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(chǔ)氫合金（電極稱儲(chǔ)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(gè)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(gè)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(shì)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(chǔ)氫合金（電極稱儲(chǔ)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-

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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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(shí)正極的Ni（OH）2和OH-反應(yīng)生成NiOOH和H2O，同時(shí)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(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫；放電時(shí)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(dòng)勢(shì)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(duì)環(huán)境無污染，無記憶效應(yīng)等。[1]

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

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高壓鎳氫電池具有如下特點(diǎn)：（1）可靠性強(qiáng)。具有較好的過放電、過充電保護(hù)，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。（2）循環(huán)壽命長，可達(dá)數(shù)千次之多。（3）全密封，維護(hù)少。（4）低溫性能優(yōu)良，在-10℃時(shí)，容量沒有明顯改變。

鎳氫電池在使用時(shí)應(yīng)注意維護(hù)。

（1）使用過程忌過充電。在循環(huán)壽命之內(nèi)，使用過程切忌過充電，這是因?yàn)檫^充電容易使正、負(fù)極發(fā)生膨脹，造成活性物脫落和隔膜損壞，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞和電池歐姆極化變大等問題。

（2）防止電解液變質(zhì)。在鎳氫電池循環(huán)壽命期，應(yīng)抑制電池析氫。

（3）鎳氫電池的存放。保存鎳氫電池應(yīng)在充足電后，如果在電池中沒有儲(chǔ)存電能的情況下長期保存電池，將使電池負(fù)極儲(chǔ)氫合金的功能減弱，并導(dǎo)致電池壽命減短。

（4）電量用盡后充電。鎳氫電池和鎳鎘電池相同，都有“記憶效應(yīng)”，即如果放電途中在電池還殘存電能的狀態(tài)下反復(fù)充電使用，電池很快就不能用了。

鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品，目前國際市場(chǎng)上年生產(chǎn)鎳氫電池?cái)?shù)量約7億只，日本鎳氫電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量一直高居各國前列，美國和德國僅此于日本，在鎳氫電池領(lǐng)域也開發(fā)和研制多年。我國制造鎳氫電池原材料的稀土金屬資源豐富，已經(jīng)探明儲(chǔ)量占世界已經(jīng)探明總儲(chǔ)量的80%以上。目前國內(nèi)研制開發(fā)的鎳氫電池原材料加工技術(shù)也日趨成熟。鎳氫電池可以和鋅錳電池、鎘鎳電池互換使用，今后圓形電池主要朝著產(chǎn)品規(guī)格的多樣性和商業(yè)化方面發(fā)展，而方形電池的發(fā)展重點(diǎn)是作為動(dòng)力車的動(dòng)力源。鎳氫電池(Ni-MHBatteries)作為早期的鎳鎘電池的替代產(chǎn)品，它是目前最環(huán)保的電池，不再使用有毒的鎘，可以消除重金屬元素對(duì)環(huán)境帶來的污染問題。鎳氫電池具有較大的能量密度比，這意味著可以在不為數(shù)碼設(shè)備增加額外重量的情況下，使用鎳氫電池能有效地延長設(shè)備的工作時(shí)間。鎳氫電池另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：大大減小了鎳鎘電池中存在的“記憶效應(yīng)”，這使鎳氫電池可以更方便地使用。

鎳氫電池是目前在HEV汽車領(lǐng)域中應(yīng)用最為成熟的二次電池。但客觀來看，鎳氫電池也存在一些“掣肘”之處：提煉技術(shù)不夠成熟，成本過高。還有一大隱患是一旦大面積推廣，將來面臨回收的難題。從長期看，鎳氫電池將面對(duì)鋰離子電池的強(qiáng)力挑戰(zhàn)，但短期內(nèi)，鎳氫電池在即將到來的新能源時(shí)代仍然前景看好。

鋰電池未來之星

自1991年商業(yè)化以來整個(gè)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，其中聚合物鋰離子電池在安全性、體積、質(zhì)量、容量和放電性能方面均優(yōu)于液態(tài)鋰離子電池，應(yīng)用范圍更廣。

在日前舉行的第5屆北京國際電動(dòng)汽車清潔能源車展覽會(huì)上，記者采訪時(shí)發(fā)現(xiàn)，各大客車生產(chǎn)商帶來參展的純電動(dòng)客車幾乎全部采用鋰電池。一汽客車采用鋰動(dòng)力電池，中大青山純電動(dòng)客車、山東沂星采取了磷酸鐵鋰電池，還有包括磷酸基鋰離子電子、磷酸亞鉄鋰在內(nèi)的多種鋰電池得到了充分的展示。

清華大學(xué)汽車工程研究院常務(wù)副院長宋健表示，目前全球99%的混合動(dòng)力電池市場(chǎng)份額為鎳氫電池，鎳氫電池技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展也比較成熟。但鎳的價(jià)格昂貴，鎳氫電池在生產(chǎn)成本上比鋰電池高出不少。與鎳氫電池相比，新一代鋰電池重量將減輕一半，蓄電容量則增加1倍以上，一次充電后行駛里程將大大提高。而且鎳氫電池的壽命在未來3到5年內(nèi)將達(dá)到極限。從長遠(yuǎn)來說，鋰電池將成為未來新能源汽車發(fā)展更值得倚重的動(dòng)力源。