镍氢电池工作原理（镍氢电池的主要应用特性）

镍氢电池简介

镍电池是由氢离子和金属镍组成的碱性电池。其正极活性材料主要由镍制成，负极活性材料主要由储氢合金制成。镍镉电池的储电量比镍镉电池多30%，更轻，使用寿命更长，无污染。镍氢电池的缺点是比镍镉电池贵很多，功能比锂电池差。

碱性电池在长期不使用后会漏出轻微的腐蚀性和有害液体(会对人体有害或损坏使用电池的设备)，而锂电池在不适合使用时可能会燃烧或爆炸。相对来说，镍氢电池是最安全的电池。

高功率镍氢电池广泛应用于混合动力汽车。最有代表性的例子就是丰田普锐斯，采用特殊的充放电程序。电池寿命可持续十年。虽然镍氢电池的质量大于锂离子电池，但一些新能源汽车仍然使用镍氢电池。从每个单体电池的电压来看，镍氢和镍镉电池的标称电压为1.2V。

镍氢电池的主要应用特点如下：

比功率高，目前商用的镍氢动力电池可达1350 wh/kg；

有很多循环。目前电动车用镍氢动力电池80%放电深度(DOD)循环寿命可达1000次以上，是铅酸电池的3倍以上，100%DOD循环寿命500次以上，可用于混合动力汽车5年以上。

无污染，不含铅、镉等对人体有害的金属，是21世纪的绿色电源；

耐过充过放，无记忆效应；

应用温度范围广，正常应用温度范围为-30~55，储存温度范围为-40 ~ 70；

安全可靠，在短路、挤压、针刺、安全阀工作能力、跌落、发热、耐振动等安全可靠性试验中无爆炸、燃烧。

最近开发的项目使用FDK的镍氢电池，所以我将发布一篇博文来分享相关知识。

FDK公司(简称FDK)成立于1950年，总部设在日本。是一家以制造、销售、出口各类电池、充电电池、电池设备、电子元器件及设备为主的制造商。FDK产品广泛应用于工业设备、汽车用品、移动产品、通讯设备等应用领域。

2.镍氢电池的工作原理

镍电池是一种碱性电池。其负极采用以储氢材料为活性物质的氢化物电极，正极采用氢氧化镍电极(简称镍电极)，电解液为氢氧化钾水溶液。当镍电池充电时，氢氧化钾电解液中的氢离子会被释放出来，这些化合物会吸收它，避免氢气的形成，从而维持电池的内压和体积。当电池放电时，这些氢离子会通过相反的过程回到原处。

镍镉和镍氢电池的充电过程非常相似，需要恒流充电，防止电池过充。充电器以恒定电流给电池充电，并检测电池的电压和其他参数。为了避免损坏电池，电池温度过低时不能快速充电，一旦电池温度达到规定值，必须立即停机。

3.镍氢电池的使用

一般新买的镍氢电池只含少量电量，使用前要充电。如果电池出厂时间短，电量充足，建议先使用后充电。新买的镍氢电池通常需要充电使用3~4次，性能才能达到最佳状态。很多朋友第一次充电后只要想想就不用了。充电使用3~4次，问题就解决了。

虽然镍氢电池没有记忆效应，但还是建议每次使用后尽量充电，而且要一次充满。暂时不要充电，这样有利于延长电池寿命

长期不用的镍氢电池，存放数月后自然会进入“休眠”状态，电池寿命会大大降低。如果镍氢电池放置时间较长，建议先用慢充充电。根据测试，镍氢电池储存的最佳条件是充电80%左右。这是因为镍氢电池自放电大(一个月大概10%~15%)。如果电池完全放电后存放，长时间不使用，电池的自放电现象会造成电池过放电，损坏电池。

镍氢电池虽然安全可靠，无污染，但也有缺点：从制造成本来看，镍氢电池价格昂贵，自放电性能差(放电电流相对较高)，能量密度高，安全性能比镍镉电池和铅酸电池差等等。所以在选择型号的时候还是要结合业务场景来购买。

黄飞