隨著空間技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)電源的要求越來(lái)越高。70年代中期，美國(guó)研制成功了功率大、重量輕、壽命長(zhǎng)、成本低的鎳氫電池，并且于1978年成功地將這種電池應(yīng)用在導(dǎo)航衛(wèi)星上，鎳氫電池與同體積鎳鎘電池相比，容量可提高一倍，而且沒(méi)有重金屬鎘帶來(lái)的污染問(wèn)題。它的工作電壓與鎳鎘電池完全相同，工作壽命也大體相當(dāng)，但它具有良好的過(guò)充電和過(guò)放電性能。近年來(lái)，鎳氫電池受到世界各國(guó)的重視，各種新技術(shù)層出不窮。鎳氫電池剛問(wèn)世時(shí)，要使用高壓容器儲(chǔ)存氫氣，后來(lái)人們采用金屬氫化物來(lái)儲(chǔ)存氫氣，從而制成了低壓甚至常壓鎳氫電池。1992年，日本三洋公司每月可生產(chǎn)200萬(wàn)只鎳氫電池。目前國(guó)內(nèi)已有20多個(gè)單位研制生產(chǎn)鎳氫電池，

國(guó)產(chǎn)鎳氫電池的綜合性能已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。+ k0 n2 m: I: p; a3 D$ E

鎳氫電池的工作原理 4 ^) h3 F0 n'' H/ _& E

鎳氫電池和同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍，充放電循環(huán)壽命也較長(zhǎng)，并且無(wú)記憶效應(yīng)。鎳氫電池正極的活性物質(zhì)為NiOOH（放電時(shí)）和Ni(OH)2(充電時(shí))，負(fù)極板的活性物質(zhì)為H2（放電時(shí)）和H2O（充電時(shí)），電解液采用30%的氫氧化鉀溶液，充放電時(shí)的電化學(xué)反應(yīng)如下：
充電
正級(jí)Ni(OH)2+OH- -e <------->NiOOH+H2O" @! d3 N2 z: A- |
放電
充電
負(fù)極H2O+e<------>1/2H2+OH-
放電1 G- q) m0 t'' F" \" f/ _5 i2 u
充電
總反應(yīng) Ni(OH)2 <---->NiOOH+1/2H2/ I# f4 r% x'' b: V
放電) [0 b7 g8 P; M/ L2 }  S5 r'' U0 B3 I, Z. |. {

從方程式看出：充電時(shí)，負(fù)極析出氫氣，貯存在容器中，正極由氫氧化亞鎳變成氫氧化鎳（NiOOH）和H2O；放電時(shí)氫氣在負(fù)極上被消耗掉，正極由氫氧化鎳變成氫氧化亞鎳。( r7 k( L- _$ Z- T# U
蓄電池過(guò)量充電時(shí)，正極板析出氧氣，負(fù)極板析出氫氣。由于有催化劑的氫電極面積大，而且氫氣能夠隨時(shí)擴(kuò)散到氫電極表面，因此，氫氣和氧氣能夠很容易在蓄電池內(nèi)部再化合生成水，使容器內(nèi)的氣體壓力保持不變，這種再化合的速率很快，可以使蓄電池內(nèi)部氧氣的濃度，不超過(guò)千分之幾。

從以上各反應(yīng)式可以看出，鎳氫電池的反應(yīng)與鎳鎘電池相似，只是負(fù)極充放電過(guò)程中生成物不同，從后兩個(gè)反應(yīng)式可以看出，鎳氫電池也可以做成密封型結(jié)構(gòu)。鎳氫電池的電解液多采用KOH水溶液，并加入少量的LiOH。

隔膜采用多孔維尼綸無(wú)紡布或尼龍無(wú)紡布等。為了防止充電過(guò)程后期電池內(nèi)壓過(guò)高，電池中裝有防爆裝置。: A. x'' W$ o4 F( ~5 K

鎳氫電池的充電特性與鎳鎘電池類(lèi)似，充電終止時(shí)，鎳鎘電池電壓下降比鎳氫電池要大得多。當(dāng)電池容量達(dá)到額定容量的80%以前，鎳鎘電池的溫度緩慢上升，當(dāng)電池容量達(dá)到90%以后，鎳鎘電池的溫度才很快上升。當(dāng)電池基本充足電時(shí)，鎳鎘/鎳氫電池的溫度上升率基本相同。