鎳氫電池簡單介紹及工作原理

伴隨著空間技術的發(fā)展壯大，人們對電源的要求變得越來越高。七十年代中后期，美國研制開發(fā)了輸出功率大、重量相對來說比較輕、使用壽命長、成本費用低的鎳氫電池，同時于1978年成功地將這一種電池應用在導航衛(wèi)星上，鎳氫電池與同體積鎳鎘電池相比，容量可不斷提高一倍，而且沒有重金屬鎘帶來的污染問題。它的工作電壓與鎳鎘電池基本差不多，工作壽命也大體相當，但它具備優(yōu)良的過充電和過放電性能。近些年，鎳氫電池備受世界各國的高度重視，各種各樣前沿技術五花八門。鎳氫電池剛研制成功時，要使用高壓容器儲存氫氣，隨后人們采用金屬氫化物來儲存氫氣，進而做成了低壓乃至常壓鎳氫電池。1992年，日本三洋公司每月可生產(chǎn)200萬只鎳氫電池。目前國內(nèi)已有20多個單位研制生產(chǎn)鎳氫電池。

國產(chǎn)系列鎳氫電池的綜合性能已經(jīng)達到國際現(xiàn)代化水平。

鎳氫電池的工作原理：

鎳氫電池和同體積的鎳鎘電池相比，容量多一倍，充放電循環(huán)壽命也較長，同時無記憶效應。鎳氫電池正極的活性物質為NiOOH(放電時)和Ni(OH)2(充電時)，負極板的活性物質為H2(放電時)和H2O(充電時)，電解液采用30%的氫氧化鉀溶液

充電時，負極進行析出氫氣，存儲在容器中，正極由氫氧化亞鎳變成氫氧化鎳(NiOOH)和H2O;放電時氫氣在負極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。

蓄電池過量充電時，正極板進行析出氧氣，負極板進行析出氫氣。因為有催化劑的氫電極面積大，而且氫氣能夠隨時擴散到氫電極表面，所以，氫氣和氧氣能夠很容易在蓄電池內(nèi)部再化合生成水，使容器內(nèi)的氣體壓力維持不變，這一種再化合的速率迅速，可以使蓄電池內(nèi)部氧氣的濃度，不超過千分之幾。

鎳氫電池的充電特性與鎳鎘電池類似，充電終止時，鎳鎘電池電壓下降比鎳氫電池要大上許多。當電池容量達到額定容量的80%以前，鎳鎘電池的溫度緩慢上升，當電池容量達到90%之后，鎳鎘電池的溫度才迅速上升。當電池基本充足電時，鎳鎘/鎳氫電池的溫度上升幅度基本差不多。