詳解鎳氫電池結(jié)構(gòu)與原理
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-10 16:47
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結(jié)構(gòu)與原理
鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質(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?；钚晕镔|(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極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。充放電化學(xué)反應(yīng)如下：
正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-
負極：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)準電動勢為1.319V。
分類
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：
（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；
?。?）可快速充放電，低溫性能良好；
?。?）可密封，耐過充放電能力強；
?。?）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。
高壓鎳氫電池具有如下特點：
?。?）可靠性強。具有較好的過放電、過充電保護，可耐較高的充放電率并且無枝晶形成。具有良好的比特性。其質(zhì)量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。
?。?）循環(huán)壽命長，可達數(shù)千次之多。
?。?）全密封，維護少。
?。?）低溫性能優(yōu)良，在-10℃時，容量沒有明顯改變。
1.電氣設(shè)備：電力儀表、自動化控制、測繪儀器
2.家用便攜式：便攜式血壓、血糖測試儀、多參數(shù)監(jiān)護儀、按摩器、便攜式DVD等
3.燈具：探照燈、手電筒、應(yīng)急燈、太陽能燈
4.電子玩具：飛機航模、遙控車、遙控船 5.電動工具：電鉆、電刨、電鋸、電批
消費性電子產(chǎn)品
鎳氫電池被普及地應(yīng)用在消費性電子產(chǎn)品中。
舊式的鎳氫電池因為自放電的原故，會在充電后數(shù)月甚至數(shù)星期內(nèi)失去電量，只可應(yīng)用于短時間內(nèi)需要電力的用途。如家電用品的紅外線搖控器或時鐘一類并不適合。
新式的低漏電鎳氫電池基本上已經(jīng)可以取代在絕大部份原本使用堿性電的用途上。唯獨是一些比較舊式及低耗電量的電子產(chǎn)品（例如舊式的收音機）因為電壓問題而在使用鎳氫電池時性能會有所下降。
遙控玩具
一些功率特別大的鎳氫電池，其容量、輸出電池及功率比鎳鎘電池大，所以在電動遙控玩具（例如遙控車）上取代了鎳鎘電池。
混合動力車輛
大功率的鎳氫電池也使用在油電混合動力車輛中，最佳的例子就是豐田的prius，該車使用了特別的充放電程序，使電池充放電壽命可足夠車輛使用十年。 其他使用鎳氫電池的混合動力車輛包括有：
