鎳氫電池有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？鎳氫電池工作原理是怎么樣的？

導讀：本文主要向大家介紹鎳氫電池有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及鎳氫電池的工作原理是怎么樣的。

鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品，國際市場(chǎng)上年生產(chǎn)鎳氫電池數量約7億只。

鎳氫電池有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？

1、鎳氫電池優(yōu)點(diǎn)

功率性能好。鎳氫電池內部使用了大量的金屬材料，導電性能良好，可以適應大功率放電，目前比功率達到1500W/kg以上。

低溫性能好。采用的為無(wú)機電解液體系，低溫性能相對比鋰系列電池要好。

應用等比較成熟 目前商業(yè)化的混合電動(dòng) 如豐田的Prius、本田的Insight 混合電動(dòng)汽車(chē)使用的均為鎳氫電池。

管理系統相對簡(jiǎn)單 電池耐過(guò)充電和過(guò)放電能力比較強，沒(méi)必要監測到每只單體電池的電壓。電池在充電過(guò)程中可以通過(guò)和消耗氣體（氧氣）的副反應來(lái)實(shí)現自均衡，不必要采用特別的均衡電路。

循環(huán)壽命高，無(wú)污染，耐過(guò)充過(guò)放，具有較高的回收價(jià)值。

2、鎳氫電池缺點(diǎn)

電池的熱效應 鎳氫電池在電動(dòng)汽車(chē)應用中遇到的主要問(wèn)題為熱問(wèn)題。主要原因有兩個(gè)，一是鎳氫電池本身的充電反應是一個(gè)放熱反應，充電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量達到一949J／(A·h)；二是充電效率低，鎳氫電池即使在空態(tài)下，充電效率也達不到100%，充電量超過(guò)80%后，副反應速度很快增加，產(chǎn)熱速度迅速上升。嚴重會(huì )帶來(lái)熱失控問(wèn)題。充電電流越大，充電效率越低，產(chǎn)生的熱量會(huì )更多。

電池比能量較低 一般在50~70W·h／kg。雖然是鉛酸電池的2～3倍，但與鋰系列電池相比較，相差較大。

標稱(chēng)電壓低 。1.2V的標稱(chēng)電壓，組合成數百伏的車(chē)用動(dòng)力電源系統，就需要更多的電池串聯(lián)，對電池的一致性、可靠性要求更高。

高溫充電性能差。高溫下充電效率降低，反應效率的降低推動(dòng)電池溫度的進(jìn)一步升高，最終可能會(huì )出現熱失控，而出現安全問(wèn)題。

自放電大。在常用的鉛酸、鎳氫、鋰系列動(dòng)力電池當中，鎳氫電池的自放電是比較大的。一般充滿(mǎn)電常溫擱置28天自放電達到10%～30%。

材料成本高。鎳氫電池中使用了大量較貴重的金屬如鎳、鈷等，使電池原材料成本比較高。

鎳氫電池工作原理

一般來(lái)說(shuō)鎳氫電池就是通過(guò)電池里面的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應而得來(lái)電能，所以要看鎳氫電池的工作原理就要先看懂電池的反應方程式。反應方程式如下：

電解質(zhì)：主要為KOH作電解液（電解質(zhì)7moL/LKOH+15g/LLiOH）

充電時(shí)：

陽(yáng)極反應： Ni(OH) 2 + OH - → NiOOH + H 2O + e -

陰極反應：M + H 2O + e - → MH + OH -

總反應：M + Ni(OH) 2 → MH + NiOOH

放電時(shí)：

正極：NiOOH + H 2O + e - → Ni(OH) 2 + OH -

負極：MH + OH - → M + H 2O + e -

總反應：MH + NiOOH → M + Ni(OH) 2

鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱(chēng)NiO電極），負極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱(chēng)儲氫合金（電極稱(chēng)儲氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液?；钚晕镔|(zhì)構成電極極片的工藝方式主要有燒結式、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、泡沫鎳式正極構成電池。

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