鎳氫蓄電池

鎳、貯氫合金製成的鹼性蓄電池

鎳氫蓄電池(Nickel- M etal H ydride battery),正極活性物質主要由鎳製成,負極活性物質主要由貯氫合金製成的一種鹼性蓄電池

簡介


鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池
Nickel- M etal H ydride battery
正極活性物質主要由鎳製成,負極活性物質主要由貯氫合金製成的一種鹼性蓄電池。
鎳氫電池(NiMH)是由鎳鎘電池(NiCd battery)改良而來的,其以能吸收氫的金屬代替鎘(Cd)。它以相同的價格提供比鎳鎘電池更高的電容量、比較不明顯的記憶效應、以及比較低的環境污染(不含有毒的鎘)。其回收再用的效率比鋰離子電池好,被稱為是最環保的電池。但是與鋰離子電池比較時,卻有比較高的記憶效應。舊款的鎳氫電池有較高的自我放電反應,新款的鎳氫電池已俱有相當低的自我放電(與鹼電相約),而且可於低溫下工作(-20℃)。鎳氫電池比碳鋅或鹼性電池有更大的輸出電流,相對地更適合用於高耗電產品,某些特別型號甚至比鎳鎘電池有更大輸出電流。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池
現時一般鎳氫電池的容量已高於鹼性電池(以體積計),以AA電池為例,鎳氫電池標示容量可達2900mAh(毫安培-小時,中國大陸普遍稱mAh為“毫安時”),而鹼性電池只有~2100mAh,當然也遠高於鎳鎘電池的1100mAh,但仍未及得上鋰離子電池。
鹼性電池在長期不使用後會漏出俱輕微腐蝕性及有害液體(會對人體有害又或損壞使用該電池的裝置),而鋰電池在不適使用時有機會燃燒或爆炸。相對地鎳氫電池算是最安全的電池。

化學原理


四節AA的鎳氫充電電池
四節AA的鎳氫充電電池
鎳氫電池中的“金屬”部分實際上是金屬互化物。許多種類金屬互化物都已運用於鎳氫電池製造,主要分為兩大類。最常見的是AB5一類,A是稀土元素混合物(或者)再加上鈦(Ti);B則是鎳(Ni)、鈷(Co)、錳(Mn),(或者)還有鋁(Al)。而一些高容量電池“含多種成分”的電極則主要由AB2構成,這裡的A則是鈦(Ti)或者釩(V),B則是鋯(Zr)或鎳(Ni),再加上一些鉻(Cr)、鈷(Co)、鐵(Fe)和(或)錳(Mn)。
所有這些化合物都擔當相同角色:可逆地形成金屬氫化物。電池充電時,氫氧化鉀(KOH)電解液中的氫離子(H)會釋放出來,由這些化合物吸收,避免形成氫氣(H2),以保持電池內部壓力和體積。電池放電時,這些氫離子便會經由相反過程回到原來地方。

特性


• 電壓 = 1.2V
• 能量∕重量 = 60-120 Wh/kg(瓦特小時/千克)
• 能量∕體積 = 140-300 Wh/L(瓦特小時/升)即 504-1188kJ/kg(千焦耳/千克)
• 功率∕重量 = 250-1000 W/kg
• 自放電率 = 一般為每月 2-30%,見溫度而定,低自放電型號為每年10-30%
• 充放電效率 = 66%
• 充放電循環次數 = 500 -1800次