簡介
Nickel- M etal H ydride battery
鎳氫蓄電池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。
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。
鎳氫蓄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
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)。
四節AA的鎳氫充電電池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