1、 任務三任務三 堿性動力電池及其應用堿性動力電池及其應用【引入】【引入】v堿性電池包含的電池類型廣泛，現階段在電動車堿性電池包含的電池類型廣泛，現階段在電動車輛上應用最多的是鎳氫電池。該種電池技術成熟輛上應用最多的是鎳氫電池。該種電池技術成熟、比功率大、無記憶效應，是產業化生產的混合、比功率大、無記憶效應，是產業化生產的混合動力電動汽車用動力電池的主體，也是至今量產動力電動汽車用動力電池的主體，也是至今量產的電動汽車中應用量最大的電池種類。的電動汽車中應用量最大的電池種類。v本章將重點介紹鎳氫電池的結構、工作原理、充本章將重點介紹鎳氫電池的結構、工作原理、充放電特性以及儲氫合金的基本特性。放電

2、特性以及儲氫合金的基本特性。本章學習目標本章學習目標v1.掌握鎳鎘電池儲能結構及原理掌握鎳鎘電池儲能結構及原理v2.掌握鎳氫電池儲能結構及原理掌握鎳氫電池儲能結構及原理v3.掌握鎳氫電池在電動汽車上的應用掌握鎳氫電池在電動汽車上的應用1.1.堿性動力電池的儲能原理與結構堿性動力電池的儲能原理與結構2.2.堿性動力電池的性能及檢測3.3.堿性動力電池的應用1.1.堿性動力電池的儲能原理與結構堿性動力電池的儲能原理與結構鎳氫電池結構及儲能原理2鎳鎘電池結構及儲能原理1鎳鎘電池結構及儲能原理鎳鎘電池結構及儲能原理v鎳鎘電池鎳鎘電池(Ni-Cd，NickelCadmiun Battery)因其堿性氫氧

3、化物中含有金屬鎳和鎘因其堿性氫氧化物中含有金屬鎳和鎘而得名。而得名。圖4-1鎳鎘電池結構示意圖v鎳鎘蓄電池的正極材料為球形氫氧化鎳，充電時鎳鎘蓄電池的正極材料為球形氫氧化鎳，充電時為為NiOOH,放電時為放電時為Ni(OH)2。負極材料為海綿。負極材料為海綿狀金屬鎘或氧化鎘粉以及氧化鐵粉，氧化鐵粉的狀金屬鎘或氧化鎘粉以及氧化鐵粉，氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴散性，增加極板的作用是使氧化鎘粉有較高的擴散性，增加極板的容量。電解液通常為氫氧化納或氫氧化鉀溶液，容量。電解液通常為氫氧化納或氫氧化鉀溶液，為了增加蓄電池的容量和循環壽命，通常在電解為了增加蓄電池的容量和循環壽命，通常在電解液中加

4、入少量的氫量的氫氧化鋰（大約每升電解液中加入少量的氫量的氫氧化鋰（大約每升電解液加液加1520g）。）。v正極充放電反應為正極充放電反應為v負極充放電反應為負極充放電反應為v電池總反應為電池總反應為22NiOOH+H OeNi(OH) +OH 放電充電2Cd+2OH2eCd(OH) 放電充電222Cd+2NiOOH+2H OCd(OH) +2Ni(OH) 放電充電v(1)鎳電極反應機理鎳電極反應機理v鎳電極充電時，首先是電極中鎳電極充電時，首先是電極中Ni(OH)2顆粒表面顆粒表面的的Ni2+失去電子成為失去電子成為Ni3+，電子通過正極中的導，電子通過正極中的導電網絡和集流體向外電路轉移；同

5、時電網絡和集流體向外電路轉移；同時Ni(OH)2顆顆粒表面晶格粒表面晶格OH中的中的H+通過界面雙電層進入溶通過界面雙電層進入溶液，與溶液中的液，與溶液中的OH結合生成結合生成H2O。上述反應先。上述反應先是發生在是發生在Ni(OH)2顆粒的表面層，使得表面層中顆粒的表面層，使得表面層中質子質子H+濃度降低，而顆粒內部仍保持較高濃度的濃度降低，而顆粒內部仍保持較高濃度的H+。由于濃度梯度，。由于濃度梯度，H+從顆粒內部向表面層擴從顆粒內部向表面層擴散。散。v鎳電極充電時，由于質子鎳電極充電時，由于質子H+在在NiOOHNi(OH)2，顆粒中擴散系數小，顆粒表面的質子，顆粒中擴散系數小，顆粒表面

6、的質子濃度降低，在極限情況下會降低到零，這時表面濃度降低，在極限情況下會降低到零，這時表面層中的層中的NiOOH幾乎全部轉化為幾乎全部轉化為NiO2。電極電勢。電極電勢不斷升高，反應如下不斷升高，反應如下:v由于電極電勢的升高，導致溶液中的由于電極電勢的升高，導致溶液中的OH-被氧化被氧化，發生如下反應，發生如下反應:22NiOOH+OHNiO +H Oe -224OH4eO2H O v因此因此,在充電過程中鎳電極上會有在充電過程中鎳電極上會有O2析出，但析出，但這并不表示充電過程已全部完成。通常情況下，這并不表示充電過程已全部完成。通常情況下，在充電不久時鎳電極就會開始析氧，這是鎳電極在充電

7、不久時鎳電極就會開始析氧，這是鎳電極的一個特點。在極限情況下的一個特點。在極限情況下,表面層中生成的表面層中生成的NiO2并非以單獨的結構存在于電極中，而是摻雜并非以單獨的結構存在于電極中，而是摻雜在在NiOOH晶格中。晶格中。NiO2不穩定，會發生分解，不穩定，會發生分解，析出氧氣。析出氧氣。22212NiO +H O2NiOOH+O2 v(2)鎘電極的反應機理鎘電極的反應機理v鎳鎘電池的負極活性物質是海綿狀金屬鎘，放電鎳鎘電池的負極活性物質是海綿狀金屬鎘，放電產物是難溶于產物是難溶于KOH溶液的溶液的Cd(OH)2。鎘電極的。鎘電極的放電反應機理是溶解一沉積機理，放電時放電反應機理是溶解一

8、沉積機理，放電時Cd被氧被氧化，生成化，生成Cd(OH)3進入溶液，然后再形成進入溶液，然后再形成Cd(OH)2沉積在電極上。沉積在電極上。Cd(OH)3在堿液中在堿液中的溶解度為的溶解度為910-5mol/L，該濃度可以使鎘電，該濃度可以使鎘電極具有較高的反應速率，這也是鎳鎘電池能夠高極具有較高的反應速率，這也是鎳鎘電池能夠高倍率放電的主要原因。倍率放電的主要原因。 電極的放電機理為首先發電極的放電機理為首先發生生OH的吸附的吸附:Cd+OHCdOHe 吸附v隨著電板電勢不斷升高，鎘進一步氧化，生成隨著電板電勢不斷升高，鎘進一步氧化，生成Cd(OH)3進入溶液進入溶液:v當界面溶液中當界面溶

9、液中Cd(OH)3過飽和時，過飽和時，Cd(OH)2就沉積析出就沉積析出:v生成的生成的Cd(OH)2附著在電極表面上，形成疏松附著在電極表面上，形成疏松多孔的多孔的Cd(OH)2，有利于溶液中的，有利于溶液中的OH繼續向繼續向電極內部擴散，使內部的海綿狀鎘也通過溶解沉電極內部擴散，使內部的海綿狀鎘也通過溶解沉積過程轉化為積過程轉化為Cd(OH)2實現內部活性物質的放實現內部活性物質的放電。電。3CdOH2OHCd(OH)2e 吸附32Cd(OH)Cd(OH)OH 鎳氫電池結構及儲能原理鎳氫電池結構及儲能原理v鎳氫鎳氫(MH-Ni)電池是在電池是在Ni-Cd電池的基礎上發電池的基礎上發展起來的

10、，相對于鎳鎘電池，其最大的優點是環展起來的，相對于鎳鎘電池，其最大的優點是環境友好不存在重金屬污染。民用鎳氫電池又是境友好不存在重金屬污染。民用鎳氫電池又是以航天用高壓鎳氫電池為基礎，由于高壓鎳氫電以航天用高壓鎳氫電池為基礎，由于高壓鎳氫電池采用高壓氫，而且還需要用貴金屬作催化劑，池采用高壓氫，而且還需要用貴金屬作催化劑，這就很難為民用所接受。自這就很難為民用所接受。自20世紀世紀70年代中期年代中期，研究者開始探索民用的低壓氫鎳電池。鎳氫電，研究者開始探索民用的低壓氫鎳電池。鎳氫電池于池于1988年進入實用化階段，年進入實用化階段，1990年在日本年在日本開始規模生產。開始規模生產。v目前，

11、以儲氫合金為負極材料的鎳氫電池能滿足目前，以儲氫合金為負極材料的鎳氫電池能滿足混合動力電動汽車所要求的高能量、高功率、長混合動力電動汽車所要求的高能量、高功率、長壽命和足夠寬的工作溫度范圍要求動力電動汽車壽命和足夠寬的工作溫度范圍要求動力電動汽車動力電池市場的主流產品，同時該類電池也已經動力電池市場的主流產品，同時該類電池也已經廣泛地應用在電子工具、電動自行車等日常生活廣泛地應用在電子工具、電動自行車等日常生活用品上。用品上。v1.鎳氫電池結構鎳氫電池結構v包括以鎳的儲氫合金為主要包括以鎳的儲氫合金為主要材料的負極板、具有保液能材料的負極板、具有保液能力和良好透氣性的隔膜、堿力和良好透氣性的隔

12、膜、堿性電解液、金屬殼體、具有性電解液、金屬殼體、具有自動密封的安全閥及其他部自動密封的安全閥及其他部件。圖示的圓柱形電池，采件。圖示的圓柱形電池，采用被隔膜相互隔離開的正、用被隔膜相互隔離開的正、負極板呈螺旋狀卷繞在殼體負極板呈螺旋狀卷繞在殼體內，殼體用蓋帽進行密封，內，殼體用蓋帽進行密封，在殼體和蓋帽之間用絕緣材在殼體和蓋帽之間用絕緣材質的密封圈隔開。質的密封圈隔開。v儲氫合金在進行吸氫放氫化學反應儲氫合金在進行吸氫放氫化學反應(可逆反應可逆反應)的過程中，也伴隨著放熱吸熱的熱反應的過程中，也伴隨著放熱吸熱的熱反應(可逆反可逆反應應)，同時也產生充電放電的電化學反應，同時也產生充電放電的電

13、化學反應(可逆可逆反應反應)。具有實用價值的儲氫合金應該具有儲氫量。具有實用價值的儲氫合金應該具有儲氫量大、容易活化、吸氫放氫的化學反應速率快、大、容易活化、吸氫放氫的化學反應速率快、使用壽命長及成本低廉等特性。使用壽命長及成本低廉等特性。v2.鎳氫電池工作原理鎳氫電池工作原理v 鎳氫電池正極的活性物質為鎳氫電池正極的活性物質為NiOOH(放電時放電時)和和Ni(OH)2(充電時充電時)，負極板的活性物質為，負極板的活性物質為H2(放電時放電時)和和H2O(充電時充電時)，電解液采用，電解液采用30%的氫的氫氧化鉀溶液電化學反應如下：氧化鉀溶液電化學反應如下：v 負極反應式負極反應式v 正極反

14、應式正極反應式v 電池反應式電池反應式2xxH OMxexOHMH 充電放電22()iNi OHOHN OOHH Oe 充電放電2()xxNi OHMxNiOOHMH 充電放電v鎳氫電池的反應與鎳鎘電池相似，只是負極充、鎳氫電池的反應與鎳鎘電池相似，只是負極充、放電過程中生成物不同。放電過程中生成物不同。v鎳氫電池在充、放電過程中鎳氫電池在充、放電過程中，正、負極上在進行正、負極上在進行電化學反應時不發生任何中間態的可溶性金屬離電化學反應時不發生任何中間態的可溶性金屬離子，也沒有電解液中的任何組分消耗和生成，因子，也沒有電解液中的任何組分消耗和生成，因而鎳氫電池可以做成密封型結構。而鎳氫電池可

15、以做成密封型結構。v鎳氫電池的電解液多采用鎳氫電池的電解液多采用KOH水溶液水溶液，并加入少并加入少量的量的LiOH。v隔膜采用多孔維尼綸無紡布或尼龍無紡布等。隔膜采用多孔維尼綸無紡布或尼龍無紡布等。v為了防止充電過程后期電池內壓過高為了防止充電過程后期電池內壓過高，電池中裝電池中裝有防爆裝置。有防爆裝置。v當鎳氫電池過充電時，金屬殼內的氣體壓力將逐當鎳氫電池過充電時，金屬殼內的氣體壓力將逐漸上升。當該壓力達到一定數值后，頂蓋上的限漸上升。當該壓力達到一定數值后，頂蓋上的限壓安全排氣孔打開，因此可以避免電池因氣體壓壓安全排氣孔打開，因此可以避免電池因氣體壓力過大而爆炸。力過大而爆炸。v鎳氫電池

16、放電時，正極上鎳氫電池放電時，正極上NiOOH得到電子還原得到電子還原成為成為Ni(OH)2；負極金屬氫化物；負極金屬氫化物 (MHx)內部的內部的氫原子擴散到表面形成吸附態氫原子，接著再發氫原子擴散到表面形成吸附態氫原子，接著再發生電化學反應生成水和儲氫合金。在鎳氫電池出生電化學反應生成水和儲氫合金。在鎳氫電池出現過放電時，正極活性物質中的現過放電時，正極活性物質中的NiOOH已經消已經消耗完了，這時正極上會發生水分子被還原為氫和耗完了，這時正極上會發生水分子被還原為氫和OH-離子。負極上由于儲氫合金的催化作用，使離子。負極上由于儲氫合金的催化作用，使OH-離子與氫反應又生成水。離子與氫反應

17、又生成水。v過充電時，正極上會析出氧，然后擴散到負極上過充電時，正極上會析出氧，然后擴散到負極上發生去極化反應，生成發生去極化反應，生成0H離子。在電池過充電和離子。在電池過充電和過放電過程中，正、負極上發生的反應可用正式過放電過程中，正、負極上發生的反應可用正式表示表示v 正極：過充電析出氧正極：過充電析出氧 v 過放電析出氫過放電析出氫 v 負極：過充電消耗氧負極：過充電消耗氧 v 過放電消耗氫過放電消耗氫 eOHOOH4242222222HOHeOHOHeOOH44222-222+22+eOHOHHv儲氫合金既承擔著儲氫的作用，又起到催化劑作儲氫合金既承擔著儲氫的作用，又起到催化劑作用，

18、在電池出現過充和過放電時，可以消除由正用，在電池出現過充和過放電時，可以消除由正極產生的極產生的O2和和H2。從而使電池具有耐過充、過。從而使電池具有耐過充、過放電的能力。但隨著充、放電循環的進行放電的能力。但隨著充、放電循環的進行，儲氫儲氫合金的催化能力逐漸退化，電池的內壓就會上升合金的催化能力逐漸退化，電池的內壓就會上升，最終導致電池漏液失效。，最終導致電池漏液失效。2.2.堿性動力電池的堿性動力電池的性能及檢測鎳鎘電池應用存在的問題2鎳鎘電池的特性1鎳氫電池與鎳鎘電池的對比分析3鎳鎘電池的特性鎳鎘電池的特性v鎳鎘電池標稱電壓為鎳鎘電池標稱電壓為1.2V，具有使用壽命長，具有使用壽命長(可

19、可充放電循環充放電循環1000次以上次以上)、機械強度高、密封性、機械強度高、密封性能好、使用溫度范圍大能好、使用溫度范圍大(-40+50)維護保養維護保養方便、能耐受大電流方便、能耐受大電流(高于正常使用電流的幾倍乃高于正常使用電流的幾倍乃至至10倍倍)的瞬時沖擊等優點。的瞬時沖擊等優點。v(1)充放電性能充放電性能v鎳鎘電池的標準電動勢是鎳鎘電池的標準電動勢是1.299V，額定電壓是，額定電壓是1.2V，平均工作電壓為，平均工作電壓為1. 201. 25V。剮充。剮充完電的電池開路電壓較高，可以到達完電的電池開路電壓較高，可以到達1.4V以上，以上，放置一段時間后，正極不穩定的放置一段時間

20、后，正極不穩定的NiO2發生分解，發生分解，開路電壓會降低到開路電壓會降低到1.35V左右。左右。v鎳鎘電池在充電開始時，電池電壓在鎳鎘電池在充電開始時，電池電壓在1.3V左右，左右，隨著充電進行，電壓緩緩上升到隨著充電進行，電壓緩緩上升到l.41.5V并穩并穩定較長時間。充電電壓超過定較長時間。充電電壓超過1.55V后，電解液中后，電解液中的水開始電解，產生氣體，電壓開始急劇上升，的水開始電解，產生氣體，電壓開始急劇上升，到充電末期，正、負極上都開始析出氣體電池到充電末期，正、負極上都開始析出氣體電池電壓達到電壓達到1.71.8V。鎳鎘電池的放電曲線比較。鎳鎘電池的放電曲線比較平穩，只是在放

21、電終止時電壓突然下降，一般以平穩，只是在放電終止時電壓突然下降，一般以O.2C放電時，電壓穩定在放電時，電壓穩定在1.2V左右。左右。v(2)倍率持續放電特性倍率持續放電特性v動力鎳鎘電池允許大電流放電而不會損壞，允許動力鎳鎘電池允許大電流放電而不會損壞，允許放電倍率在放電倍率在10C以上，但是大電流放電時，電壓以上，但是大電流放電時，電壓下降很快，電池可放出的能量下降。下降很快，電池可放出的能量下降。v(3)高低溫放電性能高低溫放電性能v溫度升高時，鎳鎘電池的容量會增加，但溫度超溫度升高時，鎳鎘電池的容量會增加，但溫度超過過50時，正極的析氧過電勢降低，正極充電不時，正極的析氧過電勢降低，正

22、極充電不完全；同時鎘的溶解會隨著溫度上升而增大完全；同時鎘的溶解會隨著溫度上升而增大,遷移遷移到隔膜中，容易形成鎘枝晶，導致電池內部微短到隔膜中，容易形成鎘枝晶，導致電池內部微短路；另外高溫還會加速鎳基板腐蝕和鎘膜氧化，路；另外高溫還會加速鎳基板腐蝕和鎘膜氧化，導致電池失效。導致電池失效。v低溫情況下，電解液的電阻增加會使鎳鎘電池低溫情況下，電解液的電阻增加會使鎳鎘電池的容量下降。如的容量下降。如-45以以O.2C放電鎳鎘電池一般放電鎳鎘電池一般只能提供只能提供50%左右的額定容量；左右的額定容量；-18以以3C放放電一般可以放出電一般可以放出30%以上的額定容量。以上的額定容量。v(4)耐過

23、充電和過放電性能耐過充電和過放電性能v鎳鎘電池具有很好的耐過充電和過放電能力。鎳鎘電池具有很好的耐過充電和過放電能力。1C恒電流持續充電恒電流持續充電2h，或強迫過放電不超過，或強迫過放電不超過2h，電池不會損壞。鉛酸電池及后續章節介紹的鋰離電池不會損壞。鉛酸電池及后續章節介紹的鋰離子電池在這種情況下，都將產生永久的損壞。子電池在這種情況下，都將產生永久的損壞。鎳鎘電池應用存在的問題鎳鎘電池應用存在的問題v （1）記憶效應，鎳鎘電池長期不徹底充電、放電，易在）記憶效應，鎳鎘電池長期不徹底充電、放電，易在電池內留下痕跡，降低電池容量，這種現象稱為電池記憶電池內留下痕跡，降低電池容量，這種現象稱為

24、電池記憶效應。比如，鎳鎘電池長期只放出效應。比如，鎳鎘電池長期只放出80%的電量后就開始的電量后就開始充電，一段時間后，電池充滿電后也只能放出充電，一段時間后，電池充滿電后也只能放出80%的電的電量。量。v 記憶效應的出現主要是由于傳統工藝中負極為燒結式記憶效應的出現主要是由于傳統工藝中負極為燒結式，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在完全放電之前就重新充電，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在完全放電之前就重新充電，鎘晶粒容易聚集成塊，造成，鎘晶粒容易聚集成塊，造成Ni電極膨脹或生成不導電電極膨脹或生成不導電的的Ni(OH)2，從而引起電池電壓下降或容量減少，使電，從而引起電池電壓下降或容量減少，使電池放電時形

25、成次級放電平臺。鎳鎘電池會儲存這一放電平池放電時形成次級放電平臺。鎳鎘電池會儲存這一放電平臺并在下次循環中將其作為放電的終點。同樣在每一次使臺并在下次循環中將其作為放電的終點。同樣在每一次使用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應，使電池用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應，使電池的容量變得更低。的容量變得更低。v（2）環境污染）環境污染 鎘是鎳鎘電池的必備原材料，鎘是鎳鎘電池的必備原材料，但有大量研究表明，在人體內，鎘的半衰期長達但有大量研究表明，在人體內，鎘的半衰期長達730年，可蓄積年，可蓄積50年之久，攝入或吸人過量的鎘年之久，攝入或吸人過量的鎘可引起腎、肺、肝、骨、生殖效應及

26、癌癥在可引起腎、肺、肝、骨、生殖效應及癌癥在1993年，國際抗癌聯盟就將鎘定為年，國際抗癌聯盟就將鎘定為LA級致癌物級致癌物。一般人在低劑量鎘環境中暴露即可導致腎功能。一般人在低劑量鎘環境中暴露即可導致腎功能損傷、骨密度降低、鈣排泄增加及生殖毒性。鎘損傷、骨密度降低、鈣排泄增加及生殖毒性。鎘及其化合物是補課降解的環境污染物，可通過廢及其化合物是補課降解的環境污染物，可通過廢水、廢氣、廢渣大量流人環境，產生環境污染及水、廢氣、廢渣大量流人環境，產生環境污染及健康危害。基于環境保護的原因，許多發達國家健康危害。基于環境保護的原因，許多發達國家已建議禁止使用鎳鎘電池。已建議禁止使用鎳鎘電池。鎳氫電池

27、與鎳鎘電池的對比分析鎳氫電池與鎳鎘電池的對比分析v同鎳鎘電池相比，鎳氫電池具有以下顯著優點：同鎳鎘電池相比，鎳氫電池具有以下顯著優點：v 1)能量密度高，同尺寸電池，容量是鎳鎘電能量密度高，同尺寸電池，容量是鎳鎘電池的池的1.52倍。倍。v 2)環境相容性好環境相容性好,無鎘污染，無鎘污染，v 3)可大電流快速充放電，充放電倍率高。可大電流快速充放電，充放電倍率高。v 4)無明顯的記憶效應。無明顯的記憶效應。v 5)低溫性能好，耐過充放能力強。低溫性能好，耐過充放能力強。v 6)工作電壓與鎳鎘電池相同，為工作電壓與鎳鎘電池相同，為1.2V。v鎳氫電池是鎳鎘電池的換代產品，電池的物理參鎳氫電池是

28、鎳鎘電池的換代產品，電池的物理參數，如尺寸、質量和外觀完全可與鎳鎘電池互換數，如尺寸、質量和外觀完全可與鎳鎘電池互換，電性能也基本一致，充放電曲線相似，放電曲，電性能也基本一致，充放電曲線相似，放電曲線非常平滑，電快要消耗完時，電壓才會突然下線非常平滑，電快要消耗完時，電壓才會突然下降，故使用時完全可替代鎳鎘電池，而不需要對降，故使用時完全可替代鎳鎘電池，而不需要對設備進行任何改造。設備進行任何改造。v 鎳氫電池的缺點是自放電與壽命不如鎳鎘電池鎳氫電池的缺點是自放電與壽命不如鎳鎘電池,但也能達到但也能達到500次循環壽命和國際電工委員會的次循環壽命和國際電工委員會的推薦標準。推薦標準。v 吸氫

29、電極自放電包括可逆自放電和不可逆自放電。吸氫電極自放電包括可逆自放電和不可逆自放電。v 可逆自放電的主要原因在于環境壓力低于電極中金屬氫化可逆自放電的主要原因在于環境壓力低于電極中金屬氫化物的平衡氫壓，氫氣會從電極中脫附出來。當吸氫電極與物的平衡氫壓，氫氣會從電極中脫附出來。當吸氫電極與氧化鎳正極組成氧化鎳正極組成MH/Ni電池時，這些逸出的氫氣與正極電池時，這些逸出的氫氣與正極活性物質活性物質NiOOH反應生成反應生成Ni(OH)2，形成放電反應，該，形成放電反應，該部分自放電可以通過再充電復原。部分自放電可以通過再充電復原。v 不可逆自放電主要是由于負極的化學或電化學因素所引起不可逆自放電

30、主要是由于負極的化學或電化學因素所引起。如合金表面電勢較低的稀土元素與電解液反應形成氫氧。如合金表面電勢較低的稀土元素與電解液反應形成氫氧化物等，例如化物等，例如Pb稀土在表面偏析，并生成稀土在表面偏析，并生成La(OH)5，使，使合金組成發生變化，吸氫能力下降，這種吸氫能力下降無合金組成發生變化，吸氫能力下降，這種吸氫能力下降無法用充電方法復原。法用充電方法復原。鎳氫電池特性鎳氫電池特性v1.充放電特性充放電特性v(1)充電特性充電特性v鎳氫電池充電特性曲線如圖鎳氫電池充電特性曲線如圖6-3所示，該曲線大所示，該曲線大致可分為三段。致可分為三段。v 開始時電壓上升較快，然后比較平坦。這是由于

31、開始時電壓上升較快，然后比較平坦。這是由于Ni(OH)2導電性極差但充電產物導電性極差但充電產物NiOOH導電性是前者的導電性是前者的l0倍，因而充電剛開始時，電壓上升很快。有倍，因而充電剛開始時，電壓上升很快。有NiOOH生生成后，充電電壓上升速率降低，電壓變得比較平坦。隨著成后，充電電壓上升速率降低，電壓變得比較平坦。隨著充電過程的進行，當充電容量接近電池的額定容量的充電過程的進行，當充電容量接近電池的額定容量的75%左右時，儲氫合金中的氫原子擴散速度減慢。由于左右時，儲氫合金中的氫原子擴散速度減慢。由于氧在儲氫合金中的擴散速度受負極反應速度的限制，以及氧在儲氫合金中的擴散速度受負極反應速

32、度的限制，以及此時正極開始逐步析出氧氣，因而充電電壓就再次呈現快此時正極開始逐步析出氧氣，因而充電電壓就再次呈現快速上升的趨勢。當充電量超過電池設計容量之后就進入過速上升的趨勢。當充電量超過電池設計容量之后就進入過充電階段。此時正極析出的氧會在負極儲氫合金表面進行充電階段。此時正極析出的氧會在負極儲氫合金表面進行還原、去極化，使負極電位正移，電池溫度迅速升高，加還原、去極化，使負極電位正移，電池溫度迅速升高，加之鎳氫電池反應溫度系數是負值，因此電池的充電電壓就之鎳氫電池反應溫度系數是負值，因此電池的充電電壓就會下降。會下降。v鎳氫電池常用恒流充電的方式進行充電，在充電鎳氫電池常用恒流充電的方式

33、進行充電，在充電過程中電池所達到的最高電壓是鎳氫電池的一個過程中電池所達到的最高電壓是鎳氫電池的一個重要特性。充電最高電壓往往標志著整個充電過重要特性。充電最高電壓往往標志著整個充電過程的電壓程的電壓=充電電壓越低，說明電池在充電過程充電電壓越低，說明電池在充電過程中的極化就越小，電池的充電效率就越高，電池中的極化就越小，電池的充電效率就越高，電池的使用壽命就可能越長。的使用壽命就可能越長。v 采用該方法，充電過程的終點控制是一個非常實際的問題充電終點采用該方法，充電過程的終點控制是一個非常實際的問題充電終點控制的方式主要有控制的方式主要有:v 1)定時控制。設置一定的充電時間來控制充電終點，

34、一般設定要定時控制。設置一定的充電時間來控制充電終點，一般設定要充入充入110%額定容量所需的時間來控制。額定容量所需的時間來控制。v 2)TCO，即最高溫度控制。考慮電池的安全和特性應當避免高溫，即最高溫度控制。考慮電池的安全和特性應當避免高溫充電，一般電池溫度升高到充電，一般電池溫度升高到60時應當停止充電。時應當停止充電。v 3)電壓峰值控制。充電過程中電池的電壓達到峰值并保持，即電壓峰值控制。充電過程中電池的電壓達到峰值并保持，即V=0，據此來判斷充電的終點。，據此來判斷充電的終點。v 4)dT/dt即深度變化率控制。通過檢測電池溫度變化率峰值來判即深度變化率控制。通過檢測電池溫度變化

35、率峰值來判斷充電的終點。斷充電的終點。v 5)T，即溫度差控制。溫度差為電池充滿電時溫度與環境溫度之，即溫度差控制。溫度差為電池充滿電時溫度與環境溫度之差差v 6)-V，即電壓降控制。當電池充滿電時，電壓達到峰值后會下，即電壓降控制。當電池充滿電時，電壓達到峰值后會下降一定的值，據此判斷充電終點。降一定的值，據此判斷充電終點。v(2)放電特性鎳氫電池工作電壓為放電特性鎳氫電池工作電壓為1.2V，指的是，指的是放電電壓的平臺電壓。它是鎳氫電池的重要性能放電電壓的平臺電壓。它是鎳氫電池的重要性能指標。鎳氫電池的放電性能隨放電電流、溫度和指標。鎳氫電池的放電性能隨放電電流、溫度和其他因素的改變而變化

36、。如圖其他因素的改變而變化。如圖4-4所示。電池的所示。電池的放電特性受電流環境溫度等因素的影響，電流放電特性受電流環境溫度等因素的影響，電流越大，溫度越低，電池放電電壓和放電效率越低越大，溫度越低，電池放電電壓和放電效率越低，長期大電流放電對電池的壽命也會造成一定的，長期大電流放電對電池的壽命也會造成一定的影響。截止電壓一般設定在影響。截止電壓一般設定在0.91.V，如果截，如果截止電壓設定得太高止電壓設定得太高,則電池容量不能被充分利用，則電池容量不能被充分利用，反之，則容易引起電池過放。反之，則容易引起電池過放。圖4-4 典型的放電性能（不同放電倍率放電曲線）v2.容量特性容量特性v 電

37、池的實際容量受到理論容量的限制，但與實電池的實際容量受到理論容量的限制，但與實際放電機制和應用工況密切相關。在高倍率即大際放電機制和應用工況密切相關。在高倍率即大電流放電條件電流放電條件F，電極的極化增強，內阻增大，電極的極化增強，內阻增大，放電電壓下降很快，電池的能量效率降低，電池放電電壓下降很快，電池的能量效率降低，電池的實際容量一般都低于額定容量。相應地，在低的實際容量一般都低于額定容量。相應地，在低倍率放電條件下，放電電壓下降緩慢電池實際倍率放電條件下，放電電壓下降緩慢電池實際放出的容量常常高于額定容量。鎳氫電池的充電放出的容量常常高于額定容量。鎳氫電池的充電電流、擱置時間、放電終止電

38、壓和放電電流等均電流、擱置時間、放電終止電壓和放電電流等均會對放電容量產生影響。會對放電容量產生影響。v(1)充電電流對放電容量的影響充電電流對放電容量的影響v充電負極反應方程式中消耗電荷生成充電負極反應方程式中消耗電荷生成OH，電荷，電荷不能再釋放利用，因而電池的充電效率總是小于不能再釋放利用，因而電池的充電效率總是小于100%。隨充電電流倍率增大，電極極化增加，。隨充電電流倍率增大，電極極化增加，將加劇鎳氫電池中氧氣析出的復合反應，導致充將加劇鎳氫電池中氧氣析出的復合反應，導致充電效率和放電容量降低。電效率和放電容量降低。v基于該反應原理，放電容量隨充電容量的變化也基于該反應原理，放電容量

39、隨充電容量的變化也體現為隨充電過程進行，電池體現為隨充電過程進行，電池SOC升高，電池可升高，電池可放電容量增加，初期可放電容量增加較快，隨充放電容量增加，初期可放電容量增加較快，隨充電過程中復合反應出現，可放電容量增加速度減電過程中復合反應出現，可放電容量增加速度減緩，最終可放電容量將達到穩定值。緩，最終可放電容量將達到穩定值。v(2)擱置時間對放電容量的影響擱置時間對放電容量的影響v擱置時間對鎳氫電池放電容量的影響本質上就是擱置時間對鎳氫電池放電容量的影響本質上就是鎳氫電池的自放電問題。擱置時間對放電容量的鎳氫電池的自放電問題。擱置時間對放電容量的影響是由于金屬氧化物不穩定引起的，這種不穩

40、影響是由于金屬氧化物不穩定引起的，這種不穩定性在剛充完電或高荷電狀態時表現尤為明顯，定性在剛充完電或高荷電狀態時表現尤為明顯，而后漸趨平衡和穩定，因而鎳氫電池放電容量隨而后漸趨平衡和穩定，因而鎳氫電池放電容量隨擱置時間的延長而下降，擱置的開始階段容量下擱置時間的延長而下降，擱置的開始階段容量下降較快。降較快。v(3)放電電流對放電容量的影響放電電流對放電容量的影響v電池內阻主要包括歐姆內阻和電化學極化內阻兩電池內阻主要包括歐姆內阻和電化學極化內阻兩部分。歐姆內阻對一特定的電池來說也是一個定部分。歐姆內阻對一特定的電池來說也是一個定值，電化學極化內阻則與發生電化學反應時的極值，電化學極化內阻則與

41、發生電化學反應時的極化狀態有關，而放電電流是影響電極極化狀態的化狀態有關，而放電電流是影響電極極化狀態的一個重要因素。放電電流增大，電極極化也增大一個重要因素。放電電流增大，電極極化也增大，電化學極化內阻就大，其端電壓相對較低。對，電化學極化內阻就大，其端電壓相對較低。對于相同的放電終止電壓來說，最終反映為放電容于相同的放電終止電壓來說，最終反映為放電容量測試結果較低。量測試結果較低。v(4)放電終止電壓對放電容量的影響放電終止電壓對放電容量的影響v放電終止電壓直接影響放電時間，而放電容量實放電終止電壓直接影響放電時間，而放電容量實際是放電電流與放電時間的乘積，因而放電容量際是放電電流與放電時

42、間的乘積，因而放電容量隨放電終止電壓的降低而增加。但鎳氫電池的放隨放電終止電壓的降低而增加。但鎳氫電池的放電電壓不能無限地降低，一般選定在電電壓不能無限地降低，一般選定在0.9V左右。左右。過低將出現過放電現象，影響鎳氫電池的使用壽過低將出現過放電現象，影響鎳氫電池的使用壽命。命。v3.內壓內壓v鎳氫電池內壓產生的基本原因是電池在充放電過鎳氫電池內壓產生的基本原因是電池在充放電過程中，正極析出氧氣和負極析出氫氣。從而產生程中，正極析出氧氣和負極析出氫氣。從而產生電池的內壓。鎳氫電池的內壓是直存在的，通常電池的內壓。鎳氫電池的內壓是直存在的，通常都維持在正常水平，不會引起安全問題。但在過都維持在

43、正常水平，不會引起安全問題。但在過充或過放情況下，電池內壓升高到一定程度，就充或過放情況下，電池內壓升高到一定程度，就有可能帶來安全問題鎳氫電池的內壓與充電方式有可能帶來安全問題鎳氫電池的內壓與充電方式及荷電狀態有關。及荷電狀態有關。v圖圖4-5不不同鎳氫電同鎳氫電池充電過池充電過程中內壓程中內壓的變化曲的變化曲線線v當電池荷電狀態達到當電池荷電狀態達到100%以前，內壓增加平緩以前，內壓增加平緩，當荷電超過，當荷電超過100%后，內壓急劇增加。因此，后，內壓急劇增加。因此，過充電的鎳氫電池存在一定的安全隱患。過充電的鎳氫電池存在一定的安全隱患。v試驗數據表明，隨著電池充電、放電循環次數增試驗

44、數據表明，隨著電池充電、放電循環次數增加，內壓也會逐漸升高，同時電池中氫、氧氣體加，內壓也會逐漸升高，同時電池中氫、氧氣體比例也會發生變化。鎳氫電池中電解液的量也會比例也會發生變化。鎳氫電池中電解液的量也會影響電池內壓，電解液過多會使內壓升得很高。影響電池內壓，電解液過多會使內壓升得很高。v4.自放電和儲存性能自放電和儲存性能v 電池的自放電主要是由電極材料、制造工藝、電池的自放電主要是由電極材料、制造工藝、儲存條件等多方面因素決定的。鎳氫電池自放電儲存條件等多方面因素決定的。鎳氫電池自放電受控于儲氫合金電極。儲氫合金電極的自放電可受控于儲氫合金電極。儲氫合金電極的自放電可以分為可逆與不可逆兩

45、部分。可逆放電是由于電以分為可逆與不可逆兩部分。可逆放電是由于電極合金的平臺壓力大于電池內壓造成的而不可逆極合金的平臺壓力大于電池內壓造成的而不可逆部分是由于電極合金的不斷氧化而使合金失效所部分是由于電極合金的不斷氧化而使合金失效所致。鎳氫電池在自然擱置狀態時容量的衰減速率致。鎳氫電池在自然擱置狀態時容量的衰減速率很快。在很快。在2下，鎳氫電池的月自放電率達到下，鎳氫電池的月自放電率達到20%25%。v影響自放電速率的因素主要是電池儲存的溫度和影響自放電速率的因素主要是電池儲存的溫度和濕度條件等。溫度升高會使電池內正負極材料的濕度條件等。溫度升高會使電池內正負極材料的反應活性提高，同時電解液的

46、離子傳導速度加快反應活性提高，同時電解液的離子傳導速度加快，隔膜等輔助材料的強度降低，使自放電反應速，隔膜等輔助材料的強度降低，使自放電反應速率大大提高。如果溫度太高，就會嚴重破壞電池率大大提高。如果溫度太高，就會嚴重破壞電池內的化學平衡，發生不可逆反應，最終會嚴重損內的化學平衡，發生不可逆反應，最終會嚴重損害電池的整體性能。濕度的影響與溫度條件相似害電池的整體性能。濕度的影響與溫度條件相似，環境濕度太高也會加快自放電反應。一般來說，環境濕度太高也會加快自放電反應。一般來說，低溫和低濕的環境條件下，電池的白放電率低，低溫和低濕的環境條件下，電池的白放電率低，有利于電池的儲存。但是溫度太低也可能

47、造成有利于電池的儲存。但是溫度太低也可能造成電極材料的不可逆變化，使電池的整體性能大大電極材料的不可逆變化，使電池的整體性能大大降低。降低。v針對隔膜材料對鎳氫電池自放電的影響，可以選針對隔膜材料對鎳氫電池自放電的影響，可以選用丙烯酸改性的聚丙烯用丙烯酸改性的聚丙烯(PP)隔膜來改善鎳氫電池隔膜來改善鎳氫電池的荷電保持能力，降低電池的可逆自放電可以通的荷電保持能力，降低電池的可逆自放電可以通過選擇合適的合金組分，來使其平臺壓力小于電過選擇合適的合金組分，來使其平臺壓力小于電池內壓來實現，降低電池的不可逆自放電可以通池內壓來實現，降低電池的不可逆自放電可以通過選擇合適的合金組分實現。過選擇合適的

48、合金組分實現。v 鎳氫電池自放電率較高，這不僅與正、負極材鎳氫電池自放電率較高，這不僅與正、負極材料的組成，電解液的組成和隔膜材料有關，而且料的組成，電解液的組成和隔膜材料有關，而且還與電池的化成方法等有關。還與電池的化成方法等有關。v電池的儲存性能是指電池在一定條件下儲存一定電池的儲存性能是指電池在一定條件下儲存一定時間后主要性能參數的變化，包括容量的下降、時間后主要性能參數的變化，包括容量的下降、外觀情況和有無變形或滲液情況。國家標準均有外觀情況和有無變形或滲液情況。國家標準均有對電池的容量下降和外觀變化及漏液比例的限制對電池的容量下降和外觀變化及漏液比例的限制v電池在儲存過程中容量下降主

49、要是由電極自放電電池在儲存過程中容量下降主要是由電極自放電引起的，自放電率高對電池儲存非常不利，所以引起的，自放電率高對電池儲存非常不利，所以一般鎳氫電池都遵從即充即用的原則，不適宜較一般鎳氫電池都遵從即充即用的原則，不適宜較長時間放置。長時間放置。v鎳氫電池的存放條件為：存放區應保持清潔、涼鎳氫電池的存放條件為：存放區應保持清潔、涼爽、通風；溫度應在爽、通風；溫度應在1025之間，一般不應之間，一般不應超過超過30；相對濕度以不大于；相對濕度以不大于65%為宜。為宜。v除了合適的儲存溫度和濕度條件外，必須注意的除了合適的儲存溫度和濕度條件外，必須注意的是：是：v1)長期放置的電池應該采用荷電

50、狀態儲存，一般長期放置的電池應該采用荷電狀態儲存，一般可預充可預充50%100%的電量后儲藏。的電量后儲藏。v2)在儲存過程中，要保證至少每在儲存過程中，要保證至少每3個月對電池充個月對電池充電一次，以恢復到飽和容量；這是因為放完電的電一次，以恢復到飽和容量；這是因為放完電的電池電池(放電到終止電壓放電到終止電壓)在儲存的過程中，一方面在儲存的過程中，一方面會繼續自放電造成過放，而且電池內的正負極、會繼續自放電造成過放，而且電池內的正負極、隔膜和輔助材料經常會發生嚴重的電解液腐蝕和隔膜和輔助材料經常會發生嚴重的電解液腐蝕和漏液現象，對電池的整體性能造成致命的損害。漏液現象，對電池的整體性能造成

51、致命的損害。v5.溫度特性溫度特性v鎳氫電池在中高溫環境下，由于溫度高有利于合鎳氫電池在中高溫環境下，由于溫度高有利于合金中氫原子的擴散，提高了合金的動力學性能，金中氫原子的擴散，提高了合金的動力學性能，且電解液中且電解液中KOH的電導率也隨溫度升高而增加，的電導率也隨溫度升高而增加，電池放電容量明顯比低溫時放電容量大。但溫度電池放電容量明顯比低溫時放電容量大。但溫度過高過高(一般超過一般超過45)，雖然電解質電導率大，電，雖然電解質電導率大，電流遷移能力增強，遷移內阻減小，但電解液溶劑流遷移能力增強，遷移內阻減小，但電解液溶劑水分蒸發快，增加了電解液的歐姆內阻，兩者相水分蒸發快，增加了電解液

52、的歐姆內阻，兩者相互抵消，放電容量將不再增加。互抵消，放電容量將不再增加。v鎳氫電池的正常存儲溫度是鎳氫電池的正常存儲溫度是-2045，最佳存，最佳存儲溫度是在儲溫度是在1025。一般情況下，當溫度降。一般情況下，當溫度降到低于到低于-20時，電池中的電解液會凝固，電池時，電池中的電解液會凝固，電池內阻會變得無窮大，電池內部可能發生不可逆的內阻會變得無窮大，電池內部可能發生不可逆的變化，導致電池無法激活到正常狀態，甚至無法變化，導致電池無法激活到正常狀態，甚至無法使用。當溫度超過使用。當溫度超過45時，電池自放電速率大大時，電池自放電速率大大加快，電解液會發生副反應而產生大量氣體，電加快，電解

53、液會發生副反應而產生大量氣體，電極片中的輔助材料可能變質失效，從而導致整個極片中的輔助材料可能變質失效，從而導致整個電池逐漸老化和容量衰減，甚至在短期內失效。電池逐漸老化和容量衰減，甚至在短期內失效。v6.循環壽命循環壽命v 鎳氫電池的循環壽命受充放電濕度、溫度和使鎳氫電池的循環壽命受充放電濕度、溫度和使用方法的影響。在現在的技術狀態下用方法的影響。在現在的技術狀態下，當按照當按照rEc標準充放電時，充放電循環可以超過標準充放電時，充放電循環可以超過500次次。在電動車輛上應用，鎳氫電池一般采用淺充淺。在電動車輛上應用，鎳氫電池一般采用淺充淺放的應用機制，即放的應用機制，即SOC在在40%80

54、%之間應之間應用，因此電池的使用壽命已經可以達到用，因此電池的使用壽命已經可以達到5年以上年以上,甚至達到甚至達到10年以上。年以上。v 鎳氫電池失效的原因有多方面，主要歸納如下：鎳氫電池失效的原因有多方面，主要歸納如下： v1)電解液的損耗。電解液的損耗。v 氫鎳電池的電解液在電池的充放電循環過程中氫鎳電池的電解液在電池的充放電循環過程中會在電極和隔膜中重新分配，增加了它們的表面會在電極和隔膜中重新分配，增加了它們的表面積和孔隙率并導致電極膨脹，電池內壓增大，從積和孔隙率并導致電極膨脹，電池內壓增大，從而導致氣體而導致氣體 (氫氣和氧氣氫氣和氧氣)的泄露，最終導致電解的泄露，最終導致電解液的

55、損耗。電解液的損耗將導致電池溶液內阻增液的損耗。電解液的損耗將導致電池溶液內阻增大，電導率降低。大，電導率降低。v2)電極材料的改變。電極材料的改變。v氫鎳電池經一定次數的充放電循環后氫鎳電池經一定次數的充放電循環后,負極中的錳負極中的錳、鋁元素會發生偏析溶解，負極儲氫合金表面逐、鋁元素會發生偏析溶解，負極儲氫合金表面逐漸被腐蝕氧化，在電極表面形成一層氫氧化物漸被腐蝕氧化，在電極表面形成一層氫氧化物,合合金體積發生膨脹、收縮，最后導致合金粉化，嚴金體積發生膨脹、收縮，最后導致合金粉化，嚴重影響了電池在充放電過程中的吸氫放氧性能。重影響了電池在充放電過程中的吸氫放氧性能。v3)隔膜的變化。隔膜的

56、變化。v隨著電池充放電循環次數的增加，電池的隔膜結隨著電池充放電循環次數的增加，電池的隔膜結構會發生變化，隔膜的電解液保持能力下降，電構會發生變化，隔膜的電解液保持能力下降，電池自放電增大，電池壽命減小。另外，從電池電池自放電增大，電池壽命減小。另外，從電池電極上脫落下的電極材料逐漸堵塞隔膜上的孔隙，極上脫落下的電極材料逐漸堵塞隔膜上的孔隙，嚴重影響了鎳氫電池中氣體的滲透傳輸，進而增嚴重影響了鎳氫電池中氣體的滲透傳輸，進而增大了電池內阻，影響電池充放電性能，導致電池大了電池內阻，影響電池充放電性能，導致電池失效。失效。鎳氫動力電池的檢測鎳氫動力電池的檢測v單體電池性能檢測單體電池性能檢測 充放

57、電性能檢測 充電 20、 -5、55充放電性能 -30、70放電性能 單體電池荷電保持與容量恢復能力檢測 其荷電保持率應不低于額定值的80%， 容量恢復能力應不低于額定值的90% 貯存性能檢測 循環壽命 循環試驗至放電容量低于額定容量的60%，不少于600次 安全性：過放、過充、常溫短路、高溫短路、強制過放、跌落、擠壓、針刺、沖擊、振動、加熱、低壓、溫度循環、析氣v蓄電池組的性能測試蓄電池組的性能測試 充放電性能檢測 充電 20放電容量 一致性 當充電及放電到額定容量的80%時，測量電池組中每只電池的電壓。單體蓄電池電壓差別不超過20mV。 安全性 蓄電池組耐振動試驗 蓄電池組的過放電、過充電

58、、短路、加熱、擠壓、針刺等試驗 部分短路3.3.堿性動力電池的應用堿性動力電池的應用鎳氫動力電池在電動汽車上的應用2堿性動力電池的應用概況1堿性動力電池的應用概況堿性動力電池的應用概況v最早的堿性蓄電池是瑞典最早的堿性蓄電池是瑞典W.Jungner于于1899年發明的鎳鎘電池年發明的鎳鎘電池(Cd-Ni)和愛迪生和愛迪生1901年明年明的鎳鐵電池的鎳鐵電池(Fe-Ni)。20世紀世紀7080年代。堿年代。堿性蓄電池的鎳鎘蓄電池曾用作電動車輛的動力電性蓄電池的鎳鎘蓄電池曾用作電動車輛的動力電池。但隨著新技術的發展以及對金屬鎘造成環境池。但隨著新技術的發展以及對金屬鎘造成環境危害和對人的危害的認識

59、，其使用量逐年減少，危害和對人的危害的認識，其使用量逐年減少，以歐盟、美因為主的工業國家，已經出臺法規或以歐盟、美因為主的工業國家，已經出臺法規或相關法律禁止鎳鎘電池的生產和應用。相關法律禁止鎳鎘電池的生產和應用。v1984年荷蘭飛利浦公司成功研制出年荷蘭飛利浦公司成功研制出LaNi5儲氫儲氫合金用于制各鎳氫電池合金用于制各鎳氫電池(MH-Ni)，隨后鎳氫電池，隨后鎳氫電池的研究取得了很大成果：由于鎳氫電池與鎳鎘電的研究取得了很大成果：由于鎳氫電池與鎳鎘電池電壓平臺相同，在充放電特性方面相似，并且池電壓平臺相同，在充放電特性方面相似，并且對環境友好，它成為取代鎳鎘電池的理想產品。對環境友好，它

60、成為取代鎳鎘電池的理想產品。20世紀世紀90年代開始，鎳氫電池成為二次電池市年代開始，鎳氫電池成為二次電池市場的主流產品，在多種電子產品上廣泛應用，并場的主流產品，在多種電子產品上廣泛應用，并成為混合動力電池汽車的主流動力電源。目前，成為混合動力電池汽車的主流動力電源。目前，商品化程度最高的豐田公司的商品化程度最高的豐田公司的PRIUS混合動力混合動力汽車和本田公司的汽車和本田公司的CIVIC混合動力汽車就是采用混合動力汽車就是采用的鎳氫動力電池。的鎳氫動力電池。v由于鎳鎘電池中鎘元素的污染問題和對人體的傷由于鎳鎘電池中鎘元素的污染問題和對人體的傷害，該類電池正逐步被其他種類電池取代。僅在害，