鎳氫電池是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲氫合金（電極稱儲氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。

由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來越少，近年來，氫能源的開發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。雖然鎳氫電池確實是一種性能良好的蓄電池，但航天用鎳氫電池是高壓鎳氫電池（氫壓可達3.92MPa，即40kg/cm2），這樣的高壓力氫氣貯存在薄壁容器內(nèi)使用容易爆炸，而且鎳氫電池還需要貴金屬做催化劑，使它的成本變得很貴，這就很難為民用所接受，因此，國外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。高壓鎳氫電池是20世紀70年代初由美國的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制。用鎳氫電池代替鎘鎳電池并應(yīng)用于各種衛(wèi)星上的趨勢已經(jīng)形成。

鎳氫電池正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2（稱NiO電極），負極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲氫合金（電極稱儲氫電極），電解液為6mol/L氫氧化鉀溶液。活性物質(zhì)構(gòu)成電極極片的工藝方式主要有燒結(jié)式、拉漿式、泡沫鎳式、纖維鎳式及嵌滲式等，不同工藝制備的電極在容量、大電流放電性能上存在較大差異，一般根據(jù)使用條件不同的工藝生產(chǎn)電池。通訊等民用電池大多采用拉漿式負極、泡沫鎳式正極構(gòu)成電池。充放電化學反應(yīng)如下[1]：

正極：Ni（OH）2+OH-=NiOOH+H2O+e-

負極：M+H2O+e-=MHab+OH-

總反應(yīng)：Ni（OH）2+M=NiOOH+MH

注：M：氫合金；Hab：吸附氫；反應(yīng)式從左到右的過程為充電過程；反應(yīng)式從右到左的過程為放電過程。

充電時正極的Ni（OH）2和OH-反應(yīng)生成NiOOH和H2O，同時釋放出e-一起生成MH和OH-，總反應(yīng)是Ni（OH）2和M生成NiOOH，儲氫合金儲氫；放電時與此相反，MHab釋放H+，H+和OH-生成H2O和e-，NiOOH、H2O和e-重新生成Ni（OH）2和OH-。電池的標準電動勢為1.319V。[1]

鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。

低壓鎳氫電池具有以下特點：（1）電池電壓為1.2~1.3V，與鎘鎳電池相當；（2）能量密度高，是鎘鎳電池的1.5倍以上；（3）可快速充放電，低溫性能良好；（4）可密封，耐過充放電能力強；（5）無樹枝狀晶體生成，可防止電池內(nèi)短路；（6）安全可靠對環(huán)境無污染，無記憶效應(yīng)等。[1]

高壓鎳氫電池具有如下特點：（1）可靠性強。具有較好的過放電、過充電保護，可耐較高的充放電率并且無枝晶形成。具有良好的比特性。其質(zhì)量比容量為60A·h/kg，是鎘鎳電池的5倍。（2）循環(huán)壽命長，可達數(shù)千次之多。（3）全密封，維護少。（4）低溫性能優(yōu)良，在-10℃時，容量沒有明顯改變。[1]

鎳氫電池在使用時應(yīng)注意維護。

（1）使用過程忌過充電。在循環(huán)壽命之內(nèi)，使用過程切忌過充電，這是因為過充電容易使正、負極發(fā)生膨脹，造成活性物脫落和隔膜損壞，導電網(wǎng)絡(luò)破壞和電池歐姆極化變大等問題。

（2）防止電解液變質(zhì)。在鎳氫電池循環(huán)壽命期，應(yīng)抑制電池析氫。

（3）鎳氫電池的存放。保存鎳氫電池應(yīng)在充足電后，如果在電池中沒有儲存電能的情況下長期保存電池，將使電池負極儲氫合金的功能減弱，并導致電池壽命減短。

（4）電量用盡后充電。鎳氫電池和鎳鎘電池相同，都有“記憶效應(yīng)”，即如果放電途中在電池還殘存電能的狀態(tài)下反復充電使用，電池很快就不能用了

鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品，目前國際市場上年生產(chǎn)鎳氫電池數(shù)量約7億只，日本鎳氫電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量一直高居各國前列，美國和德國僅此于日本，在鎳氫電池領(lǐng)域也開發(fā)和研制多年。我國制造鎳氫電池原材料的稀土金屬資源豐富，已經(jīng)探明儲量占世界已經(jīng)探明總儲量的80%以上。目前國內(nèi)研制開發(fā)的鎳氫電池原材料加工技術(shù)也日趨成熟。鎳氫電池可以和鋅錳電池、鎘鎳電池互換使用，今后圓形電池主要朝著產(chǎn)品規(guī)格的多樣性和商業(yè)化方面發(fā)展，而方形電池的發(fā)展重點是作為動力車的動力源。[1]

鎳氫和鎳鎘電池的工作電壓都是1.2V。但是鎳氫的體積比能量比鎳鎘電池高。根據(jù)制作電池的工藝不同的因素，鎳鎘電池有很強的記憶效應(yīng)，鎳氫的記憶效應(yīng)很小。同時鎳鎘電池中含有重金屬鎘，目前已經(jīng)禁止使用。但是由于鎳鎘電池優(yōu)異的大倍率放電性能，在很多電動工具方面，鎳氫電池還不能代替鎳鎘電池。所以在ROSH標準中就暫時允許鎳鎘電池用于電動工具領(lǐng)域。

鋰電池和鎳氫電池的區(qū)別：

在同樣體積下，鋰電池比鎳氫電池容量大，故其通話、待機時間都比鎳氫電池長，售價也比鎳氫電池高些。還有，在一般情況下，鎳氫電池無法做到隨用隨充，方便性大大減弱。

鋰離子電池的發(fā)展是先有鋰電池，再發(fā)展到鋰離子電池的。早期的鋰電池負極是用純鋰片。這種鋰電很容易起火，造成危險。在此基礎(chǔ)之上發(fā)展了鋰離子電池。鋰離子電池負極是石墨。離子傳導的是鋰離子，而不是金屬鋰。安全性大大提高。

鋰離子電池工作電壓為3.7V。體積比能量比鎳氫更高。目前鋰離子電池有鋁殼，鋼殼和軟包裝。在各自不同的領(lǐng)域占有市場。有些市場是共同的，如手機鋰電。

但是由于之前一次性電池和鎳氫電池的工作電壓為1.2～1.5V，兩只串連為2.4V～3.0V。大多用電器已經(jīng)定下了這個工作電壓標準。如隨身聽，收音機等。所以在民用電池這一塊，鋰電還不能取代鎳氫電池。但在后期發(fā)展的新用電器，如MP3,MP4，等都采用鋰電作為移動電源。

所以鎳氫，鎳鎘，鋰離子電池在目前各自的領(lǐng)域是無法被其他電池取代的。