電的保護(hù)措施一定要到位。

 

 

 

2、放電特性：鎳氫電池的放電平臺是1.2V，電流越大，溫度越低，電池放電電壓和放電效率都會降低，電池的最大連續(xù)放電電流為3C。

 

 

 

電池的放電截止電壓一般設(shè)定在0.9V，IEC標(biāo)準(zhǔn)充放電模式設(shè)定為1.0V，因?yàn)椋?.0V以下一般還可以提供穩(wěn)定的電流，而0.9V以下還可以提供略小一些的電流，因此，鎳氫電池的放電截止電壓可以看作0.9V~1.0V的一個電壓區(qū)間，有些電池則可以下標(biāo)到0.8V。一般情況下，如果截止電壓設(shè)定得太高，則電池容量不能被充分利用，反之，則容易引起電池過放。

 

 

 

3、自放電特性：是指電池充足電開路存放時容量損失的現(xiàn)象，自放電特性主要受環(huán)境溫度的影響，溫度越高，電池存放后容量損失越大。

 

 

 

4、長期存放特性：主要是指鎳氫電池的電量恢復(fù)能力。經(jīng)過較長時間（如一年）存放后使用時，電池的容量可能會比存放前的容量小，但經(jīng)過幾次充放循環(huán)后，電池能恢復(fù)到存放前的容量。

 

 

 

5、循環(huán)壽命特征：鎳氫電池的循環(huán)壽命受充放電制度、溫度和使用方法的影響。按照IEC標(biāo)準(zhǔn)充放電時，一次完全充放電就是鎳氫電池的充電周期，多次的充電周期就構(gòu)成了循環(huán)壽命，鎳氫電池的充放電循環(huán)可以超過500次。

 

 

 

6、安全性：鎳氫電池的安全性能是電池設(shè)計中較好的，這固然與其所采用的物質(zhì)材料有關(guān)，也與其結(jié)構(gòu)有密不可分的關(guān)系。在使用過程中，如果電池使用不正當(dāng)造成過充、過放、短路，而促使電池內(nèi)部壓力升高，這時，一個可恢復(fù)的安全閥將會打開，就能夠起到降低內(nèi)部壓力，從而防止電池爆炸的作用。

 

 

 

鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲氫合金（電極稱儲氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。

 

 

 

由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來越少，近年來，氫能源的開發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。雖然鎳氫電池確實(shí)是一種性能良好的蓄電池，但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池（氫壓可達(dá)3.92MPa，即40kg/cm2），這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)使用容易爆炸，而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑，使它的成本變得很貴，這就很難為民用所接受，因此，國外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀(jì)70年代初由美國的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應(yīng)用于各種衛(wèi)星上的趨勢已經(jīng)形成。

 

 

 

鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲氫合金（電極稱儲氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。活性物質(zhì)構(gòu)成電極極片的工藝方式主要有燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等，不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異，一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負(fù)極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。充放電化學(xué)反應(yīng)如下[1]：

 

 

 

正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-

 

 

 

負(fù)極：M+H2O+e-=MHab+OH-

 

 

 

總反應(yīng)：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH

 

 

 

注：M：氫合金；Hab：吸附氫；反應(yīng)式從左到右的過程為充電過程；反應(yīng)式從右到左的過程為放電過程。

 

 

 

充電時正極的Ni（OH）2和OH-反應(yīng)生成NiOOH和H2O，同時釋放出e-一起生成MH和OH-，總反應(yīng)是Ni（OH）2和M生成NiOOH，儲氫合金儲氫；放電時與此相反，MHab釋放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。電池的標(biāo)準(zhǔn)電動勢為1.319V。

 

 

 

鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。

 

 

 

低壓鎳氫電池具有以下特點(diǎn)：（1）電池電壓為1.2~1.3V，與鎘鎳電池相當(dāng)；（2）能量密度高，是鎘鎳電池的1.5倍以上；（3）可快速充放電，低溫性能良好；（4）可密封，耐過充放電能力強(qiáng)；（5）無樹枝狀晶體生成，可防止電池內(nèi)短路；（6）安全可靠對環(huán)境無污染，無記憶效應(yīng)等。[1]