鎳氫電池簡(jiǎn)單介紹及工作原理

伴隨著空間技術(shù)的發(fā)展壯大，人們對(duì)電源的要求變得越來(lái)越高。七十年代中后期，美國(guó)研制開(kāi)發(fā)了輸出功率大、重量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較輕、使用壽命長(zhǎng)、成本費(fèi)用低的鎳氫電池，同時(shí)于1978年成功地將這一種電池應(yīng)用在導(dǎo)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(méi)有重金屬鎘帶來(lái)的污染問(wèn)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(dāng)，但它具備優(yōu)良的過(guò)充電和過(guò)放電性能。近些年，鎳氫電池備受世界各國(guó)的高度重視，各種各樣前沿技術(shù)五花八門。鎳氫電池剛研制成功時(shí)，要使用高壓容器儲(chǔ)存氫氣，隨后人們采用金屬氫化物來(lái)儲(chǔ)存氫氣，進(jìn)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(wàn)只鎳氫電池。目前國(guó)內(nèi)已有20多個(gè)單位研制生產(chǎn)鎳氫電池。

國(guó)產(chǎn)系列鎳氫電池的綜合性能已經(jīng)達(dá)到國(guó)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(zhǎng)，同時(shí)無(wú)記憶效應(yīng)。鎳氫電池正極的活性物質(zhì)為NiOOH(放電時(shí))和Ni(OH)2(充電時(shí))，負(fù)極板的活性物質(zhì)為H2(放電時(shí))和H2O(充電時(shí))，電解液采用30%的氫氧化鉀溶液

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

蓄電池過(guò)量充電時(shí)，正極板進(jìn)行析出氧氣，負(fù)極板進(jìn)行析出氫氣。因?yàn)橛写呋瘎┑臍潆姌O面積大，而且氫氣能夠隨時(shí)擴(kuò)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(guò)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(shí)，鎳鎘電池電壓下降比鎳氫電池要大上許多。當(dāng)電池容量達(dá)到額定容量的80%以前，鎳鎘電池的溫度緩慢上升，當(dāng)電池容量達(dá)到90%之后，鎳鎘電池的溫度才迅速上升。當(dāng)電池基本充足電時(shí)，鎳鎘/鎳氫電池的溫度上升幅度基本差不多。