镍氢电池知识.docx
氢铁电池基础知识及特点
1.镍氢电池特性及二次电池介绍
氢铁电池是以氧化铁为正极，储氢金属为负极，以碱性溶液（主要是氢氧化钾）为电解液制成的电池。该类电池是早期的氢铁镉电池的替代品。与氢铁镉电池相比，氢铁电池有一个更吸引人的特点：电极可能被氧化，导致电极钝化能力下降，内压升高可能造成电池漏液、碱蠕变、电池失效等。但电解液过少，电极不能完全浸入电解液中，使电化学反应不完全或电极的某些部位不能发生电化学反应，使电池容量达不到设计要求，内阻变大，循环寿命变短。
应注意电解液的浓度，以降低浓度电阻。
为什么电池在储存和使用（循环）过程中会出现内阻增大、放电容量下降、充电效率下降的情况？
原因有很多：
首先，添加剂Co在储存和使用过程中会扩散或迁移到电极深层，造成电极表面Co含量下降，从而增大电极表面接触电阻（表现为内阻增大），进而降低充电效率和析氧过电位，最终导致放电容量下降。
其次，在循环过程中，电极受到电解液的腐蚀，造成电极粉末松散、脱落或接触不良（颗粒与颗粒、颗粒与基体之间），导致内阻增大，过度充/放电造成电极损坏。
第三，可能是由于电极膨胀，挤压吸收隔膜中的电解液，由于电化学反应总是从表面开始，再向深层发展，导致电化学反应不完全，造成放电容量下降；而且由于电解液不足，内阻增大（浓度电阻和离子传导电阻/迁移电阻增大），充电电位升高，放电电位下降。
第四，可能是经过一段时间的循环或者储存之后，电解液中的水以某种目前尚不清楚的形式存在，如结晶水、受范德华力的结合、受氢键等力的结合，不能参与电化学反应(即电解液的浓度升高)，导致电化学过程中离子传导困难，内阻增大，充电电位升高，放电电位下降，最终导致放电容量下降。
最后，可能是因为在电池循环或者储存过程中，电解液发生重新分布，扩散渗透到电极深层，造成电极表面电解液量减少，而电化学反应总是从表面开始，然后向深层发展，导致电化学反应不完全，从而产生一系列问题。
当然，其中一个重要原因就是电池在使用过程中过度充电/放电，导致电池受到压缩，放电时电解液中带出氢气/氧气，导致电解液干涸。
当剖析存储和使用过的电池时，您会发现电池内部的极板和隔膜纸是干燥的（目视），这可能是上述一个或多个原因造成的。
隔膜作为电池正负极之间的隔膜，首先要具有良好的电绝缘性，其次由于在电解液中处于湿润状态，所以要具有良好的耐碱性；还有要有良好的透气性等等。因此，应选择在较宽的温度范围内（-55℃-85℃）保持电子稳定性、体积稳定性和化学稳定性，对电子的阻力大，对离子的阻力小，且尽量薄以利于气体扩散的隔膜。
隔膜的性能会很大程度上影响电池的循环寿命和自放电。
循环过程中隔膜的逐渐干燥是电池早期性能衰减的主要原因。隔膜的吸碱、保液和透气性是影响电池循环寿命的关键因素。隔膜的亲水性可以保证良好的吸碱和保液性；而疏水性可以提高隔膜的透气性。隔膜的干燥与以下因素有关：
1）隔膜本身性能的改变，如吸液速度、保液能力变差；
2）电极在充放电过程中膨胀，将隔膜内的电解液挤出并吸出；
3）电极表面活性和气体复合能力