镍氢电池的分类与特点

镍氢电池是20世纪90年代发展起来的一种新型电池。它的正极活性物质主要由镍制成,负极活性物质主要由储氢合金制成,镍氢电池是一种碱性蓄电池。

镍氢电池按照工作电压可分为高压和低压两类;按照其外形可分为方形和圆形两类。

高压镍氧电池单体采用镍(Ni)为正极,氢(H2)为负极,因此高压镍氢电池也称为Ni—H2电池。Ni—H2电池的氢电极与镍电极之间夹有一层吸饱氢氧化钾(KOH)电解质溶液(标准工作温度为20℃,密度为1.3g/cm3)的石棉膜。氢电极是用活性炭作载体的聚四氯乙烯(PTFE)黏结式多孔气体扩散电极,它由含铂催化剂的催化层、拉伸镍网导电层、多孔聚四氯乙烯防水层组成。镍电极可以用压制的Ni(OH)2电极,也可用烧结的Ni(OH)2电极。高压镍—氢(Ni—H2)电池具有比能量高、寿命长、耐过充放电,以及可以通过氢压来指示电池荷电状态的优点。其主要缺点是:容器需要耐高氢压,一般充电后氢压达到3～5MPa,这就需要用较重的耐压容器,降低了电池的体积比能量及质量比能量;自放电较大;不能漏气,否则电池容量减小,并且容易发生爆炸事故;成本高。因此目前研制的高压镍氢电池主要应用于空间技术。

低压镍氢电池又分为两种:一种是在镍氢电池中放入具有可逆吸放氢的储氢合金,以降低氢压;另一种低压镍氢电池以储氢合金(MH)为负极,氢氧化镍Ni(OH)2 S正极,氢氧化钾(KOH)溶液为电解质。这种镍—金属氢化物(Ni—MH)电池(简称镍氢电池)与镍镉电池比较,二者的结构相同,只是所使用的负极不同,镍镉电池使用海绵状的镉为负极,而Ni—MH电池使用储氢合金为负极材料。Ni—MH电池有许多独特的优点:能量密度高;可快速充电;低温性能好;可密封,耐过放电能力强;无毒无环境污染不使用贵金属;无记忆效应。镍—金属氢化物(Ni—MH)电池被称为环保绿色电池。