镍氢电池被称为当代绿色电源,它以电容量高、大功率放电性能优越,可快速充电,无污染,无记忆效应等优点,被广泛用于工业电器,仪器仪表,便携式计算机,移动通信,电动工(玩)具等诸多领域,有着广阔的发展前景。
一、镍氢电池的基本结构
电池内部采用卷绕式结构,见图1。它与现今使用的镍镉电池结构相似,是由被隔膜隔开的正负极片构成,隔离的正负极片卷绕在一起插入金属壳中,再注入少量电解液后将壳封口。电池金属壳和电池帽相互绝缘。电池壳作为负极而电池帽为正极。镍氢电池顶部装置了重封式安全阀,如此设计镍氢电池是为了使电池中的氧气复合循环(简称氧循环)能够复合在正常条件下过充产生的气体,从而保持电池内部的压力平衡。然而,一旦充电器失效或者电池充电器的设计不适合应用条件,很可能使氧气甚至氢气的生成速度超过其复合速度,在这种情况下,安全阀会自动打开以降低电池内部的压力,避免电池破裂。安全阀在压力恢复正常时再关上。

二、镍氢电池的充放电特性
1.充电特性:见图2。在充电过程中,电池电压逐渐升高,在电池即将充足电时,由于热效应使电池的电压略有下降,然后电压维持在一平衡值。电池的充电电压与环境温度有较大的关系。镍氢电池对充电条件比镍镉电池更敏感,因为镍镉电池充电是吸热反应,而镍氢电池是放热反应,随着电池转为过充,电池温度会相应上升,以此为基础的充电控制传感过充比电压峰值传感更可靠。所以一般推荐采用以温度为基础的充电控制。

2.放电特性:见图3。镍氢电池的放电性能能广泛地满足当今电子产品的需要,特别适于那些要求在延长的放电时间里仍能保持稳定电压的产品,因为镍氢电池在放电过程中,电压在1.2V左右会维持很长一段时间。

三、镍氢电池的主要特点
1.更高的比能量(比镍镉电池高出40%以上),可使现有的电池使用时间更长或减少电池的必需空间。
2. 保护环境:镍氢电池由于不采用重金属镉,消除了由于镉的毒性而在生产、使用和回收等方面给电池带来的限制,是真正的绿色电池。
3.无记忆效应:记忆效应及电压下降是许多使用镍镉电池的设备设计者考虑的问题。在某些镍镉电池经常部分放电的场合,电池的容量会逐渐下降,部分记忆了电池原来的放电容量。而当电压从日常放电区域放到很少放到的区域时,发现每个电池有约150mV的电压降。镍镉电池之所以有记忆效应,普遍认为其原因来自于镉电极的结构,由于镍氢电池中不使用镉,也就不存在记忆效应了。
4.长的服务寿命:正常使用情况下充放电循环超过500次。
5.由于镍氢与镍镉电池在设计上有许多共同点,目前采用镍镉电池的产品很容易改成镍氢电池。
四、安全注意事项
1.电池是以放电状态出厂的,新购买的电池必须先充电后再使用。
2.不同型号的电池充电电流不同,应选择不同的充电电流和充电时间。
3.不要与普通干电池、镍镉电池混合使用。
4.电池严禁在高温条件下使用,适宜环境温度为-20℃至4O℃。
5.严禁将电池短路,以免造成电池发热而损伤电池,缩短电池寿命。
6.严禁将电池解剖或投入火中,以免燃烧或爆炸。
7.对于刚买来的或长期搁置的电池,在开始使用时,很可能会出现容量偏低的现象,但经过几次充放电使用后可达最佳使用性能。
五、废弃电池处理方法
镍氢电池的弃置方法虽还未最终定论,但至少应注意如下事项:
1.电池处理前充分放电。
2.避免焚烧。
3.不要开启或穿透电池。
4.参阅所有关于国家和地方处理充电电池的法规和规定。(燕丽)