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(dǎo)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，國際市場上年生產(chǎn)鎳氫電池?cái)?shù)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(nèi)部使用了大量的金屬材料，導(dǎo)電性能良好，可以適應(yīng)大功率放電，目前比功率達(dá)到1500W/kg以上。

低溫性能好。采用的為無機(jī)電解液體系，低溫性能相對比鋰系列電池要好。

應(yīng)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)汽車使用的均為鎳氫電池。

管理系統(tǒng)相對簡單 電池耐過充電和過放電能力比較強(qiáng)，沒必要監(jiān)測到每只單體電池的電壓。電池在充電過程中可以通過和消耗氣體（氧氣）的副反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)自均衡，不必要采用特別的均衡電路。

循環(huán)壽命高，無污染，耐過充過放，具有較高的回收價(jià)值。

2、鎳氫電池缺點(diǎn)

電池的熱效應(yīng) 鎳氫電池在電動(dòng)汽車應(yīng)用中遇到的主要問題為熱問題。主要原因有兩個(gè)，一是鎳氫電池本身的充電反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，充電過程中產(chǎn)生的熱量達(dá)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(dá)不到100%，充電量超過80%后，副反應(yīng)速度很快增加，產(chǎn)熱速度迅速上升。嚴(yán)重會(huì)帶來熱失控問題。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(biāo)稱電壓低 。1.2V的標(biāo)稱電壓，組合成數(shù)百伏的車用動(dòng)力電源系統(tǒng)，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(yīng)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(xiàn)熱失控，而出現(xiàn)安全問題。

自放電大。在常用的鉛酸、鎳氫、鋰系列動(dòng)力電池當(dāng)中，鎳氫電池的自放電是比較大的。一般充滿電常溫?cái)R置28天自放電達(dá)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

一般來說鎳氫電池就是通過電池里面的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)而得來電能，所以要看鎳氫電池的工作原理就要先看懂電池的反應(yīng)方程式。反應(yīng)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)：

陽極反應(yīng)： Ni(OH) 2 + OH - → NiOOH + H 2O + e -

陰極反應(yīng)：M + H 2O + e - → MH + OH -

總反應(yīng)：M + Ni(OH) 2 → MH + NiOOH

放電時(shí)：

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

負(fù)極：MH + OH - → M + H 2O + e -

總反應(yīng)：MH + NiOOH → M + Ni(OH) 2

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?；钚晕镔|(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。

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