什么是镍氢电池
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。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。
结构与原理
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-。电池的标准电动势为1.319V。
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。