镍氢电池的充放电过程及重量分析

镍氢电池作为当今迅速发展起来的一种高能绿色充电电池，凭借能量密度高、可快速充放电、循环寿命长以及无污染等优点在笔记本电脑、便携式摄像机、数码相机及电动自行车等领域得到了广泛应用。

镍氢电池的重量：

以每一个单元电池的额定电压来看，镍氢与镍镉都是1.2V，而锂电池却为3.6V，锂电池的电压是其他两者的3倍。并且同型电池的重量锂电池与镍镉电池几乎相等，而镍氢电池却比较轻。可知，每一个电池本身重量不同，但锂电池因3.6V高电压，在输出同等电压的情况下使的单个电池组合时数目可减少3分之1而使成型后的电池重量和体积减小。特性电压=1.2V能量∕重量=30-80Wh/kg（瓦特小时/千克）即108-880kJ/kg（千焦耳/千克）能量∕体积=140-300Wh/L（瓦特小时/公升）即504-1188kJ/kg（千焦耳/千克）自放电率=一般为每月30%，低自放电型号为每年15-30%充放电循环次数=500-1000次记忆效应?镍氢电池记忆效应较小，而镍镉电池记忆效应却很强，定期的放电管理也是必需的。

镍氢电池的充放电过程：

1、充电

当快速充电时，可以透过充电器内的微电脑去避免电池过充的情况产生。现今的镍氢电池含有一种催化剂，可以及时的解除因为过充所造成的危险。2H2+O2--催化剂-->2H2O

但是这个反应只有从过充开始的时间算起的C÷10小时内有效（C=电池标示的容量）。当充电程序开始后，电池的温度会上升的很明显，有些极速充电器（低于1小时）内含风扇来避免电池过热。

有的厂商认为：使用一些简单的恒流（且电流要小）充电器，不管有没有计时器，都可以安全地为镍氢电池充电，允许的长时间充电电流为C/10h（电池的标称电量除以10小时）。实际上，一些造价低廉的无线电话基地台和最便宜的电池充电器正是这样工作的。尽管这可能是安全的，但对电池的寿命可能会有不良影响。根据松下公司（Panasonic）的《镍氢电池充电指南》：长期使用涓流方式（以很小的电流长时间充电）充电有可能导致电池损坏；为了防止损伤电池，涓流充电的电流应限制在0.033×C每小时到0.05×C每小时之间，最长充电时间为20小时。

对于镍氢电池的长期保养来说，使用低频脉冲-大电流的的充电方式要比使用涓流充电方式更能保持好电池状态。

新买回来的，或者是长时间未使用的镍氢电池，需要一段“激活”时间来回复电池电量。因此，一些新的镍氢电池需要经过几次充电-放电循环才能达到它们的标称电量。电池充电时，要注意充电器周围的散热，太刻意用什么风扇吹没有什么必要，但要注意的是充电器周围不要放置太多杂物。普通用户在使用电池的过程中，电池往往没有专用的存放包；用户在替换电池后，会习惯性的把电池随手放好，而不管所放的地方是否干净、潮湿。这样的后果就是电池容易弄脏、触点易与金属物如钥匙等接触和容易受潮，而这些都是电池的大敌。建议：用户应该设置一个电池专用放置点，并保持电池的清洁。

2、放电

在电池的使用过程中，也必须小心。对于串联在一起的几颗电池（比如数码相机中4颗AA电池的通常排列方式），要避免电池完全耗尽电能，进而发生“反向充电”（Reversecharging）。这会对电池产生不可挽回的损害。不过，通常这些设备（比如之前提到的数码相机）能够检测串联电池的放电电压，当它下降到一定程度时，便自动关闭，以保护电池。单颗电池并不会有以上的危险，只会一直放电，直到电压为0。这不会对电池造成损害，实际上，周期性地将电放完然后再充满有利于保持电池的容量与质量。

镍氢电池具有较高的自放电效应，约为每个月30%或更多。这要比镍镉电池每月20%的自放电速率高。电池充得越满，自放电速率就越高；当电量下降到一定程度时，自放电速率又会稍微下降。电池存放处的温度对自放电速率有十分大的影响。正因如此，长时间不用的镍氢电池最好是充到40%的“半满”状态。

低自放电效应的镍氢电池在2005年推出市面，生产商宣称在20℃室温存放一年后仍可保存70至85%电量，而且可以以一般的镍氢电池充电机进行充电。某些低自放电效应的镍氢电池在低温下有比碱性电池及锂离子电池更佳的放电特性。