鎳氫電池工作原理圖

鎳氫電池由氫氧化鎳正極，儲氫合金負極，隔膜紙，電解液，鋼殼，頂蓋，密封圈等組成。在圓柱形電池中，正負極用隔膜紙分開(kāi)卷繞在一起，然后密封在鋼殼中的。在方形電池中，正負極由隔膜紙分開(kāi)后疊成層狀密封在鋼殼中。

電池組成：

負極材料：儲氫合金粉

正極材料：Ni(OH)2

單體電池電壓：1.2V

循環(huán)壽命500-1000次

MH/Ni電池的電化學(xué)式可表示為：

(-)MHx KOH(6M) NiOOH(+)

氫氧化鎳電極(正極)NiooH+HO2+e = Ni(oH)2+OHˉ

吸氫電極(負極)：MH+OHˉ-e = M + HO?

電池池總反應：MH+NiOOH = M+Ni(OH)?

當電池過(guò)放電時(shí)，電極反應為：

氫氧化鎳電極：2H?O+2e→H?+20Hˉ

(正極)

吸氫電極：H?+20Hˉ-2e-→2H?0

(負極)

過(guò)放電時(shí)，電池的總反應的凈結果為零，由于在正極上產(chǎn)生的氫氣會(huì )在負極上新化合，同樣也保持了電池體系的穩定。

一、鎳氫電池的應用

氫鎳電池應用：民用通訊電源，各種便攜式設備電源、電動(dòng)工具、動(dòng)力電源等。小型綠色電源，替代鎘鎳電池。

MH/Ni電池一般采用負極容量過(guò)剩的配置方式，在MH/Ni電池過(guò)充電時(shí)，正、負極發(fā)生如下反應：

氫氧化鎳電極： OHˉ-4e→2H?O+O?

(正極)

吸氫電極：H?O+O?+4e→4OHˉ

(負極)

氫氧化鎳電極全充電態(tài)時(shí)產(chǎn)生的氧氣，經(jīng)過(guò)擴散在負極上重新化合為水。既保持了電池內壓的恒定，同時(shí)又使電液濃度不致發(fā)生巨大變化。

MH/Ni電池的正、負極上所發(fā)生的反應均屬于固相轉變機制，不額外生成和消耗電解液組分，因此電池的正、負極都具有較高的穩定性，可以實(shí)現密封和免維護。

MH/Ni電池一般采用負極容量過(guò)剩的配置方式，電池在過(guò)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(guò)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(guò)充放能力。

當正極析出的氧擴散到負極與氫發(fā)生反應時(shí)，不僅消耗負極的一部分氫，影響到負極的電極電位，而且釋放的熱量會(huì )導致電池內部溫度顯著(zhù)升高，從而加速電極反應。