查了一下资料，来讲讲镍镉、镍氢电池的一些有关问题

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精华序号：86
来自论坛：小熊在线 《家电采购和维修》
内容说明：一、先讲镍镉电池吧。 镍镉电池的电池结构：－）Cd|KOH|NiO(OH)（＋ 正极和负极的放电分别为：

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• 查了一下资料，来讲讲镍镉、镍氢电池的一些有关问题(2446字) r2r (62672)于2003/10/10(22:49:11)..

一、先讲镍镉电池吧。
镍镉电池的电池结构：－）Cd|KOH|NiO(OH)（＋
正极和负极的放电分别为：
—） Cd ＋ 2OH- ＝ Cd(OH)2 ＋ 2e-
＋） NiO(OH) ＋ H2O ＋ e- ＝ Ni(OH)2 + OH-
总反应： Cd ＋ NiO(OH) ＋ 2H2O = 2 Ni(OH)2 ＋Cd(OH)2
充电反应为以上反应的逆反应。
其中，正极活性物质为NiO(OH)（碱式氧化镍）和Ni(OH)2（氢氧化镍），充电和放电反应为这两种物质的相互转化，充电时候，氢氧化镍转化为碱式氧化镍，放电时候则是碱式氧化镍转化为氢氧化镍。这2种物质均不是金属，因此正极是在镍金属制作的的基底材料上面覆盖以上两种活性物质，充放电是活性物质在基底金属表面进行的。
1 –delta V的形成机理
NiO(OH)存在2种晶体类型，分别是β－NiO(OH)和γ－NiO(OH)，正常充电形成β－NiO(OH),（需要注意的是，只是一个粗略的表示，实际上β型中间Ni的化合价低一些，γ型中间高一些）。过冲实际上是型进一步转化为γ型。由于形成前者的电极电势较高，当充电完全，氢氧化镍完全转化为β－NiO(OH)以后，就会进一步形成相应电极电势较低的γ－NiO(OH)，正极电极电势的降低造成整个电池电动势的降低而出现-delta V。
2 关于过冲或者充电电流过大会发热
如果发生过冲或者充电电流过大，正极反应除了会生成γ－NiO(OH)以外，还会伴随着另一个反应，就是生成氧气。负极一般是加入过量的氢氧化镉足够抵御一般的过冲（电流太大时候当然也会生成氢气，但是只要控制好电流密度不要太大就可以避免）。正极生成的氧气扩散到负极可以与负极的金属镉反应形成氢氧化镉。这是一个放热反应。
3 关于长期涓流充电和电池过热的问题
可以看出，一般的过冲对电池并没有什么影响。
但是如果电池过热，会造成其中电解液的挥发，直接影响电池性能。
长期涓流的问题在于：负极的活性物质氢氧化镉虽然采取了过量处理以抵御过冲，但是也有被消耗光的时候，等到消耗完了以后负极就放出氢气了，氢气在镍镉电池中间是无法吸收掉的，很容易造成电池内压过大。还有这样会造成电解液的碱性增强而影响其性能。当远远过冲时候正极也会进一步发生基底金属镍转化为碱式氧化镍的反应而破坏基底金属层造成电池的永久损坏。
4 关于记忆效应
现在流行的镍镉电池的正极制作普遍使用烧结式，就是用烧结的办法形成一种具有多孔结构的基底金属镍。然后再用硝酸镍浸渍，再用氢氧化钾水溶液处理得到氢氧化镍，或者用电化学方法将其中吸收的硝酸镍转化为氢氧化镍。
如上面所述，正极的放电是在金属镍的基底表面进行，这就需要氢氧化镍和碱性氧化镍这两种活性物质都要有相当的活性，如果其颗粒比较大的话会造成和基底金属接触较少而降低其活性。如果放电过程经常进行的不彻底，总是有一部分碱性氧化镍没有转化为氢氧化镍，这些残留的物质会逐渐生长为大颗粒的晶体，它们在基底金属表面的活性很低，无法有效的继续放电。而造成电池的容量下降。反之如果总是不充满电也会造成一部分氢氧化镍失去活性而降低电池的容量（但是相对很小）。
所以说：电池应该尽量的充满用光，长期的不充满或者不放光使用都会造成记忆效应。但是不放电完全就充电更加容易产生这种效应。
5 关于过放电
如果不顾后果的对电池进行过度放电，在正极会发生氢氧化镍转化为基底金属镍的反应，这样会造成金属基底层多空表面的破坏和活性物质氢氧化镍的减少。直接影响电池寿命。
二、再来讲讲镍氢电池
镍氢电池的结构：－） MH|KOH|NiO(OH) （＋
正极和负极地放电反应分别为：
－） MH ＋ OH- = M ＋ H2O + e-
＋） NiO(OH) ＋ H2O ＋ e- ＝ Ni(OH)2 + OH-
可以看出，负极反应有不同，关键是其中使用了一种金属储氢材料，就是可以吸收氢气并将氢气储存在其中的一种金属材料。
正极反应和镍镉电池相同，但是其制作过程有所不同。镍氢电池只是在早期采用过类似于镍镉电池里面的烧结式电极。后来的都采用泡沫状镍基底材料，将活性物质制成膏装涂覆在泡沫镍的表面制成的。其中的活性物质颗粒更细，采用高密度高活性的球形氢氧化镍制造。
基于以上说明，镍氢电池的问题主要在于：
1 寿命问题
由于负极材料储氢金属材料存在多次充放电以后容易老化，性能下降等问题，虽然已经有一些手段来改进，但是还不是很理想。所以镍氢电池的寿命普遍比较短。
2 同样充满会有- delta V
显而易见，正极反应相同，其中道理也与镍镉电池中的相同。
3长期涓流和发热
发生过冲或者充电电流过大的时候，正极产生的氧气扩散到负极，在储氢材料的作用下与其中的氢反应生成水，放热很大。长期的涓流也有类似镍镉电池的效应，当储氢材料饱和，新产生的氢气无法被吸收的时候就会造成内压过大。
4 记忆效应
由于正极的加工方式不同，其活性物质颗粒更小更均匀，很难长大形成大块晶体。而且泡沫状基底镍金属的表面积更大，更有利于活性物质的相互转化。镍氢电池的记忆效应相比镍镉电池要小的多，甚至不怎么明显。
5 过放电
和镍镉电池的相同。
三、个人的一些看法
1 标准充电和快速充电
其实最主要的就是发热情况了，发热太大会造成电解液的挥发而影响电池性能，所以一般推荐电流小，发热少的标准充电。
同时，认为用很小的电流（几个mA）长时间充电很好的观点并不正确，很小电流只会有利于形成颗粒较大的晶体。
脉冲性的大电流会形成颗粒较小的晶体。
所以个人认为采用有限并且可控的脉冲充电是更加有利于增加电池的寿命的。
2 终点判断
当然是- delta V判断了，这是有少量的过冲，但是没有什么影响。
3初次使用，怎么办？
电池出厂的时候，其活性物质并没有被完全激活，需要进行几次的充放电循环来进行激活。首次充电不需要加长时间，有准确终点判断的充电器能够充满电池的，加长时间造成的是过冲。
4 已经产生了记忆效应，怎么办？
基本没有办法了，以后好好使用吧。
唯一可行的办法是使用极小电流长时间的深度放电，消耗掉已经形成大晶体的碱式氧化镍。

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• 再多些体会就好了！！！(空) 真的亮仔 (62771)于2003/10/11(01:17:54)..

• 再转载几个强壮的帖子(113字) r2r (62688)于2003/10/10(23:12:55)..

镍氢，镍镉的内部构造
http://my3c.com/cgi/report.php?F=nimh/nimh.html
充电器的比较：
http://my3c.com/cgi/report.php?F=nimh_charger/nimh_charger.html
电池概论
http://my3c.com/cgi/report.php?F=aboutbattery.html

• 深奥！不懂！(空) 真的亮仔 (62763)于2003/10/11(01:01:02)..

• 唉，我怎么这么失败。(45字) r2r (62967)于2003/10/12(11:21:43)..

不过说实在的，化学的研究室也要愣一会才能明白。
不懂就看结论好了。每一节最后都有结论的。

• 打错一个字，是研究生，不是研究室(13字) r2r (63004)于2003/10/12(13:14:55)..

本科生要老大一会儿能明白。

• 哈，怪不得我看着这么累。(空) SARSKILLER (63013)于2003/10/12(15:04:38)..

• 还有一个(21字) r2r (62689)于2003/10/10(23:13:58)..

http://os2er.org/phpbb/viewtopic.php?t=2392

• 写了半天，累得半死。(空) r2r (62674)于2003/10/10(22:50:48)..

• 您辛苦了。看着还是比较累，专业了点。(空) SARSKILLER (62728)于2003/10/10(23:58:55)..

• 主要是没有耐心好好看(9字) r2r (62732)于2003/10/11(00:00:56)..

好好看不是很累得。

• 写的好！鼓励！(53字) 张弓 (62696)于2003/10/10(23:21:40)..

老友r2r老师辛苦了！
但是可否多举一点类比的例子和尽量不使用术语，弄成科普的东西？
老友成绩先！肯定！

• 要求加精华喔。(12字) r2r (62718)于2003/10/10(23:49:14)..

不然我不会开新贴的，哈哈

• 我已经尽量科普了(27字) r2r (62702)于2003/10/10(23:29:00)..

而且结论都有喔，不充满和不放完电都会有记忆效应喔。

• 楼主辛苦，我仅代表广大劳动人民向你表示感谢！！！！！！！！！（不代表所谓的公仆们）(202字) al88 (62694)于2003/10/10(23:20:10)..

请教：我的小灵通700U，过去由于充不上电（1天就会没电，电话也不多），朋友（电工）用2根导线分别接电池的+、-极，另一端一起连在大颗螺栓上放电。电池发热就停一会，再放。开始效果明显。
可现在有时接3.4个电话就没电了（已经7.8天都这样），过度放电？？？？
今天接打10几个才没电，为什么？

发现：充电20-30分钟，图标不再闪动，拔下重插，又闪，还可接着充。今天能接打多个是不是这个原因？
这样做正确否？

• 回答过您了，以前的帖子里面(空) r2r (62710)于2003/10/10(23:36:15)..

• ◎ 我学过物化中的电化学，能看懂 我学过物化中的电化学，能看懂(28字) macarena (62954)于2003/10/12(09:40:00)..

没有学过的，还是得琢磨一番的。还是那个胡乱打的帖子通俗些

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