鎳氫電池的自放電和儲(chǔ)存性能

鎳氫電池的自放電主要是由電極材料、制造工藝、儲(chǔ)存條件等多方面因素決定的。鎳氫電池自放電受控于儲(chǔ)氫合金電極。儲(chǔ)氫合金電極的自放電可以分為可逆與不可逆兩部分。可逆放電是由于電極合金的平臺(tái)壓力大于電池內(nèi)壓造成的而不可逆部分是由于電極合金的不斷氧化而使合金失效所致。鎳氫電池在自然擱置狀態(tài)時(shí)容量的衰減速率很快。在2C下，鎳氫電池的月自放電率達(dá)到200~250。

影響鎳氫電池自放電速率的因素主要是電池儲(chǔ)存的溫度和濕度條件等。溫度升高會(huì)使電池內(nèi)正負(fù)極材料的反應(yīng)活性提高，同時(shí)電解液的離子傳導(dǎo)速度加快，隔膜等輔助材料的強(qiáng)度降低，使自放電反應(yīng)速率大大提高。如果溫度太高，就會(huì)嚴(yán)重破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，發(fā)生不可逆反應(yīng)，最終會(huì)嚴(yán)重?fù)p害電池的整體性能。濕度的影響與溫度條件相似，環(huán)境濕度太高也會(huì)加快自放電反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，低溫和低濕的環(huán)境條件下，電池的白放電率低，有利于電池的儲(chǔ)存。但是溫度太低也可能造成電極材料的不可逆變化，使電池的整體性能大大降低。

針對(duì)隔膜材料對(duì)鎳氫電池自放電的影響，可以選用丙烯酸改性的聚丙烯（PP）隔膜來(lái)改善鎳氫電池的荷電保持能力，降低電池的可逆自放電可以通過(guò)選擇合適的合金組分，來(lái)使其平臺(tái)壓力小于電池內(nèi)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低電池的不可逆自放電可以通過(guò)選擇合適的合金組分實(shí)現(xiàn)。

鎳氫電池自放電率較高，這不僅與正、負(fù)極材料的組成，電解液的組成和隔膜材料有關(guān)，而且還與電池的化成方法等有關(guān)。

電池的儲(chǔ)存性能是指電池在一定條件下儲(chǔ)存一定時(shí)間后主要性能參數(shù)的變化，包括容量的下降、外觀情況和有無(wú)變形或滲液情況。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)均有對(duì)電池的容量下降和外觀變化及漏液比例的限制電池在儲(chǔ)存過(guò)程中容量下降主要是由電極自放電引起的，自放電率高對(duì)電池儲(chǔ)存非常不利，所以一般鎳氫電池都遵從即充即用的原則，不適宜較長(zhǎng)時(shí)間放置。

鎳氫電池的存放條件為：存放區(qū)應(yīng)保持清潔、涼爽、通風(fēng)；溫度應(yīng)在10-25℃之間，一般不應(yīng)超過(guò)30℃；相對(duì)濕度以不大于65%為宜。

除了合適的儲(chǔ)存溫度和濕度條件外，必須注意的是：

1）長(zhǎng)期放置的電池應(yīng)該采用荷電狀態(tài)儲(chǔ)存，一般可預(yù)充50o~100%的電量后儲(chǔ)藏。

2）在儲(chǔ)存過(guò)程中，要保證至少每3個(gè)月對(duì)電池充電一次，以恢復(fù)到飽和容量；這是因?yàn)榉磐觌姷碾姵兀ǚ烹姷浇K止電壓）在儲(chǔ)存的過(guò)程中，一方面會(huì)繼續(xù)自放電造成過(guò)放，而且電池內(nèi)的正負(fù)極、隔膜和輔助材料經(jīng)常會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電解液腐蝕和漏液現(xiàn)象，對(duì)電池的整體性能造成致命的損害。

鎳氫電池的溫度特性

鎳氫電池在中高溫環(huán)境下，由于溫度高有利于合金中氫原子的擴(kuò)散，提高了合金的動(dòng)力學(xué)性能，且電解液中KOH的電導(dǎo)率也隨溫度升高而增加，電池放電容量明顯比低溫時(shí)放電容量大。但溫度過(guò)高（一般超過(guò)45℃），雖然電解質(zhì)電導(dǎo)率大，電流遷移能力增強(qiáng)，遷移內(nèi)阻減小，但電解液溶劑水分蒸發(fā)快，增加了電解液的歐姆內(nèi)阻，兩者相互抵消，放電容量將不再增加。

鎳氫電池的正常存儲(chǔ)溫度是-20~45℃，最佳存儲(chǔ)溫度是在10~25℃。一般情況下，當(dāng)溫度降到低于-20℃時(shí)，電池中的電解液會(huì)凝固，電池內(nèi)阻會(huì)變得無(wú)窮大，電池內(nèi)部可能發(fā)生不可逆的變化，導(dǎo)致電池?zé)o法激活到正常狀態(tài)，甚至無(wú)法使用。當(dāng)溫度超過(guò)45℃時(shí)，電池自放電速率大大加快，電解液會(huì)發(fā)生副反應(yīng)而產(chǎn)生大量氣體，電極片中的輔助材料可能變質(zhì)失效，從而導(dǎo)致整個(gè)電池逐漸老化和容量衰減，甚至在短期內(nèi)失效。