有关镍氢电池知识详解

化学成分

镍氢电池中的金属部分实际上是金属互化物。许多种类的金属互化物都已被运用在镍氢电池的制造上，它们重要分为两大类。最常见的是AB5一类，A是稀土元素的混合物（或者）再加上钛（Ti）；B则是镍（Ni）、钴（Co）、锰（Mn），（或者）还有铝（Al）。而一些高容量电池的含多种成分的电极则重要由AB2构成，这里的A则是钛（Ti）或者钒（V），B则是锆（Zr）或镍（Ni），再加上一些铬（Cr）、钴（Co）、铁（Fe）和（或）锰（Mn）。所有这些化合物扮演的都是相同的角色：可逆地形成金属氢化物。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，防止形成氢气（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。

重量

以每一个单元电池的电压来看，镍氢与镍镉都是1.2V，而锂离子电池确为3.6V，锂离子电池的电压是其他两者的3倍。并且同型电池的重量锂离子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，但锂离子电池因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三分之一而使成型后的电池重量和体积减小。

记忆效应

镍氢电池与镍镉电池相同都有记忆效应。因此，定期的放电管理也是必须的。这种定期放电管理属于模糊状态下被处理，甚至也有些在不正确的知识下进行放电（每次放电或者使用几次后进行放电都因公司的不同而有所差异）这种烦琐的放电管理在使用镍氢电池时是无法防止的。相对而言，锂离子电池因为完全没有记忆效应，在使用上非常方便简单。它完全不必理会残余电压多少，直接可进行充电，充电时间自然可以缩短。

充电

当快速充电时，可以透过充电器内的微电脑去防止电池过充的情况出现。现今的镍氢电池含有一种催化剂，可以及时的解除因为过充所造成的危险。2H2+O2--催化剂-->2H2O，但是这个反应只有从过充开始的时间算起的C/10小时内有效（C=电池标示的容量）。当充电程序开始后，电池的温度会上升的很明显，有些急速充电器（低于1小时）内含风扇来防止电池过热。

有的厂商认为：使用一些简单的恒流（且电流要小）充电器，不管有没有计时器，都可以安全地为镍氢电池充电，允许的长时间充电电流为C/10h（电池的标称电量除以10小时）。实际上，一些造价低廉的无线电话基地台和最便宜的电池充电器正是这样工作的。尽管这可能是安全的，但对电池的寿命可能会有不良影响。根据松下公司（Panasonic）的《镍氢电池充电指南》（链接在页面底部），长期使用涓流方式（以很小的电流长时间充电）充电有可能导致电池损坏；为了防止损伤电池，涓流充电的电流应限制在0.033×C每小时到0.05×C每小时之间，最长充电时间为20小时。

关于镍氢电池的长期保养来说，使用低频脉冲-大电流的充电方式要比使用涓流充电方式更能保持好电池状态。

新买回来的，或者是长时间未使用的镍氢电池，要一段激活时间来回复电池电量。因此，一些新的镍氢电池要经过几次充电-放电循环才能达到它们的标称电量。

放电

在电池的使用过程中，也必须小心。关于串联在一起的几颗电池（比如数码相机中4颗AA电池的通常排列方式），要防止电池完全耗尽电能，进而发生反向充电（Reversecharging）。这会对电池出现不可挽回的损害。不过，通常这些设备（比如之前提到的数码相机）能够检测串联电池的放电电压，当它下降到一定程度时，便自动关闭，以保护电池。单颗电池并不会有以上的危险，只会一直放电，直到电压为0。这不会对电池造成损害，实际上，周期性地将电放完然后再充满有利于保持电池的容量与质量。

镍氢电池具有较高的自放电效应，约为每个月30%或更多。这要比镍镉电池每月20%的自放电速率高。电池充得越满，自放电速率就越高；当电量下降到一定程度时，自放电速率又会稍微下降。电池存放处的温度对自放电速率有十分大的影响。正因如此，长时间不用的镍氢电池最好是充到40%的半满状态。

低自放电效应的镍氢电池在2005年推出市面，生产商宣称在20℃室温存放一年后仍可保存70%至85%电量，而且可以以一般的镍氢电池充电机进行充电。某些低自放电效应的镍氢电池在低温下有比碱性电池及锂离子电池更佳的放电特性。

容量

不同型号(特别是不同体积)的电池,容量越高,供应使用的时间越长.抛开体积和重量的因素,当然容量越高越好.但是同样的电池型号,标称容量(比如600mAh)也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为660mAh,另一个是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好。

实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了新增初始容量的东西,而减少了电极稳定用的东西,其结果就是循环使用几十次以后,容量高的电池迅速容量衰竭,而容量低的电池却依然坚挺。许多国内的电芯厂家往往以这个方式来获得高容量的电池。而用户使用半年以后待机时间却是差得一塌糊涂。

民用的那些AA镍氢电池(就是五号电池),一般是1400mAh,却也有标超高容量的(1600mAh),道理也是相同。

提高容量的代价就是牺牲循环寿命,厂家不在电池材料的改性上下文章,是不可能真正提高电池容量的。电池材料比表面积研究是非常重要的，电池材料比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接比较法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸附能力的不同，有些样品的测试可能要耗费一整天的时间，假如测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb2400比表面积测试仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器（兼备直接比较法），更重要的F-Sorb2400比表面积测试仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。