镍氢电池基本知识
镍氢电池常识
一、镍氢1. 镍氢电池工作原理：2Ni (OH)2 + M NiooH + MH ±Q（总化学反应）Ni (OH)2 ：正极物质，球镍。
M ：负极物质，储氢合金粉。
NiooH ：正极物质充电过程中被氧化生成物，羟基氧化镍。
MH ：负极物质被还原生成物。
二、各部份功用1. Cell cap（盖帽）：与电池正极相连，起密封和导电作用，盖帽分平（flat cap）和尖头（Nigh cap）两种。
2. Gasket（密封圈）：使电池正、负极隔绝以及防止漏液。
3. Top insulator（顶部绝缘垫）：防止正负极短路。
4. Current Collector（集耳）：将正极片与顶盖联接，起集电流及导电流作用。
5. Cell Can（电池壳）：起容器以及充当负极导体作用。
6. Bottom insulator（底垫）：防止电池底部短路。
7. Safety-vent system（安全阀系统）：在电池过充或过放时电池内部压力过大，气体通过安全阀排放。
8. Separator（隔膜）：保持电解液并使正负极隔离，防止电池内部短路。
9. Positive electrode（正极板）：电极上活性物质反应产生电流。
9. Negative electrode （负极板）：电极上活性物质反应产生电流。
二、电池使用常识A．充电1. 充电温度(1) 电池充电应在环境温度0℃至45℃间进行（特殊型电池除外）。
(2) 充电环境温度影响充电效率，充电效率在10℃~30间充电效率最高，因此，尽可能将充电器（或电池）放于指定温度范围内的地方。
(3) 在低温时，气体的吸收速度减慢，电池内压升高，这可能使安全阀开启，泄漏出碱性气体，使电池性能恶化。
(4) 温度高于40℃，充电效率降低，这会干扰充电，并造成电池性能的恶化和漏液。
2. 并联充电设计并联充电要确保线路的可靠性，否则导致大电流对电池充电，使电池性能恶化，甚至漏液。
3. 反极充电会造成电池内压升高，激活安全阀，使电池漏液，性能恶化，甚至发生鼓胀或破裂。
镍氢电池培训资料
定义特点定义与特点随着技术的不断进步，镍氢电池逐渐成为主流的可充电电池之一，广泛应用于消费电子、电动汽车等领域。
镍氢电池的历史与发展发展历程起源消费电子电动汽车其他领域镍氢电池的应用领域负极反应•电池总反应：镍氢电池的总反应是正极和负极反应的组合。
充电过程放电过程电池充电与放电容量镍氢电池的容量是指电池在一定条件下可以储存的电量，通常以毫安时（mAh）为单位表示。
容量取决于电池的活性物质（如金属镍和氢）的含量以及电池的体积。
能量密度镍氢电池的能量密度是指单位体积或单位质量电池可以储存的能量，以瓦时/千克（Wh/kg）或瓦时/立方厘米（Wh/cm³）为单位表示。
高能量密度意味着在相同体积或质量的电池中可以储存更多的能量。
容量与能量密度内阻与欧姆损耗内阻镍氢电池的内阻是指电池内部电阻，包括欧姆电阻和极化电阻。
内阻的大小反映了电池内部电学特性的好坏，对电池的充放电性能和效率有重要影响。
欧姆损耗欧姆损耗是指电池在充放电过程中由于内阻而产生的热量和电压损失。
欧姆损耗的大小与电池的品质和制造工艺有关，同时也受到环境温度和使用条件的影响。
镍氢电池的自放电率是指电池在不使用的情况下，内部活性物质自发发生化学反应而导致的电量损失率。
自放电率越低，电池储存期间保持电量的能力就越强。
储存寿命镍氢电池的储存寿命是指电池在储存状态下可以保持的有效期。
储存寿命受到多种因素的影响，如活性物质的结构、环境温度、湿度等。
一般来说，提高储存温度和湿度会缩短储存寿命。
自放电率自放电率与储存寿命VS充电效率与放电效率充电效率放电效率原材料材料配方原材料处理030201电极材料涂布工艺电极干燥与处理电池结构掌握电池组装的流程和工艺，如叠层、焊接、密封等。
组装工艺封装与测试电池组装与封装安全风险与应对措施电池过充01电池过放02电池高温03存储寿命测试通过模拟电池在存储状态下的变化，评估电池的长期性能和稳定性。
测试方法包括在不同温度和湿度条件下存储电池，并定期测量电池性能指标。
镍氢电池知识点介绍
镍氢电池知识点介绍镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。
镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。
镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。
下面小编为大家介绍下镍氢电池知识点。
一、镍氢电池的分类镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。
低压镍氢电池具有以下特点：（1）电池电压为1.2~1.3V，与镉镍电池相当；（2）能量密度高，是镉镍电池的1.5倍以上；（3）可快速充放电，低温性能良好；（4）可密封，耐过充放电能力强；（5）无树枝状晶体生成，可防止电池内短路；（6）安全可靠对环境无污染，无记忆效应等。
高压镍氢电池具有如下特点：（1）可靠性强。
具有较好的过放电、过充电保护，可耐较高的充放电率并且无枝晶形成。
具有良好的比特性。
其质量比容量为60A·h/kg，是镉镍电池的5倍。
（2）循环寿命长，可达数千次之多。
（3）与镍镉电池相比，全密封，维护少。
（4）低温性能优良，在-10℃时，容量没有明显改变。
二、镍氢电池的结构原理镍氢电池正极活性物质为Ni（OH）2（称NiO电极），负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金（电极称储氢电极），电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。
活性物质构成电极极片的工艺方式主要有烧结式、拉浆式、泡沫镍式、纤维镍式及嵌渗式等，不同工艺制备的电极在容量、大电流放电性能上存在较大差异，一般根据使用条件不同的工艺生产电池。
通讯等民用电池大多采用拉浆式负极、泡沫镍式正极构成电池。
充放电化学反应如下：正极：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-负极：M+H2O+e-=MHab+OH-总反应：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH注：M：氢合金；Hab：吸附氢；反应式从左到右的过程为充电过程；反应式从右到左的过程为放电过程。
充电时正极的Ni（OH）2和OH-反应生成NiOOH和H2O，同时释放出e-一起生成MH和OH-，总反应是Ni（OH）2和M生成NiOOH，储氢合金储氢；放电时与此相反，MHab释放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni （OH）2和OH-。
镍氢电池基础知识
正极基体：发泡镍（约1.6--1.7mm厚)，或冲孔镀镍 钢带 （0.06--0.08mm厚） 正极集流体：镍带（约0.1mm厚）
镍氢电池结构——负极
负极基体：铜网、钢网（约 0.22~0.32mm厚) 钢带（约0.04~0.08mm厚)
负极物质： MH:吸氢合金 HPMC :羟丙基甲基纤维素 TEN:保水增稠 SBR :丁苯橡胶 ，粘结剂
4.3 镍氢电池结构
• 正极: 活性物质（Ni(OH)2) 、导电剂、溶剂、粘结剂、基 体。 • 负极： 活性物质（储氢合金粉)、 粘合剂、溶剂、导电 剂、基体 • 隔膜：PP+PE • 电解液：KOH+LiOH • 外壳：钢壳、盖帽、极耳
镍氢电池结构——正极
焊点：（约4～8个) 正极物质：球镍+亚钴+PTFE
研制金属氢化物-镍电池
低压氢镍电池
(-)MHKOH或NaOH NiOOH(+)
正极活性物质： NiOOH(三价镍的氢氧化物)
负极活性物质： 储氢合金（MH）
电解液： KOH/NaOH
隔膜： 采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布 额定电压： 1.2V
低压镍氢电池的发展
+ 20世纪60年代，PHilips实验室发现LaNi5系多元储氢合金材料具 有可逆的吸放氢性能；
Capacity charge(%)
由图看出，环境温度越高，充电电压越低.
镍氢电池不同电流充电特性
由图看出，在较高电流充电后期必然出现充电电压 下降和温度上升的现象，由此可以作为快速充电的 控制方法，即用—ΔV和t控制；电流越大，充电电压 越高.
镍氢电池不同电流放电曲线
镍氢电池温度特性
Ni／MH电池在20℃条件下的放电性能最佳。由于低温下(0℃以 下)MH的活性低和高温时(40℃以上)MH易于分解析出H2，致使 电池的放电容量明显下降，甚至不能工作。
镍氢电池知识
镍氢电池的优势-冬较低的成本-冬良好的快充性能-冬循环寿命长-冬无记忆效应-无污染绿色电池-冬 泛的温度使用范围-冬安全性能好
镍氢电池电池的应用-Ni-MH蓄电池目前的应用领域已远不是局限在移-动通信和移动计算应用领域， 是涉及五光十色-的应用领域，如专业的和消费类电动工具、视频-设备、无绳化真空设备以及个人便携设 领域等。-?这些应用领域覆盖各种各样的具体应用，大到远-程通信设备的ups系统和电动车辆，小到 动自行-车的电源、照明设备乃至美容工具等的电源，不-一而足。
B.按电解质性质分类-按电解质性质可分为酸性电池（铅酸电池、-碱性电池（氢镍电池）、中性电池、 机电解质-电池（锂离子电池，如Li-Mn02、非水无机电解-质电池L-S0C1,锂-亚硫酰氯和 体电解质电池。
C.按活性物质的保存方式分类-按活性物质的保存方式可以分为：活性物质保存-在电极上面，其中有一 电池和二次电池两种；-活性物质保存在电池之外，使用时通入电-极，这类有非再生型燃料电池-和再生 电池。-f1H1-图505280056,0U
第二节、镍氢电池特点
镍氢电池的特点-镍氢蓄电池是iCd蓄电池的新发展，体积能量密度-高，而且对环境无污染和无记忆效 ，受到广大用-户的欢迎。-它具备较高的容量，可大电流放电，允许再充电次-数高达500~1000 ，价格日趋合理（预计今后3~-5年内，每年成本可下降3%，并且可利用现行的-NiCd蓄电池的充 设施，因而Ni-MH蓄电池获得广-泛应用。
3、一次电池与二次电池的有哪些异同点？-?一次电池只能放电一次，二次电池可反复充放电-循环使用 ?二次电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆-变化，因此设计时必须调节这些变化，而一次电-池内 则简单得多，因为它不需要调节这些可逆-性变化-。一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般-充 电池，但内阻0.2-0.52远比二次电池-大，因此负载能力较低-冬另外，一次电池的自放电远小于 次电池。
镍氢电池
二﹑高压氢-镍电池
高比能量
循环寿命长 耐过充过放能力强 可通过氢压指示电池荷电状态
1.高压氢镍电池的工作原理
镍氢电池是以氢氧化镍作为正极，氢气作为负
极，氢氧化钾溶液做电解液。 (－) Pt，H2∣KOH(或NaOH) ∣NiOOH (＋)
2.氢镍单体电池结构
密封件 正极柱 压力容器 正汇流条 电极组 下压板 绝缘垫圈 负极柱 注入孔 氢镍单体电池剖面结构示意图
气体扩散网 氢电极（Pt） 气体扩散网
隔膜 镍电极
氢电极（Pt）
隔膜 镍电极
（a）背对背式
（b）重复循环式
氢镍电池中电极对排列形式
3.高压氢镍电池的电性能
1）氢-镍电池的充放电性能
2）自放电特性
3）电池工作寿命
（1）镍电极膨胀
（2）密封壳体泄漏
（3）电解液再分配
三﹑金属氢化物-镍(MH-Ni)电池
镍氢电池
主要内容：
电池组成及工作原理
储氢合金材料
镍氢电池的优缺点 电池保存和恢复方法
重点：
蓄电池：工作原理
正极： Ni(OH)2 负极：储氢合金
一﹑概
1.电池组成
述
电池组成： (–)MH︱KOH︱NiOOH(+)
镍氢充电知识点总结
镍氢充电知识点总结一、镍氢电池的基本原理镍氢电池是一种环保的可充电电池，它采用了镍氢化物和氢氧化镍作为正负极材料，使用了一种碱性电解液。
镍氢电池的工作原理是在充放电过程中，正极的氢氧化镍和负极的镍氢化合物之间进行氧化还原反应，通过电化学反应来储存和释放电能。
二、镍氢电池的特点1. 高能量密度：镍氢电池的能量密度比铅酸电池和镍镉电池高，能够提供更长的续航里程。
2. 长寿命：镍氢电池具有长寿命，能够充放电数千次。
3. 环保：镍氢电池不含有铅和镉等有毒元素，对环境友好。
4. 安全性好：镍氢电池不会发生“记忆效应”，也不会因深度放电而损坏。
三、镍氢电池的充电特点1. 充电电压范围：镍氢电池的标称工作电压为1.2V，充电电压范围为1.41V~1.56V。
2. 充电过程：在正常充电过程中，电流逐渐减小，直至充电完全停止。
3. 充电时间：镍氢电池的充电时间根据电流的大小不同，充电时间也不同。
四、镍氢电池的充电方法1. 恒定电压充电：恒定电压充电是一种常用的充电方法，适用于镍氢电池的大容量充电时。
2. 恒流充电：在恒流充电过程中，电压逐渐增加，直至镍氢电池充满。
五、镍氢电池的充电注意事项1. 使用合适的充电器：应使用专门设计的镍氢电池充电器，以避免过充或过放。
2. 适当的充电模式：根据电池的实际情况，选择合适的充电模式。
3. 避免过充：充电时应注意控制电压和电流，避免过充，以免发生安全事故。
4. 避免过放：充电过程中应及时停止充电，避免过放，以免影响电池的使用寿命。
六、镍氢电池的充电管理系统镍氢电池的充电管理系统主要包括充电控制器、电池管理模块、充电接口等部件。
充电管理系统能够实现对电池的全面监控和管理，保证电池的安全充电和使用。
七、镍氢电池的充电技术发展趋势1. 高速充电技术：随着科技的不断发展，镍氢电池的充电速度也在不断提高，未来将会出现更高速的充电技术。
2. 高能量密度技术：目前，科研人员正在致力于提高镍氢电池的能量密度，以满足电动汽车等高功率需求。
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混合动力汽车市场的持续增长
混合动力汽车市场对镍氢电池的需求将持续增长 ，为镍氢电池产业提供稳定的市场需求。
3
新兴应用领域的拓展
除了电动汽车和混合动力汽车领域，镍氢电池还 将拓展至其他新兴应用领域，如无人机、电动工 具等。
环保安全
镍氢电池在生产和使用过程中 对环境的影响较小，且不会发
生爆炸等安全问题。
充电速度快
镍氢电池的充电速度较快，减 少了充电时间，提高了使用效
率。
寿命长
在正确的使用和维护下，镍氢 电池的寿命较长，减少了更换
电池的频率。
缺点
价格较高
相比一些其他类型的电池，镍 氢电池的价格较高。
记忆效应
镍氢电池存在记忆效应，需要 定期完全充放电以维持性能。
05
镍氢电池的充电与保养
充电方法与注意事项
充电方法 使用原装充电器进行充电
充电时避免电池温度过高或过低
充电方法与注意事项
• 充电时间不宜过长，一般不超过24小时
充电方法与注意事项
01
注意事项
02
03
避免在潮湿环境下充电
避免在高温环境下充电
04
充电时不要使用电池
保养方法与注意事项
保养方法 定期检查电池外观，确保无破损或变形
《镍氢电池基本知识》ppt课件
目录
• 镍氢电池简介 • 镍氢电池的优缺点 • 镍氢电池的应用领域 • 镍氢电池的发展趋势与未来展望 • 镍氢电池的充电与保养
01
镍氢电池简介
定义与特点
定义
镍氢电池是一种使用金属镍和氢 作为活性物质的二次电池。
镍氢电池简单知识
镍氢电池简单知识镍氢电池规范叫法：金属氢化物镍电池标称电压（表示电池电压的近似值）：nX1.2V。
（以3508氢电为例，n=3）终止电压（规定放电终止时）：nX1.0V。
充电制式：（恒流，在以0.2C放电至终止电压后开始恒流充电）1、0.4C充电：以0.4C充电3.5h2、完全充电：以0.1C充电16h放电性能：（只说其一，与大家关系密切的）0.2C放电：以0.2C放电至终止电压，放电时间应不小于5h。
国家技术监督部门鉴定氢电容量，是按照0.4C的充电制式充电，并按照0.2C的放电制式放电的。
完全充电是用于鉴定电池的储存性能的，在储存12个月后，经完全充电后，以0.2C放电，时间不应低于4h。
过充电性能：0.4C充电结束后，继续以0.1C充电48h，应不变形、不漏夜、不冒烟、等等。
以上是对氢电国家标准GB/T18288-2000的简单描述，由此我们可以看出几个问题：1、对于氢电，完全充电有好处，可以充的更饱，好象就是大家的激活概念。
2、但是，完全充电是有条件的，那就是0.1C，但市场上的充电器不会设计这么小的充电电流（以3508氢电计，应是50mA），如果用普通的充电器16小时，要么充电器充满后已经截止，剩下是浪费时间，要么充满后的涓流过大造成过充。
但氢电抗过充的能力比锂电强的多。
即使这样我们也不应该去考验它呀。
3、10几个小时的充电时间概念是从氢电时延续来的，但对于锂电已经不适用了。
氢电的规范有一个完全充电的条款，但是有条件的。
而锂电根本没有相应的条款，只不过在检测前给一个预循环，而预循环充电恒流到4.2V即结束，根本没有后面的横压补电过程。
锂电不用所谓的“激活”。
电池生产厂根本没有什么激活不激活的过程，生产出的电池都是活的，只是氢电不适宜长时间储存，时间长了会“死”，建议大家氢电不用时，每三个月进行一个充放循环，并充满保存。
保存温度不能过高。
（柜台内被射灯照射很长时间的不要买，储存很长时间的不要买）4、氢电充饱后电压是nX1.45V，以3508氢电为例是4.35V，市场上的品牌座充，如果充氢电满意，则绝对不能充锂电，如果充锂电满意则充氢电不饱，但不会损坏。
镍氢电池基础知识
目录1.各种蓄电池的比较： (2)2.Ni-MH 电池材料构成 (2)3.Ni-MH 电池工作原理 (4)4.镍氢动力电池的不足 (5)1.各种蓄电池的比较：2.Ni-MH 电池材料构成镍氢电池的材料构成主要由电极材料、电解液、金属材料及隔膜组成，正负极及电解液材料上不同工艺上的差异使电池有不同的性能，其中正极材料决定了电池的容量，负极材料决定了大电流或高温工作时，电池充放电的稳定性。
目前正极材料多用高密度氢氧化镍，负极材料为贮氢合金粉。
如图：镍氢电池材料构成正极性能可通过添加制剂来改善。
影响氢氧化镍电池正极性能的主要因素有：1）稳定高比容量（>500mAh/cm3）Ni(OH)2 正极的制备；2）宽温度（大电流）使用范围（− 20 ~ 50oC ）下电池性能的稳定性，特别是较高温度下，氢氧化镍正极上氧的过电位下降而引起充电过程内压过高，效率降低；3）由于极片膨胀使隔膜电液干涸，电液内阻加大，引起电池性能衰退。
针对这些因素，一般通过增加添加剂、导电剂、粘合剂等来改善其性能。
4）如图：实用添加剂导电剂和粘合剂贮氢合金是影响电池容量和充放电性能的关键材料，也是发展镍氢动力电池的主要技术瓶颈。
电动车用MH-Ni 电池要求贮氢合金必须具备高比容量、长寿命、高电压平台、良好的催化活性(包括构成电极后所形成的气、固、液三相催化层)及低成本等性能，技术门槛也体现在贮氢合金的配方、纯度、粒度、表面处理、活性催化、容量与寿命，以及充放电控制、温度控制等方面。
目前已经商业化的Ni-MH 电池负极材料有两种：AB5 型混合稀土类和AB2 型锆基贮氢合金。
AB5 型受其理论容量的限制，很难满足电动汽车对动力电池的要求，而AB2 型合金吸氢量大，电化学理论容量高，与氢反应速度快，活化容易，没有滞后反应，抗电解液的腐蚀氧化性强，电化学循环稳定性高，是镍氢动力电池最主要应用的新型贮氢材料。
3.Ni-MH 电池工作原理电池中的反应方程式是：正极：Ni（ OH）2 = NiOOH + H + + e−负极： M + （H）2 O + e− = MH + OH −电池总反应：Ni(OH) 2 + M = NiOOH + MH，其中M 为贮氢合金，MH为吸附了氢原子的贮氢合金。
《镍氢电池基本知识》课件
05
镍氢电池的优缺点
优点
高能量密度
镍氢电池具有较高的能 量密度，能够提供较长
的续航里程。
环保
镍氢电池中的成分可以 回收再利用，对环境友
好。
快速充电
镍氢电池支持快速充电 ，缩短了充电时间。
安全性高
镍氢电池相对稳定，不 易发生燃烧或爆炸等危
险情况。
缺点
成本高
镍氢电池的材料成本和制造成本相对较高。
自放电率较高
影响因素
实际应用
在选择镍氢电池时，需要根据设备的 功率需求和体积限制来选择合适的容 量。
电池容量受到正极材料、负极材料、 电解液和电池结构等因素的影响。
电池内阻
电池内阻
指电池内部的电阻，是衡量电池 性能的一个重要参数。镍氢电池 的内阻相对较小，充放电效率较
高。
影响因素
电池内阻受到正负极材料、电解液 浓度和电池结构等因素的影响。
详细描述
电池的能量通常以“毫安时”（mAh）或“安时”（Ah）表示，反映了电池在特定电流下能够提供的电量。电 池的功率则以“瓦特”（W）表示，反映了电池在单位时间内能够提供的能量。镍氢电池具有较高的能量密度和 功率密度，适用于各种应用场景。
03
镍氢电池的构成
正极材料
氢氧化镍
作为正极活性物质，能够提供电池的 能量。
放电过程
总结词
放电过程是镍氢电池能量释放的过程，当电池接入负载后， 电子和离子开始流动以提供电能。
详细描述
在放电过程中，负极中的氢离子与电子结合形成氢气，同时 电子通过外部电路传递到正极，为负载提供电能。放电过程 中，正负极间的电位差逐渐减小。
电池的能量与功率
总结词
电池的能量和功率是评价其性能的重要参数，分别反映了电池存储和提供能量的能力。
《镍氢电池知识》课件
阳极材料
采用金属氢化物，具有良好的电化学性 能和储存氢的能力。
隔膜
采用聚烯烃隔膜，具有良好的透气性、 离子导电性和化学稳定性。
制造流程
涂布
将浆料均匀涂布在隔膜上，经 过干燥后制成电极。
封装
将电芯放入电池外壳中，经过 பைடு நூலகம்接、注液、封口等工艺制成 电池。
配料
将各种原材料按照一定比例混 合，制成浆料。
组装
镍氢电池的优点
环保
镍氢电池在使用过程中不会产生有害物 质，废弃后可以回收再利用。
高能量密度
镍氢电池具有较高的能量密度，能够提 供较长的续航时间。
充电速度快
镍氢电池充电速度较快，减少了充电时 间。
安全可靠
镍氢电池相对稳定，不易发生爆炸或起 火等安全问题。
镍氢电池的应用领域
01
电动车领域
镍氢电池因其高能量密度和环 保特性，被广泛应用于电动车
领域。
02
混合动力车领域
镍氢电池也是混合动力车的首 选电池之一，如丰田普锐斯等
车型。
03
备用电源领域
由于镍氢电池的自放电率低， 可以长时间保存电量，因此也
被用于备用电源领域。
02
镍氢电池的工作原理
充电过程
总结词
充电过程中，正极材料吸收电子形成氢离子和镍离子，负极材料吸收电子形成 氢气。
详细描述
在充电过程中，正极材料中的氢离子和电子从电解液中分离出来，电子通过外 部电路传递到负极，而氢离子则通过电解液传递到负极。在负极上，氢离子与 电子结合形成氢气，同时释放出电子。
保持生产环境的清洁度和湿度，避 免外界因素对电池质量的影响。
04
镍氢电池的市场前景
镍氢电池知识
镍氢电池基本知识及特点简介一：镍氢电池的特点和二次电池的简介镍氢电池是以镍氧化物作为正极,储氢金属作为负极,碱液主要为氢氧化钾作为电解液制成的电池;这种电池是早期镍镉电池的替代产品,相对于镍镉电池来说,镍氢电池具有更加引人注目的优势;它大大减少了镍镉电池中存在的“记忆效应”,这使镍氢电池的使用更加方便,循环使用寿命更加长久;此外,镍氢电池还具有电容量高、放电深度大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点;下面列出目前使用的四种可充电池化学反应式;电池标称电压：电池标称电压：电池标称电压：电池标称电压：上述电池中,铅酸电池的电解液为硫酸H2SO4,镍镉与镍氢电池的电解液均为氢氧化钾KOH,锂离子电池的电解液则为含有锂盐的有机液体或固态高分子电解质；镍镉与镍氢电池使用相同的正电极,即氧化镍的氢氧化物NiOOH；镍氢电池的负极为镧系元素A与镍B形成的储氢材料,有AB5和AB2两种化学物;镍氢电池的充放电反应可视为氢离子H+在正、负电极间的来回运动;锂离子电池的正电极材料在上面反应式中以锂钴氧化物LixCoO2为例的,事实上,这类材料的发展方兴未艾,包括锂锰、锂镍、锂锡及锂钒等氧化物,而锂离子电池的充放电反应则是锂离子Li+在正、负电极间的来回运动;总言之,二次电池均靠氧化还原反应来实现,在充电时将电能储存为化学能,然后在放电时将化学能转换为电能;二、影响镍氢电池性能的几个因素影响镍氢电池性能的因素有很多,包括正/负极板的基材,贮氢合金的种类,活性物质的颗粒度,添加剂的类别和数量,以及制作工艺、电解液、隔膜、化成工艺等许多方面;下面就添加剂Co、电解液、隔膜以及化成工艺等对电池性能的影响这几方面进行一下简要的探讨;1、正极添加CoO对电极性能的影响将钴添加到NiOH2电极中,主要是以形成高导电性之CoOOH,在活化阶段充电过程中,被氧化成CoOOH,从而提高极片的导电性,由于此反应不可逆,因此添加Co对电极的容量并无贡献;在NiOH2电极中添加钴能增加其质子导电性和电子导电性,从而提高正极活性物质的利用率,改善充放电性能和增大析氧过电位,从而降低充电电压提高充电效率;但是过量的钴添加不但导致电池成本增加,还将降低放电电位;添加量对正极利用率的影响：添加极少量的2Wt%表面未经预氧化的CoO 即可获得较高的正极活性物质利用率,在5Wt%-10Wt%范围内可获得最佳的效果;在加入量高于10Wt%后,电池容量反而有所下降,这是由于添加量太高,减少了活性物质的填充量,则电池容量不可能提高,而且亦加大正极制作成本;钴加入量对电池大电流放电性能的影响：钴的加入对改善电池大电流放电性能具有很好的效果,加入量越多,大电流放电性能越好,但加入量过多,成本亦升高越多,且电池容量下降,合适的比例为5Wt%-10Wt%;钴在电活化期间第一次充电,由于CoOH2的氧化电位比NiOH2的氧化电位低,这导致在Ni OH2转化为NiOOH之前便形成稳定的CoOOH,既大大降低了颗粒之间的接触电阻,也大大提高了颗粒与基体的导电性;如果放电结束后电压不明显低于,则CoOOH不再参与电池后续反应,这样负极就获得了对应于提供的这一总电荷的预先充电;如果随后放电使正极的可用容量已耗尽,但由于预先充电的缘故,负极仍然有放电储备,它在一定程度上可以避免电池充电末期负极大量析氢,并保证氢气复合效率;电解液对电池性能的影响电解液作为电池的重要组成部分,它的组成、浓度、数量的多少以及杂质的种类和数量都将对电池的性能产生至关重要的影响;它直接影响电池的容电量、内阻、循环寿命、内压等性能;通过对比发现,电解液一般采用大约7mol/l的KOH溶液也有以一定NaOH 代替KOH的,当然电解液中也有加入少量其他成分如LiOH等的,但对一些杂质诸如碳酸盐、氯化物、硫化物等均要求较高;电池的正、负极片只有在电解液中才能发生电化学反应;对于一颗封口的成品电池来说,其中的空间是一定的;若电解液太多,会造成封口气室空间变小而使电池在充放电过程中的内压上升；另一方面,电解液太多造成堵塞隔膜孔,阻止了氧气的传导,不利氢气迅速复合,也会使电池的内压上升并可能氧化极片致使极片钝化容量下降,内压的上升可能造成电池漏液、爬碱、使得电池失效;但若电解液太少,会使得极片不能完全浸渍到电解液,从而电化学反应不完全或者说极片的某些部分不能发生电化学反应,使得电池容量达不到设计要求,内阻变大,循环寿命变短;应该注意电解液的浓度,以减少浓差电阻;为何电池在贮存和使用过程中循环会出现内阻升高和放电容量降低以及充电效率降低呢原因是多方面的：首先,添加剂Co在贮存和使用过程中会往极片的深层扩散或者说迁移,从而导致极片表面的Co含量降低,从而使得极片表面的接触电阻增大表现为内阻上升,从而降低充电效率和析氧过电位,最终导致放电容量下降;其次,在循环过程中,极片被电解液腐蚀,导致极片粉末松散、脱落或者说接触不好粒子与粒子、粒子与基材之间导致内阻升高,以及过度充/放电致使极片受到损伤;其三,可能是由于极片膨胀,把隔膜中的电解液挤干和吸出,由于电化学反应总是从表面开始进行而后再向深层发展,因此导致电化学反应不完全,导致放电容量下降；并由于电解液的匮乏,致使内阻升高浓差电阻和离子传导电阻/迁移电阻升高,充电电位升高,放电电位下降;其四,可能是由于电解液中的水份在循环或储存一段时间之后,以某种目前尚不清楚的形式存在,如结晶水、被范德华力束缚、被氢键等力所束缚,而不能参与电化学反应即升高了电解液的浓度,致使电化学过程中离子传导困难,内阻升高,充电电位升高,放电电位下降,最终导致放电容量下降;最后,也可能是由于电池在循环或储存过程中,电解液被重新分配、扩散和渗透到极片的深层中去,致使电极表面的电解液量下降,而电化学反应总是从表面开始进行而后再向深层发展,因此导致电化学反应不完全从而出现一系列的问题;当然,电池在使用过程中过度充/放电,致使电池洩压,氢气/氧气在洩出的同时带出电解液,从而使得电解液干涸,也是重要原因之一;解剖开贮存和使用过的电池,会发现电池内部的极板和隔膜纸干燥目视,也许是以上所述原因之一或几个因素共同作用的结果;隔膜对电池性能的影响隔膜作为电池的正、负极之间的隔离板,首先其必须具备良好的电绝缘性,其次由于它于电解液中处于浸湿状态,其必须具备良好的耐碱性；并且要有良好的透气性等;因此我们应当选用在较宽广温度范围内－55℃－85℃保持电子稳定性、体积稳定性和化学稳定性,对电子呈高阻,对离子呈低阻,便于气体扩散尽量薄的隔离板;隔膜性能的好坏在很大程度上将影响电池的循环寿命和自放电状况;隔膜在循环过程中逐渐干涸是电池早期性能衰退的主要原因;隔膜的吸碱量、保液能力和透气性是影响电池的循环寿命的关键因素;隔膜的亲水性可保证良好的吸碱量和保液能力；而憎水性可提高隔膜的透气性;隔膜变干与下列因素有关：1）隔膜本身性质的变化如：吸液速度和保液能力变差；2）极片在充放电过程中发生膨胀将隔膜中电解液挤出和吸出；3）电极表面活性和气体复合能力变差,电池过充时正极产生的氧气未能快速复合掉,造成电池内压升高,达到一定压力后从安全阀洩压而造成电解液损失;电池的自放电也与隔膜有关;有人认为：镍氢电池中镍电极的活性物质与氢气发生反应是MH-Ni电池自放电的主要原因微短路也是原因之一：NiOOH+1/2H2→NiOH2其中的氢气是由于过充电静置后,储氢合金释放出其中的部分氢原子复合而成,因此我们需要有较好透气性的隔膜板,此处的透气性并不是指通透气体而是指能通透协带氢或氧原子的离子的透气性;电池不过充或不充饱可降低漏电率,目前不少厂商的电池充饱电后静置30天持电率可超过70％常温常压状态;当然,隔膜纸除了以上所述的条件外,还应当具有足够的机械强度和韧性,以保证电池在卷绕和极片膨胀时不至于断裂;热和电活化对电池性能的影响采用封口化成工艺的镍氢电池在活化初期及大倍率充电时内压过高,造成电池漏液爬碱,容量下降,寿命缩短,安全性能变差,而且化成时间较长;对封口的镍氢电池进行热处理即热活化,可以对其性能进行改善,尤其是对内压的改善;其本质原因是：热处理的过程中,负极中的贮氢合金表面在强碱性电解液的作用下,较快地偏析出大量的镍原子族即形成富镍层,镍原子族均匀分散在其它疏松金属氧化物和氢氧化物或其水合物中,在镍原子族的催化作用下,过充时正极所产生的氧扩散到负极表面,并与贮氢合金中的氢反应,重新化合成水,改善贮氢合金的消氧机能,降低电池内压;另外,热处理时可降低电解液的表面张力,促成电解液的均匀分布,有利于电化学反应的均匀进行;热活化的时间、温度不同对电池性能的影响也不同,时间太短达不到预期效果；时间太长则浪费时间,效率太低;温度太低反应速度过慢,温度太高可能会导致电池短路,极片膨胀厉害,影响电池性能;一般以50－80℃为宜,2－8小时比较合适;电活化过程初期,首先发生的反应是CoO+OH-＝CoOOH此反应为不可逆反应,由此使得正极片的导电性大大增强因NiOH2基本不导电而且NiOOH的导电性也较差,从而降低电池的内阻和充电电压,提高充电效率和放电容量;因此可以让负极预先充电,具有充电储备;而后期的电活化只是对电极进行充放电即NiOH2与NiOOH之间来回转化,通过这种来回转化晶型转换,在极片表面不断产生新鲜表面,使得电化学不断反应进行下去;在后期的电活化中,只要电池电压不低于,钴就不参与反应;为提高化成效率,一般以三个充/放电循环为好,充/放电电流应由小逐渐变大为佳;三、镍氢电池内压高与自放电的分析镍氢电池内压高原因分析镍氢电池内压高是指电池在充电过程中尤以大电流快充电时明显电池内部产生很多气体,造成电池内部压力升高;内压高会引起很多不好结果出现;比如：漏液气、爬碱、隔膜干枯、电池寿命缩短;镍氢电池在充电时的电化学反应为：正极：6NiOH2 –6e + 6OH-→ 6NiOOH + 6H2O ①负极：LaNi5 + 6H++6e→ L aNi5H6②正极在充电过程中到充电末期会发生析氧的反应2H2O+ 4e → O2+4H+ ③产生的游离氧透过隔膜与负极的LaNi5H6发生水合反应2LaNi5H6 + 3O2+6e → 2LaNi5+ 6H2O ④这样正极产生的氧气被负极复合成水,电池内部总的气压不会上升,维持平衡;为防止电池充电过程中内压升高,有利于反应④式有效进行,在设计电池时一般将负极容量设计成正极的倍,同时在正极中添加5 Wt %~10 Wt %的CoO粉,达到维持电池内压均衡的目的;尽管如此,由于追求高容量和大功率等性能,电池设计时不可避免的尽量在有限的空间内填充过多的活性物质,使多孔电极的孔隙率不同程度的降低,影响隔膜的透气性能,使氧气不能快速的透过隔膜与负极复合,因而电池内压升高;负极的合金粉材料也是影响镍氢电池内压的一个主要因素;主要原因是MH 合金的压力平台不穩定,需調整組分及P-C-T曲線;镍氢电池的自放电分析自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力;一般而言,自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响,自放电是衡量电池性能的主要参数之一;通常电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用; 一般地说,常规电池要求储存温度范围为-20至45℃;电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象;IEC标准规定的镍镉及镍氢电池的自放电检测方法为,将充满电的电池在温度为20±5℃,湿度为65±20%条件下,开路搁置28天后,以电流放电到只,其放电容量与电池容量的比值即为荷电保持率电池自放电的基本类型：1、物理自放电；2、化学自放电;1、物理自放电：指由物理原因引起的自放电,电池发生自放电时,电子从电池负极流向电池正极形成电子电流与电解液中的离子电流形成电流回路;物理自放电的特点：①受温度影响小；②能导致电池最终开路电压为零;2、化学自放电：指由化学原因引起的自放电,电池发生自放电时,在电池的正极和负极之间没有电流形成;化学自放电的特点：①受温度影响较大；②受电池荷电状态影响较大；③化学自放电不能导致电池电压为零;引起电池自放电的原因及其特点1、隔膜①隔膜的隔离性能差●抗拉强度差●均匀性差②电子绝缘性能差③隔膜自放电的特点●物理自放电或化学自放电●整批出现●自放电程度接近2、极片①极片掉粉●极片掉粉自放电的特点A、物理自放电B、整批出现C、自放电程度接近D、拆开电池脱粉明显②卷绕错位3、集流体①集流体有毛刺②极耳焊接处有批锋③集流体自放电特点●物理自放电●个别出现●自放电程度严重●出现短路电池●拆开电池现象不明显4、杂质①电解液中杂质②极片活性物质中有杂质●正极活性物质自分解●负极活性物质自分解●极片活性物质自放电特点A、化学自放电B、整批出现C、自放电程度与荷电态有关③隔膜溶出物④杂质自放电特点●化学自放电●整批出现●自放电程度接近●拆开电池现象不明显5、其它原因①外部微短路②隔膜沉积导电物质自放电的危害1、自放电导致电池使用时间缩短;2、自放电导致电池寿命的提前终止3、自放电导致电池组内部各电池荷电量不等,对电池组的使用寿命极为不利五、MH-Ni电池的主要性能参数的定义额定容量：指在一定放电条件下,电池放电至终止电压时放出的电量；IEC 标准规定MH-Ni电池在20±5℃环境下,以充电16小时后以放电至时所放出的电量为电池的额定容量;倍率：指电池以1个单位额定容量下的电流为基准,当用某一个电流进行充电或放电时,与之对应的电流比值,我们就叫这个电流为XC；例如：AA2000mAh电池,1个单位额定容量下的电流是2000mA, 当用400mA、2000mA、4000mA进行充电或放电时,与之对应的电流比值为、1、2,我们就叫这个电流为C、1 C、2C;内阻：指电池充放电时,电池遇到的来自电池内部的阻抗；电池的内阻包括欧姆内阻和极化电阻；欧姆内阻是各组成部分的电子导电阻力,离子导电阻力及接触阻力,与电极结构和装配工艺有关；极化电阻是电极反应形成的,与电极反应的本质及电池材料有关；电池的内阻越小,电池工作输出电流时,造成电池内部的压降就越小,电池将输出较高的工作电压和较大的电流,输出能量和容量就越多;自放电：电池充足电后,在放置一段时间未使用的情况下,容量降低或损失的现象叫做“自放电”;循环寿命：充电电池经历一次充电和放电过程,称为一个循环或叫一个周期,在一定的充放电制度下,电池容量下降到某一规定值之前,电池所能耐受的循环次数,称之为充电电池的循环寿命;六、电池生产、使用的注意事项及问答1、电池充电：一般在0°C至40°C的环境温度下进行电池充电；充电过程的环境温度会影响电池的充电效率,所以在20°C至30°C下充电会达到最好的充电效率；在低于0°C下充电时,电池内的气体吸收反应将不正常,结果导致电池内压升高,这会促使电池排气阀启动释放出碱性气体,最终致使电池性能不断下降；在高于40°C下充电时,电池充电效率将下降,电池充电不完全并会缩短电池工作时间,而且会导致电池漏碱；严禁对电池进行反向充电对电池进行反向充电会引起电池内部气压急剧上升,这会促使电池排气阀启动释放碱性电解液,导致电池性能快速下降,还会出现电池膨胀和电池破裂的现象；应避免过充电,反复的过充电会导致电池性能下降；过充电是指对是已经充満电的电池再继续充电;2、电池放电：电池放电应在0°C至45°C的环境温度下；放电电流的大小将影响电池的放电效率,电池在至2CmA范围内电池的放电效率会比较理想；在温度低于0°C和高于45°C时,电池的放电容量将会下降,容量的下降会导致电池性能降低；应避免过放电,因为过放电深度放电会损坏电池的特性,所以在放电过程中要记住关闭电源开关,同时要避免电池长期与用电设备连接,在运输过程中不要将电池放入设备中一起运输;3、电池贮存：电池应贮存在干燥、低湿度、没有腐蚀性气体和温度在－20°C 至45°C的地方；当电池贮存在高湿度、温度低于－20°C或高于45°C的地方时,电池的金属部件会被侵蚀,电池还会因内部有机部件的膨胀和收缩导致碱液泄漏；因为长期贮存会加速电池的自放电和降低反应活性,所以长期贮存温度还应严格控制在10°C至30°C比较适合长期贮存；当在长期贮存后对电池进行第一次充电时,由于电池内部反应活性的降低会导致电池电压偏高和容量减少；为了使电池回复原始容量,应对这种情况下的电池进行反复多次的小电流充电和放电；当电池需要贮存一年以上时,要保证至少每一年对电池进行一次充放电,这样可防止电池漏碱和因电池自放电而导致的电池性能下降;4、不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题如果将不同容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象；这是由于充电过程中,容量差异导致充电时有些电池被过充,有些电池未充满电,放电时有容量高的电池未放完电,而容量低的则被过放；如此恶性循环,电池受到损害而漏液或低零电压;5、电池出现零电压或低电压的可能原因是什么1) 电池遭受外部短路或过充,反充强制过放；2) 电池受高倍率大电流连续过充,导致电池极芯膨胀,正极直接接触短路；3) 电池内部短路,或微短路,如：正负极片有毛刺穿透隔膜纸接触短路,正负极片放置不当,造成极片接触短路,或正极片接触钢壳短路,负极掉料进隔膜纸,隔膜纸本身有缺陷,正极极耳接触负极片短路;6、电池对环境有什么影响现今几乎所有电池均不含汞,但重金属仍然是汞电池,可充电镍镉电池,铅酸电池的必要组成部分；如果处置不当,且数量较多的话,这些重金属将对环境产生有害的影响;7、电池鼓底凸肚甚至漏液的可能原因时什么1) 电池被过充,特别是高倍率大电流连续过充2) 电池被强制过放8、电池使用时有哪些注意事项1) 仔细阅读电池说明书,使用所推荐的电池；2) 检查电器及电池的接触件是否清洁,必要时用湿布擦干净,干燥后按正确极性方向装入；3) 无成人监护时,不要让儿童更换电池,小型电池如AAA应放在儿童不能拿到的地方；4) 不要将新,旧电池或不同型号电池混用；5) 不要试图用加热,充电或其它方法使一次电池再生；6) 不要将电池短路；7) 不要加热电池或将电池丢入水中；8) 不要拆卸电池；9) 用电器使用后应断开开关；10) 应当从长期不使用的用电器具中取出电池；11) 电池应保存在阴凉,干燥无阳光直射处;9、环境温度对电池性能有何影响在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏；如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降；如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送速度温度上升则加快,传送温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响；但温度太高,超过45,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应;镍镉镍氢电池的放电效率在低温会有显著的降低如低于-15,而在-20时,碱液达到起凝固点,电池充电速度也将大大降低；在低温充电低于0会增大电池内压并可能时安全阀开启；为了有效充电,环境温度范围应在530之间,一般充电效率会随温度的升高而升高,但当温度升到45以上,高温下充电电池材料的性能会退化,电池的循环寿命也将大大缩短;10、什么是短路,对电池性能有何影响11、12、电池外两端连接在任何导体上都会造成外部短路,电池类型不同,短路有可能带来不同严重程度的后果；如：电解液温度升,内部气压升高,等气压值如果超过电池盖帽耐压值,电池将漏液；这种情况严重损坏电池；如果安全阀失效,甚至会引起爆炸；因此切勿将电池外部短路;。
镍氢电池知识
目录
第一章 电池原理、
第二章、常用术语 第三章、充电方式、充电效率与控制措施 第四章、常见问题与分析 第五章、组合电池知识 第六章、倍特力旳产品与特点
注：本文中附图皆为倍特力之产品。
第一章、电池原理
❖ 1、什么是电池 ❖ 2、电池旳分类 ❖ 3、一次电池与二次电池旳异同点 ❖ 4、镍氢电池旳电化学原理 ❖ 5、镍氢电池旳主要构造构成
❖ 电池容量C=It，单位有Ah， mAh(1Ah=1000mAh)。
2、放电与放电率
❖ 放电指电池向外电路输送电流旳过程
❖ 放电率指放电时旳速率。最常用倍率（若干C） 表达，其数值上等于额定容量旳倍数。 如：容量C=600mAh电池，用0.2C放电，则 放电电流为I=0.2*600=120mA。
7、自放电
❖ 电池在荷电或贮存状态下，因为多种原因而引起 旳容量损失旳现象。
第三章 充电方式、充电效率、控制措施
❖ 1、电池常见旳充电方式 ❖ 2、镍氢电池旳原则充电 ❖ 3、急速充电对电池性能影响 ❖ 4、脉冲充电及对其电池性能影响 ❖ 5、涓流充电 ❖ 6、充电效率 ❖ 7、充电旳控制措施
1、电池常见旳充电方式
❖ 一般，温度越高，充电电压越低、自放电越大； 相反，温度越低，充电电压越高、自放电越小。
❖ 当温度过高或过低时，对电池容量和内阻也有一 定影响，尤其在低温下，容量偏低、内阻增高。
3、什么是过充电？对电池性能有何影响？
❖ 过充电是指电池经一定充电过程充斥电后，再继 续充电旳行为。
❖ 假如充电电流过大，或充电时间过长，产生旳氧 气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变 形，漏液等不良现象。同步，其电性能也会明显 降低。
9、电池电池组无法放电旳原因
镍氢电池基本知识培训
06
CHAPTER
镍氢电池的充电与使用注意事项
充电方式
镍氢电池的充电方式主要有恒流充电、恒压充电和脉冲充电等。
充电注意事项
充电时应注意控制充电电流和充电时间，避免过充或欠充；充电时电池温度不宜过高。
使用环境
镍氢电池应在干燥、通风良好、无阳光直射的环境下使用。
使用注意事项
避免在过高或过低的温度环境下使用；避免在充满灰尘、油烟等污染物的环境下使用。
自放电率较高
镍氢电池在高温环境下性能较差，可能会影响电池寿命。
高温性能差
相较于一些其他类型电池，镍氢电池的成本较高。
成本较高
锂离子电池具有更高的能量密度和更快的充电速度，但镍氢电池在安全性方面表现较好。
与锂离子电池比较
铅酸电池具有较低的成本和较高的耐高温性能，但镍氢电池具有更高的能量密度和更快的充电速度。
镍氢电池基本知识培训
目录
镍氢电池简介镍氢电池工作原理镍氢电池的构造与材料镍氢电池的性能参数镍氢电池的优缺点分析镍氢电池的充电与使用注意事项
01
CHAPTER
镍氢电池简介
镍氢电池是一种使用金属镍和氢作为活性物质的二次电池。
定义
具有较高的能量密度、环保、无记忆效应等优点，但充电时间和充电电流相对有限。
在备用电源领域，镍氢电池因其长寿命和稳定性而被广泛应用。
03
02
01
02
CHAPTER
镍氢电池工作原理
镍氢电池利用电化学反应将化学能转化为电能。在反应中，正极材料（镍氧化物）和负极材料（金属氢化物）通过电解质发生氧化还原反应，产生电流。
充电时，正极上的电子通过外部电路传递给负极，同时正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应。放电时，电子从负极通过外部电路传递回正极，发生还原反应和氧化反应。
镍氢电池基本知识
镍氢电池简单知识,以下谈论的相关技术特点都参照YTYJ理发器所用比亚迪NiMH Battery–H_AAA60OB(600Mah,2.4V)相关技术标准.1.基本知识:镍氢电池是有氢离子和金属镍合成，电量储备比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染。
镍氢电池的缺点是价格比镍镉电池要贵好多，性能比锂电池要差。
镍氢电池中的“金属”部分实际上是金属互化物,电池充电时，氢氧化钾（KOH）电解液中的氢离子（H+）会被释放出来，由这些化合物将它吸收，避免形成氢气（H2），以保持电池内部的压力和体积。
当电池放电时，这些氢离子便会经由相反的过程而回到原来的地方。
以每一个单元电池的电压来看，镍氢与镍镉都是1.2V，而锂电池确为3.6V，锂电池的电压是其他两者的3倍。
并且同型电池的重量锂电池与镍镉电池几乎相等，而镍氢电池却比较重。
可知，每一个电池本身重量不同，但锂电池因 3.6V 高电压，在输出同等电压的情况下使的单个电池组合时数目可减少3分之1而使成型后的电池重量和体积减小。
2. 充电管理:一般镍氢电池在充电前，电压在1.2V以下，充满后正常电压在1.45V左右。
镍氢电池主要用的是-DELTAV检测电池电压来判断电池是否充满。
电池充电时的电压曲线和放电时有点相似，开始时是比较快的上升，之后缓慢上升，等到充好的时候，电压又开始快速下降，只是下降的幅度不是很大。
充电的具体实施分为以下几个阶段(可以根据实际情况来组合进行充电全过程):1)充电电流小于0.1C时，我们称为涓流充电。
顾名思义，是指电流很小。
一般而言，涓流充电能够把电池充的很足，而不伤害电池寿命，但用涓流充电所花的时间实在太长，因此很少单独使用，而是和其它充电方式结合使用。
2)充电电流在0.1C-0.2C之间时，我们称为慢速充电。
3)充电电流大于0.2C，小于0.8C则是快速充电。
4)而当充电电流大于0.8C时，我们称之为超高速充电。
镍氢电池基本知识
• KRMT33/62HH表示镍镉电池，放电倍率在0.5C-3.5之间，高温系列单体电池 （无连接片），直径33mm，高度为62mm。
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13.电池的可靠性测试项目
• 01）循环寿命 • 02）不同倍率放电特性 • 03）不同温度放电特性 • 04）充电特性 • 05）自放电特性 • 06）贮存特性 • 07）过放电特性 • 08）不同温度内阻特性 • 09）温度循环测试 • 10）跌落测试 • 11）振动测试 • 12）容量测试 • 13）内阻测试 • 14）GMS测试 • 15）高低温冲击测试 • 16）机械冲击测试 • 17）高温高湿测试
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23.循环寿命测试
IEC规定镍氢电池循环寿命测试方法： 电池以0.2C放至1.0V/支后 01）以0.1C充电16小时，再以0.2C放电2小时30分（一个循环） 02）0.25C充电3小时10分，以0.25C放电2小时20分（2-48个循环） 03）0.25C充电3小时10分，以0.25C放至1.0V（第49循环） 04）0.1C充电16小时，搁置1小时，0.2C放电至1.0V（第50个循环）。对镍氢电池，重复1-4共400个循环后，其0.2C放电时间应大于3小时 ；对镍镉电池重复1-4共500个循环，其0.2C放电时间应大于3小时。 我司镍氢电池循环寿命测试方法：
的配合性的指标）。
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19.涓流充电
涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失。一 般采用脉冲电流充电来实现上述目的。
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20. 放电效率 放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压
所放出的实际电量与额定容量之比，主要受放电倍率，环 境温度，内阻等的因素影响，一般情况下，放电倍率越高
镍氢电池简介演示
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全球发展趋势
随着全球对环保和能源转型的重视，镍氢 电池的市场份额有望继续增长。特别是在 电动汽车市场快速发展的推动下，镍氢电 池的需求将进一步增加。同时，技术的不 断进步也将促进镍氢电池产业的持续发展 。
中国市场现状及发展趋势
中国市场现状
中国是全球最大的电池市场之一，同时也是镍氢电池的主要生产和使用国。中国的镍氢 电池产业经过多年的发展，已经具备了较为成熟的技术和产业体系。特别是在新能源汽
生产成本。
创新政策支持
推动政府出台支持创新的政策，鼓 励企业加大研发投入，推动技术创 新。
绿色能源政策
借助国家绿色能源政策的支持，推 动镍氢电池在清洁能源领域的应用 和发展。
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电池的能量密度和功率密度
能量密度
镍氢电池的能量密度通常比镍镉电池高，并且具有更高的自 放电率。
功率密度
镍氢电池的功率密度也较高，能够提供较大的输出电流。
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镍氢电池的应用领域
电动汽车领域
混合动力汽车
镍氢电池因其高能量密度和良好的充放电性能被广泛应用于混合动力汽车中，作 为动力电池的辅助能源，延长汽车的续航里程。
镍氢电池的缺点
成本高
相较于铅酸电池，镍氢电池的制作成 本较高。
需要专业充电设备
对温度敏感
镍氢电池在高温或低温环境下性能会 有所下降，对使用环境有一定的要求 。
镍氢电池需要使用专业的充电设备进 行充电，不能随意使用普通充电器。
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镍氢电池的工作原理
电极反应
负极反应
在充电过程中，氢气在催化剂的作用 下与吸附水发生反应，产生氢离子和 电子。
加强与国际合作，推动镍氢电池产业的国际化发展。
镍氢电池深度全面培训
隔膜 1.PP材质，多空结构，可以离子通过，但是电子不能通过，耐强碱液腐蚀； 2. 高性能的有磺化处理，接枝处理，提高自放电。
钢壳 1. CPCEN钢材，内外壳镀镍，耐强碱液腐蚀； 2. 柔韧性好，耐深冲。 3. 耐腐蚀，不生锈； 4. 圆柱形，一端开口，厚度0.2mm；
镍氢电池材料-盖帽、密封圈
航模 电动自行车 电动汽车
个人护理系列
电推剪 剃须刀
灯具电池
矿灯 应急灯 网标灯
灯具电池
手电筒 草坪灯
无绳电话、 民用系列
无绳电话 民用高容量 民用低自放电 高低温电池
ROHS指令
名词解释 RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准，它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。该标准已于2006年7月1日开始正式实施，主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质，并重点规定了铅的含量不能超过0.1%。
镍氢电池电化学反应机理
镍氢电池特点
高能量密度 可快速充放 大电流放电特性 长循环寿命 电化学特性稳定 无污染，环保 无记忆效应
应用领域
动力电池系列 个人护理系列 灯具系列 无绳电话系列 仪表 民用电池系列 医疗器械
动力电池系列
电工工具 吸尘器 园林工具
动力电池系列
镍氢电池结构图
镍氢电池结构——正极
正极基体：发泡镍（约1.6--1.7mm厚)，或冲孔镀镍钢带（0.06--0.08mm厚）
正极物质：球镍+亚钴+PTFE
镍氢电池简介
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1.1 MH-Ni 电池的基本原理
(2) 放电反应过程 MH-Ni 电池放电时，NiOOH得到电子转变为Ni(OH)2，金属氢化物 (MH)内部的氢原子扩散到表面而形成吸附态的氢原子，再发生电化学反 应生成储氢合金和水。氢原子的扩散步骤仍然成为负极放电过程的控制 步骤。
过放电时，正极上可被还原的NiOOH已经被消耗完，这时H2O在镍电 极上被还原。 2 H O 2 e H 2 OH 2 2 正极：（镍电极）： H 2 OH 2H 2O 2e 负极：（储氢合金电极）： 2
Re(OH)3的形成： 正极析出的氧气 与合金粉末形成 Re(OH)3
Re(OH)3的增长： 随着充放电次数 的增加， Re(OH)3不 断增加，合金吸氢量 减少，电池内氢压增 大。
பைடு நூலகம்
氢气泄漏和电解质溶 液损失： 氢压增加到一定 程度之后，氢气泄漏， 电解液损失，电池容 量减小。
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储氢合金
在MH-Ni电池中，负极材料以储氢合金为活性物质， 因而负极又称为储氢电极（MH电极）。储氢合金在充电 和放电过程中，伴有吸氢和放氢反应，设计电极表面电化 学及体相扩散过程。特别是在大电流或高温工作时，储氢 电极对电池的综合性能有着极为重要的影响。
过充电时：
过放电时： 正极上析出的氢气通过隔膜扩 散到负极表面可以被储氢合金 迅速吸收，否则，在电池过放 电时，MH电极上会析出氧，使 MH合金氧化。
正极上析出的氧气可以通过 隔膜扩散到负极表面与氢复 合，还原为H2O和OH-进入 电解液，避免电池内压升高。
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1.1 MH-Ni 电池的基本原理
1.1.3 MH-Ni电池的电极反应过程
MH x xOH
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物理电池就是将物理能转化为电能的装置。
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2.一次电池与二次电池
2.1.定义
二次电池的定义： 能够把化学能转化为电能，又能把电能转化为化学能的装置；
镍氢电池采用Ni氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为 KOH）作为电解液，镍氢电池充电时：
正极反应：Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O–e负极反应：M+H2O +e-→ MH+ OH镍氢电池放电时： 正极反应：NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH负极反应：MH+ OH- →M+H2O +e-
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5.镍氢电池的主要结构组成
正极片： 氢氧化亚钴、氧化亚钴、添加剂、基体（发泡镍）
负极片： （储氢合金、基体（钢带、钢网、铜网、发泡镍）
电解液：（以KOH为主的水溶液） 隔膜纸 密封圈 正极帽 电池壳
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6.电池内阻 是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力。
由欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大，会导 致电池放电工作电压降低，放电时间缩短。
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14.电池的安全性测试项目
• 01）短路测试 • 02）过充、过放测试 • 03）耐压测试 • 04）撞击测试 • 05）振动测试 • 06）加热测试 • 07）火烧测试 • 09）变温循环测试 • 10）涓流充电测试 • 11）自由跌落测试 • 12）低气压测试 • 13）强制放电测试 • 15）电热板测试 • 17）热冲击测试 • 19）针刺测试 • 20）挤压测试 • 21）重物冲击测试
内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等 因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。
注：一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用 专用内阻仪测量，而不能用万用表欧姆档测量。
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7.电池电压
7.1 标称电压 电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电电池标称电压为 3.6V。
电池基本知识培训
（镍氢）
2008-07-15
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培训对象： 营销中心所用人员
培训师： XXX
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一、电池基本原理及基本术语
1.什么叫电池？
电池（Batteries）是一种能量转化与储存的装置，它通过反应，将化学 能或物理能转化为电能。根据电池转化能量的不同，可以将电池分为化学电池 和物理电池。
一次电池的定义： 只能将化学能转化为电能，不能再将化学能转化为电能的装置；
2.2. 区别
1、二次电池有可逆性，一次电池没有可逆性； 2、二次电池的自放电要大于一次电池的自放电（相对而言） 3、内阻方面二次电池内阻要小于一次电池（负载能力二次电池要强于 一次电池）。
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3.镍氢电池的电化学原理
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12.IEC规定的镍氢可充电电池的标识方法
根据IEC标准，镍氢电池的标识由5部分组成。
• 01）电池种类：HF、HR表示镍氢电池
• 02）电池尺寸资料：包括圆形电池的直径、高度、方型电池的高度、宽度、 厚度、 数值之间用斜杠隔开，单位： mm
• 03）放电特性符号：L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内
• M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内
• H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内
• X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作
• 04）高温电池符号：用T表示
• 05）电池连接片表示：CF代表无连接片，HH表示电池拉状串联连接片用的
连接片，
HB表示电池带并排串联连接用连接片。
• 例如：HF18/07/49表示方形镍氢电池，宽为18mm,厚度为7mm，高度为 49mm，
• KRMT33/62HH表示镍镉电池，放电倍率在0.5C-3.5之间，高温系列单体电池 （无连接片），直径33mm，高度为62mm。
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13.电池的可靠性测试项目
• 01）循环寿命 • 02）不同倍率放电特性 • 03）不同温度放电特性 • 04）充电特性 • 05）自放电特性 • 06）贮存特性 • 07）过放电特性 • 08）不同温度内阻特性 • 09）温度循环测试 • 10）跌落测试 • 11）振动测试 • 12）容量测试 • 13）内阻测试 • 14）GMS测试 • 15）高低温冲击测试 • 16）机械冲击测试 • 17）高温高湿测试
7.2 开路电压 开路电压是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时， 电池正负极之间的电势差。 工作电压又称端电压，是指电池 在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。
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8.电池的容量 ：
电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定容量是指 设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下，应该放出最 低限度的电量。IEC标准规定镍镉和镍氢电池在20℃±5℃环境下， 以0.1C充电16小时后以0.2C放电至1.0V时所放出的电量为电池的额 定容量；
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10.电池的放电残余容量
当对可充电电池用大电流（如1C或以上）放电时，由于电流过大使内部 扩散速率存在的“瓶颈效应”，致使电池在容量未能完全放出时已到达终点 电压，再用小电流如0.2C还能继续放电，直至1.0V/支（镍镉和镍氢电池）
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11.放电平台
镍氢充电电池的放电平台通常是指电池在一定的放电 制度下放电时，电池的工作电压比较平稳的电压范围，其 数值与放电电流有关，电流越大，其数值就越低。标准充 电后，搁置10分钟，在任何倍率的放电电流下下放电至 1.2V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。
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4.镍氢电池常用的标准
4.1标准：
镍氢电池的标准为IEC61951-2：2003； 电池常用国家标准：镍氢电池的标准GB/T15100_1994， GB/T18288_2000; 电池常用标准也有日本工业标准JIS C 关于电池的标准。
4.2 IEC：
IEC即国际电工委员会（International Electrical Commission）， 是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织，其目的是为了促进世界 电工电子领域的标准化。IEC标准是由国际电工委员会制定的标准。