鎳氫電池工作原理詳解
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-30 13:08
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鎳氫電池組成：
負(fù)極材料：儲(chǔ)氫合金粉
正極材料：Ni（OH）2
單體電池電壓：1.2V
循環(huán)壽命500-1000次
鎳氫電池的電解質(zhì)主要為KOH作電解液（電解質(zhì)7moL/L KOH+15g/L LiOH）
鎳氫電池充電時(shí)
正極反應(yīng)：Ni（OH）2+OH-→NiOOH+H2O+e-
負(fù)極反應(yīng)：M+H20+e-→MH+OH-
總反應(yīng)：M+Ni（OH）2→MH+NiOOH
鎳氫電池放電時(shí)
正極：NiOOH+H2O+e-→Ni（OH）2+OH-
負(fù)極：MH+OH-→M+H2O+e-
總反應(yīng)：MH+NiOOH→M+Ni（OH）2
以上式中M為儲(chǔ)氫合金，MH為吸附了氫原子的儲(chǔ)氫合金。最常用儲(chǔ)氫合金為L(zhǎng)aNi5。
鎳氫電池過放電:
氫氧化鎳電極（正極）2H2O+2e->H2+2OH-
吸氫電極（負(fù)極）H2+20H-2e→2H20
過放電時(shí)，電池總反應(yīng)的凈結(jié)果為零，由于在正極上產(chǎn)生的氫氣會(huì)在負(fù)極上新化合，同樣也保持了電池體系的穩(wěn)定。
鎳氫電池過充電:
氫氧化鎳電極（正極）OH-4e->2H2O+O2
吸氫電極（負(fù)極）H2O+O2+4e>4OH
氫氧化鎳電極全充電態(tài)時(shí)產(chǎn)生的氧氣，經(jīng)過擴(kuò)散在負(fù)極上重新化合為水。既保持了電池內(nèi)壓的恒定，同時(shí)又使電液濃度不致發(fā)生巨大變化。
鎳氫電池由氫氧化鎳正極，儲(chǔ)氫合金負(fù)極，隔膜紙，電解液，鋼殼，頂蓋，密封圈等組成。在圓柱形電池中，正負(fù)極用隔膜紙分開卷繞在一起，然后密封在鋼殼中的。在方形電池中，正負(fù)極由隔膜紙分開后疊成層狀密封在鋼殼中。
一、鎳氫電池的應(yīng)用
氫鎳電池應(yīng)用：民用通訊電源，各種便攜式設(shè)備電源、電動(dòng)工具、動(dòng)力電源等。小型綠色電源，替代鎘鎳電池。
氫氧化鎳電極全充電態(tài)時(shí)產(chǎn)生的氧氣，經(jīng)過擴(kuò)散在負(fù)極上重新化合為水。既保持了電池內(nèi)壓的恒定，同時(shí)又使電液濃度不致發(fā)生巨大變化。
MH/Ni電池的正、負(fù)極上所發(fā)生的反應(yīng)均屬于固相轉(zhuǎn)變機(jī)制，不額外生成和消耗電解液組分，因此電池的正、負(fù)極都具有較高的穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)密封和免維護(hù)。
MH/Ni電池一般采用負(fù)極容量過剩的配置方式，電池在過充時(shí)，正極上析出的氧氣可在金屬氫化物電極表面被還原成水；電極在過放時(shí)，正極上析出的氫氣又可被金屬氫化物電極吸收，從而使得電池具有良好的耐過充放能力。
