了解电池充放电过程及反应，探索正极活性物质氢氧化镍的奥秘

了解电池充放电过程及反应，探索正极活性物质氢氧化镍的奥秘

镍氢电池的正极活性物质为氢氧化镍（称氧化镍电极），负极活性物质为金属氧化物，也叫贮氢合金（该电极称贮氢电极），电解液为6N氢氧化钾，电池充放电过程中的电池反应为：在氧化电极上：NIOOH+H2o+e====Ni(OH)2+OH。

在储氢电极上：MH+oH-e=====M+H2O

电池总反应：MH + NiOOH ==== M+Ni(OH)，

其中，M代表储氢合金材料。

电池的开路电压为1.2V至1.3V，根据储氢材料和制备工艺的不同而变化。

过充电时，两个电极处的反应为：

在氧化镍电极上：4OH-4e-2H2O+O2

储氢电极上：2H2O+O2+4e-4OH

电池过充时总体反应：O

电池一般设计有负极过剩，当镍氧化物电极充满电时，会产生氧气，氧气在负极处扩散并重新结合成水，这样不仅可以保持电池内部压力恒定，还可以防止电解液浓度发生剧烈变化。

当电池过放电时，电极反应为：

在氧化镍电极上：2H2O+2e H2+2OH

在储氢电极上；H2+2OH-2e 2H2O

电池过放电时总体反应：O

过放电时，虽然总电池反应的净结果为零，但会出现反极性现象。由于正极产生的氢气会在负极重新结合，因此也保持了系统的稳定性。另外，负极活性物质氢可以以相对高密度的氢原子形式吸附在干式储氢合金中。在这样的电极上，氢的吸收和解吸反应可以顺利进行，放电性能比镉镍电池有所提高。

1、一般来说，新的镍氢电池只含有少量的电量，因此在使用前应先充电。但如果电池是新的，电量很大，建议先使用后充电。新买的镍氢电池一般需要充电使用3-4次才能发挥出最佳性能。很多朋友在第一次充电时会遇到小问题，比如第一次充电后不能像预期那样长时间使用电池。充电使用3-4次后，所有问题都会迎刃而解。

2、虽然镍氢电池的记忆效应较小，但还是建议您每次使用后都充电，并且一次充满电。不要充一会儿电，用一会儿，再充一会儿电。这是“延长寿命”的重点。给电池充电时，要注意充电器周围的散热。为避免电量损耗等问题，请保持电池两端接触点及电池盖内侧清洁。必要时可用柔软、干净的干布轻轻擦拭。

3、长期不使用时，记得将电池从电池仓中取出，放置在干燥的环境中，建议放入电池盒内，避免短路。经过几个月的存放，长时间不使用的镍氢电池自然会进入“休眠”状态，电池寿命会大大降低。如果镍氢电池存放时间较长，建议您先使用慢充。因为：据测试，存放镍氢电池的最佳状态是充电量在80%左右存放。这是因为镍氢电池的自放电较大（每月约10%-15%），如果电池在存放前充分放电，长时间不使用，电池的自放电会导致电池过放电损坏。不信？那就想想新买的镍氢充电电池还有电吗，就是这个原因。 建议：多做比较，纠正错误的观点，从正确的方向开始电池保养，否则会适得其反。

4、对镍氢电池进行放电。专家建议，尽量不要对镍氢电池进行过度放电，过度放电会导致充电失败，其危害远比镍氢电池本身的记忆效应更大！。用万用表检查电池是否充满电。一般镍氢电池在充电前电压在1.2V以下，充满电后电压在1.4V左右正常。通过这个判断，很容易判断电池状态。

5、充电器主要分为快充和慢充，慢充电流较小，一般在200mA左右，比如我们常见的充电电流在160mA左右，充电时间较长，给镍氢电池充电大概需要16个小时，虽然时间慢了点，但是充电会比较充足，不会损伤电池。快充电流一般在400mA以上，充电时间明显缩短，3-4个小时就可以充满，也深得大家的喜爱。快充的种类很多，价格也各有不同，那么大家经常会有疑问，为什么同样的快充，价格差别那么大呢？好的充电器，尤其是好的快充，都有防过充保护功能，比如我们常见的松下高级充电器BQ390在这方面表现的特别好，优秀的芯片软件设计能力，也把给电池充电时对电池的损伤降到了最低。

6、矛盾出现：慢充不伤电池但充电时间太长；快充可以节省时间，但对电池有伤害。即使是市面上最好的松下充电器BQ390，也只能减轻伤害程度，却不能完全避免。解决矛盾的办法就是买一个快充和一个慢充。用快充一段时间，比如5次、10次，再换用慢充一两次。这样就能让电池性能恢复到最佳状态。电池一般都是用电池组，也就是4个或6个电池串联起来。这时候保持每节电池均衡就很重要了，否则一节电池的问题就会影响整个电池组的工作。首先要保证电池容量一致，最好选择同时购买的同一品牌、同一型号的电池。然后保持电池里面的电量一致。简单来说就是电池组要么满，要么空。 如果电池较多，要组成几个电池组，可以尝试“选择”。具体来说，将容量、电压等参数相近的电池单体串联起来，组成一个电池组。由于条件不足，一般情况下，测量放电后电压和充电后电压就可以了。

7、高端的镍氢充电器都是用1V来检测电池电压来判断电池是否充满电的。电池充电时的电压曲线和放电时有些相似，开始的时候上升比较快，然后上升比较慢，充满电的时候电压又开始快速下降，但是下降的幅度不是很大。以前常用的镍镉电池也是类似的，但是下降的速度和幅度比镍氢要大。市面上最常见的充电器（比较便宜的）往往采用恒压充电，比如老款的GP充电宝，就是1.4V恒压，也就是当电池充到1.4V的时候，就没有电压差了，就充电结束了。这样就导致电池不能充满，特别是一些比较老的电池，因为内阻增大，实际加到电池上的电压更低。而且这种充电器的电流往往很小，充电往往要10多个小时。 带自动断电的充电器可以精确控制充电时间，所以用大电流充电可以更放心的使用。大电流充电对镍氢电池的危害并没有大家想象的那么大，相反使用直流就需要大电流充电，首先是时间问题，不用多说。然后镍氢电池有个特性，就是你充电的电流越大，它能放出的电流就越大。直流是个“电力老虎”，电流可不小，所以用比较大的电流充电是明智的选择，这样电池才能放得更干净。一般5号的充电电流不能超过1.5C，C是电池容量，也就是电池，不要超过1.5A，一般都是0.5C充电（有的充电器可以调节电流）。放电方面，一般情况下，直流黑屏后再充电就可以了，而且镍氢记忆效应很小。 但使用一段时间后，以及均衡、激活电池时，一定要控制好电池放电的终止电压。镍氢电池的终止电压是0.9V，放电时注意不要过放，每节电池到0.9V时停止放电。镍氢电池的耐久性不如镍镉电池，对过充、过放、高温等比较敏感。充电放电温度。一般来说，不要让电池温度超过45度，充满电后电池会发热，大电流充满电时温度应在42度左右，不能超过45度，否则寿命会很快降低，电池内阻也会增大。另外，充电后电池温度较高，要等冷却下来后再充电，充电前也要等电池冷却下来。 如果长时间不使用后再次使用电池，最好进行多次充放电以重新激活电池。正常使用时，注意保持包装完好，不要损坏，以免造成短路。请勿摔落或撞击电池，请勿焚烧电池等。