鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲(chǔ)氫合金（電極稱儲(chǔ)氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個(gè)重要方向越來(lái)越被人們注意。

由于化石燃料在人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用的情況下越來(lái)越少，近年來(lái)，氫能源的開(kāi)發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個(gè)重要方向越來(lái)越被人們注意。雖然鎳氫電池確實(shí)是一種性能良好的蓄電池，但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池（氫壓可達(dá)3.92MPa，即40kg/cm2），這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)使用容易爆炸，而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑，使它的成本變得很貴，這就很難為民用所接受，因此，國(guó)外自70年代開(kāi)始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀(jì)70年代初由美國(guó)的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應(yīng)用于各種衛(wèi)星上的趨勢(shì)已經(jīng)形成。

鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲(chǔ)氫合金（電極稱儲(chǔ)氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。活性物質(zhì)構(gòu)成電極極片的工藝方式主要有燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等，不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異，一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負(fù)極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。充放電化學(xué)反應(yīng)如下[1]：

正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-

負(fù)極：M+H2O+e-=MHab+OH-

總反應(yīng)：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH

注：M：氫合金；Hab：吸附氫；反應(yīng)式從左到右的過(guò)程為充電過(guò)程；反應(yīng)式從右到左的過(guò)程為放電過(guò)程。

充電時(shí)正極的Ni（OH）2和OH-反應(yīng)生成NiOOH和H2O，同時(shí)釋放出e-一起生成MH和OH-，總反應(yīng)是Ni（OH）2和M生成NiOOH，儲(chǔ)氫合金儲(chǔ)氫；放電時(shí)與此相反，MHab釋放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)為1.319V。[1]

鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。

低壓鎳氫電池具有以下特點(diǎn)：（1）電池電壓為1.2~1.3V，與鎘鎳電池相當(dāng)；（2）能量密度高，是鎘鎳電池的1.5倍以上；（3）可快速充放電，低溫性能良好；（4）可密封，耐過(guò)充放電能力強(qiáng)；（5）無(wú)樹(shù)枝狀晶體生成，可防止電池內(nèi)短路；（6）安全可靠對(duì)環(huán)境無(wú)污染，無(wú)記憶效應(yīng)等。[1]

高壓鎳氫電池具有如下特點(diǎn)：（1）可靠性強(qiáng)。具有較好的過(guò)放電、過(guò)充電保護(hù)，可耐較高的充放電率并且無(wú)枝晶形成。具有良好的比特性。其質(zhì)量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。（2）循環(huán)壽命長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)千次之多。（3）全密封，維護(hù)少。（4）低溫性能優(yōu)良，在-10℃時(shí)，容量沒(méi)有明顯改變。[1]

鎳氫電池在使用時(shí)應(yīng)注意維護(hù)。

（1）使用過(guò)程忌過(guò)充電。在循環(huán)壽命之內(nèi)，使用過(guò)程切忌過(guò)充電，這是因?yàn)檫^(guò)充電容易使正、負(fù)極發(fā)生膨脹，造成活性物脫落和隔膜損壞，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)破壞和電池歐姆極化變大等問(wèn)題。

（2）防止電解液變質(zhì)。在鎳氫電池循環(huán)壽命期，應(yīng)抑制電池析氫。

（3）鎳氫電池的存放。保存鎳氫電池應(yīng)在充足電后，如果在電池中沒(méi)有儲(chǔ)存電能的情況下長(zhǎng)期保存電池，將使電池負(fù)極儲(chǔ)氫合金的功能減弱，并導(dǎo)致電池壽命減短。

（4）電量用盡后充電。鎳氫電池和鎳鎘電池相同，都有“記憶效應(yīng)”，即如果放電途中在電池還殘存電能的狀態(tài)下反復(fù)充電使用，電池很快就不能用了

鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品，目前國(guó)際市場(chǎng)上年生產(chǎn)鎳氫電池?cái)?shù)量約7億只，日本鎳氫電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量一直高居各國(guó)前列，美國(guó)和德國(guó)僅此于日本，在鎳氫電池領(lǐng)域也開(kāi)發(fā)和研制多年。我國(guó)制造鎳氫電池原材料的稀土金屬資源豐富，已經(jīng)探明儲(chǔ)量占世界已經(jīng)探明總儲(chǔ)量的80%以上。目前國(guó)內(nèi)研制開(kāi)發(fā)的鎳氫電池原材料加工技術(shù)也日趨成熟。鎳氫電池可以和鋅錳電池、鎘鎳電池互換使用，今后圓形電池主要朝著產(chǎn)品規(guī)格的多樣性和商業(yè)化方面發(fā)展，而方形電池的發(fā)展重點(diǎn)是作為動(dòng)力車的動(dòng)力源。[1]

鎳氫和鎳鎘電池的工作電壓都是1.2V。但是鎳氫的體積比能量比鎳鎘電池高。根據(jù)制作電池的工藝不同的因素，鎳鎘電池有很強(qiáng)的記憶效應(yīng)，鎳氫的記憶效應(yīng)很小。同時(shí)鎳鎘電池中含有重金屬鎘，目前已經(jīng)禁止使用。但是由于鎳鎘電池優(yōu)異的大倍率放電性能，在很多電動(dòng)工具方面，鎳氫電池還不能代替鎳鎘電池。所以在ROSH標(biāo)準(zhǔn)中就暫時(shí)允許鎳鎘電池用于電動(dòng)工具領(lǐng)域。

鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別：

在同樣體積下，鋰電池比鎳氫電池容量大，故其通話、待機(jī)時(shí)間都比鎳氫電池長(zhǎng)，售價(jià)也比鎳氫電池高些。還有，在一般情況下，鎳氫電池?zé)o法做到隨用隨充，方便性大大減弱。

鋰離子電池的發(fā)展是先有鋰電池，再發(fā)展到鋰離子電池的。早期的鋰電池負(fù)極是用純鋰片。這種鋰電很容易起火，造成危險(xiǎn)。在此基礎(chǔ)之上發(fā)展了鋰離子電池。鋰離子電池負(fù)極是石墨。離子傳導(dǎo)的是鋰離子，而不是金屬鋰。安全性大大提高。

鋰離子電池工作電壓為3.7V。體積比能量比鎳氫更高。目前鋰離子電池有鋁殼，鋼殼和軟包裝。在各自不同的領(lǐng)域占有市場(chǎng)。有些市場(chǎng)是共同的，如手機(jī)鋰電。

但是由于之前一次性電池和鎳氫電池的工作電壓為1.2～1.5V，兩只串連為2.4V～3.0V。大多用電器已經(jīng)定下了這個(gè)工作電壓標(biāo)準(zhǔn)。如隨身聽(tīng)，收音機(jī)等。所以在民用電池這一塊，鋰電還不能取代鎳氫電池。但在后期發(fā)展的新用電器，如MP3,MP4，等都采用鋰電作為移動(dòng)電源。

所以鎳氫，鎳鎘，鋰離子電池在目前各自的領(lǐng)域是無(wú)法被其他電池取代的。