第1章 MH-Ni电池概述

1、第1章 MH-Ni电池概述1.1 MH-Ni电池的发展概况MH-Ni 电池是继Cd-Ni电池之后的新一代高能二次电池，由于它具有高容量、大功率、无污染等特点而倍受人们的青睐，是当今二次电池重要的发展方向之一。与Cd-Ni电池相比，MH-Ni电池的容量提高50以上，消除了Cd对环境的污染，可以实现快速充电；MH-Ni电池的工作电压为1.2V，可与Ni-Cd电池互换使用；MH-Ni 电池比Cd-Ni电池有更高的能量贮存能力，高能型MH-Ni 电池的比能量可达到95Whkg-1，高功率型镍氢电池的比功率达到900Wkg-1，循环使用寿命超过1000次，工作环境温度为-40+55，高低温工作容量损失小

2、。MH-Ni电池是一种绿色环保电池，由于贮氢合金材料的技术进步，大大的推动了镍氢电池的发展，而且淘汰Cd-Ni电池的步伐也已加快，MH-Ni电池发展的黄金时刻已到来。MH-Ni电池的技术发展大致经历了三个阶段：第一阶段即六十年代末至七十年代末为可行性研究阶段；第二阶段即七十年代末至八十年代末为实用性研究阶段；1984年开始，荷兰、日本、美国都致力于研究开发储氢合金电极。1988年，美国Ovonic公司，1989年，日本松下东芝三洋等电池公司先后开发成功MH-Ni电池。第三阶段即九十年代初至今为产业化阶段。我国于80年代末研制成功电池用贮氢合金，1990年研制成功AA型MH-Ni电池，截止200

3、5年底，全国已有数一百多家企业能批量生产各种型号规格的MH-Ni电池，国产MH-Ni 电池的综合性能已经达到国际先进水平。在国家“863”计划的推动下，MH-Ni 动力电池是十五计划我国电池行业重点之一，MH-Ni 电池作为动力在电动汽车和电动工具方面应用的研究已经取得了一定的成就，目前MH-Ni 电池逐步向高能量型和高功率型双向发展。1.2 MH-Ni电池的基本原理1.2.1 MH-Ni电池的工作原理MH-Ni电池是一种碱性电池，负极采用由贮氢材料作为活性物质的氢化物电极，正极采用氢氧化镍（简称镍电极），电解质为氢氧化钾水溶液，其电化学式可表示为：()M/MHKOH(6M)Ni(OH)2/N

4、iOOH(+)式中M代表贮氢合金；MH代表金属氢化物。电池工作原理如图1-1所示： 充电的时候，正极发生Ni(OH)2NiOOH的转变，负极则发生水分解反应，合金表面吸附氢，生成氢化物。放电过程是上面过程的逆反应，即正极发生NiOOH转变为Ni(OH)2，负极贮氢合金脱氢，在表面生成水。HO OHNiNi(OH)2 O OHNiNiOOHOH-H2Oe-e-充 电放 电H负 极正 极图1-1 MH-Ni电池电化学过程示意图1.2.2 MH-Ni电池的电极反应（1）正常充放电反应 电池在进行正常充放电时，MH-Ni电池正负极上发生的电化学反应及整个电池的成流反应可表示为：正极： Ni(OH)2+

5、 OH NiOOH + H2O + e (1.1)°=+0.49V负极：MxH2O + xeMHx + xOH (1.2)°=-0.829V电池总反应：x Ni(OH)2+ M MHx + x NiOOH (1.3) °=1.319V由式（1.1） (1.3)可以看出，充放电过程中发生在MH-Ni电池正负极上的电化学反应均属于固相转变机制，整个反应过程中不发生任何中间态的可溶性金属离子，也没有任何电解液组成的消耗和生成。因此，MH-Ni电池可以实现完全密封和免维护，其充放电过程可以看成是氢原子或质子从一个电极移向另一个电极的往复过程。充电过程中，正极活性物质中的H

6、+首先扩散到正极/溶液界面与溶液中的OH-反应生成H2O。接着，溶液中游离的H+通过电解质扩散到负极/溶液界面发生电化学反应生成氢原子并进一步扩散到负极材料贮氢合金中与之结合形成金属氢化物。放电过程正好是充电过程的逆过程。（2）过充放电反应 电池在进行过充放电时，MH-Ni电池正负极反应可表示为：正极：过充电(析出氧气)：4OH 2H2OO24e (1.4)过放电(析出氢气)：2H2O2 e H2 + 2OH (1.5)负极：过充电(消耗氧气)：2H2OO24e 4 OH (1.6)过放电(消耗氢气): H22OH 2H2O2 e (1.7)从上面的过程可以看出，在过充和过放过程中，由于贮氢合

7、金的催化作用，可以消除正极产生的O2和H2，从而使MH-Ni电池具有耐过充过放电能力。为了保证氧的复合反应，在电池设计方面，MH-Ni电池采用正极限容的方法设计，负极的容量大于正极的容量，正负极容量之比为1:1.2到1:1.4。这样，在充电末期和过充电时，正极上析出的氧气可以通过隔膜扩散到负极表面与氢复合还原为H2O和OH进入电解液，从而避免或减轻了电池内部压力积累升高的现象，否则，在电池过充时，MH电极又会产生大量氢气，造成电池内压上升；而在过放电时，正极上析出的氢气通过隔膜扩散到负极表面可以被贮氢合金迅速吸收，否则，在电池过放电时，MH电极上会析出氧，从而使MH合金被氧化。 1.2.3 M

8、H-Ni电池的电极反应过程（1）充电反应过程 MH-Ni电池充电时，正极上的Ni(OH)2转变为NiOOH，水分子在贮氢合金负极M上放电，分解出氢原子吸附在电极表面上形成吸附态的MHad，再扩散到贮氢合内部而被吸收形成氢化物MHab。氢在合金中的扩散较慢，扩散系数一般都在10-710-8cm·s-1。扩散成为充电过程的控制步骤。这个过程可以表示如下：M+H2O +e MHad + OH-MHad-MHab-MHab-MHMHad+ MHad 2M+H2MHad + H2O +e M+H2+OH-在电极充电初期，电极表面的水分子在金属镍的催化作用下被还原成氢原子，氢原子吸附在合金的表面

9、上，形成吸附态氢原子MHad。吸附在合金表面上的氢原子扩散进入合金相中，与合金相形成固溶体-MHab。当溶解于合金相中的氢原子越来越多，氢原子将与合金发生反应，形成金属氢化物-MH。当氢原子浓度进一步提高时，将发生氢原子的复合脱附或电化学脱附。过充电时，由于正极上可以氧化的Ni(OH)2都变成了NiOOH，这时OH-失去电子形成O2，O2扩散到负极，在贮氢合金的催化作用下得到电子形成OH-，也可能与负极产生的氢气复合成水，放出热量，使电池温度升高，同时也降低了电池的内压。负极上由于贮氢合金已吸饱了氢不能再吸氢，这时，水分子在负极上放电形成H2，H2再在贮氢合金的催化作用下与正极渗透过来的氧气复

10、合成水。（2）放电反应过程 MH-Ni电池放电时，NiOOH得到电子转变为Ni(OH)2，金属氢化物(MH)内部的氢原子扩散到表面而形成吸附态的氢原子，再发生电化学反应生成贮氢合金和水。氢原子的扩散步骤仍然成为负极放电过程的控制步骤。过放电时，正极上可被还原的NiOOH已经消耗完了（镍氢电池一般设计为负极容量过量），这时H2O便在镍电极上还原。正极(镍电极)：2H2O+2e H2+2OH-负极(贮氢合金电极)：H2+2OH- 2H2O +2e这样氢气在镍电极上生成，又在贮氢合金电极上消耗掉。这时电池的电压变成“负”的，即镍电极电位反而比氢电极电位更负，所以也称为反极。在电池反应中，贮氢合金担负

11、着贮氢和电化学反应的双重任务。在过充和过放过程中，由于贮氢合金的催化作用，可以消除产生的O2和H2从而使电池具有耐过充过放电能力。但随着充放电循环的进行，储氢合金逐渐失去催化能力，电池内压便升高了。1.2.4 MH-Ni电池过充电时内部气体与物质的循环MH-Ni电池过充电时，电池内部气体复合可保持电池内压平衡。因为，过充电时，电池正极将发生析氧反应 (式1.4)，析出的氧通过多孔隔膜到达负极表面。由于负极的设计容量过剩，在充电过程中不会因负极不能吸收氢而使氢原子复合成氢气析出，而到达负极表面的氧气与金属氢化物发生氧化-还原反应：4MH + O2 4M +2H2O镍是上述反应的良好催化剂。MH-

12、Ni电池活化后，贮氢合金表面层中金属镍的含量大大提高。当电池过充电时，吸附在金属镍表面的氢原子增多，有利于消氧反应。不会因析出氧而导致电池内压升高。过充电时，电池内部的物质并未因正极析氧而减少，而是通过氧的产生与消耗达到物质平衡。在上面的分析中，假设MH-Ni电池过充电时负极是不析出氢气的。但是对于电池化成不好，或贮氢合金本身质量问题，而使得金属氢化物电极表面催化性能差，其充电效率与充电容量将受到很大影响。当充电量达到一定程度后，会导致负极产生氢气，而氢气在正极上消耗或被负极再次吸收的速率是缓慢的。这样，当电池过充电时，由于伴随较多的氢气析出，而氧气又不能有效地被负极消耗，造成电池内压迅速增长

13、，最终使电池漏液失效。对于理想的MH-Ni电池，必须具有性能优异的金属氢化物电极以降低电池的内压，增强负极复合氧气的能力。1.3 MH-Ni电池的结构密封MH-Ni电池的主要组件包括：正极板（氢氧化亚镍板）、负极板（贮氢合金板）、隔板、电解液、密封垫片、绝缘盖板、金属外壳、塑料套管、正极盖、负极筒等。目前Ni-MH电池产品主要有圆柱形、方形和扣式3类。其结构示意图如图1-2、图1-3和图1-4所示。从这些结构图中可以看出，不论哪种结构的电池，均由外壳、正极片、负极片以及正负极极耳(导电带)、密封圈、放气阀帽 (正极)、隔膜等组成。 圆柱型密封MH-Ni电池的结构如图1-2(a)所示。它由正极板

14、、负极板、隔板、安全排气孔等部分驵成。正极板的材料为NiOOH，负极板的材料为贮氢合金。当MH-Ni电池过充电时, 金属壳内的气体压力将逐渐上升。当该压力达到一定数值后, 顶盖上的限压安全排气孔打开, 因此可以避免电池因气体压力过大而爆炸。图1-2（a）圆柱形密封MH-Ni电池的结构1051-Ni(OH)2正极；2-MH负极；3-隔膜； 4-1.2.3卷绕的电极组；5-负极极耳；6-外壳； 7-密封圈；8-正极帽兼放气阀；9-弹簧；10-正极极耳图1-2（b）圆柱形MH-Ni电池断面图 1-正极盖；2-正极片；3-隔膜；4-负极片； 5-密封圈；6-负极壳；图1-4 扣式MH-Ni电池结构图1

15、-负极柱；2-安全阀；3-正极柱；4-上盖；5-密封圈；6-正极片； 7-负极片；8-壳体； 图1-3方形MH-Ni电池结构图 1.4 MH-Ni电池的特性MH-Ni电池的特点是能量密度高，无记忆效应，耐过充过放能力强，无污染，被称为绿色电池。MH-Ni电池的特性通常指物理性能和电性能，电性能包括充放电性能、温度特性、循环寿命、自放电特性等。1.4.1 MH-Ni 电池充电特性MH-Ni 电池充电曲线与Cd-Ni 电池相似，但充电后期MH-Ni 电池充电电压比Cd-Ni 电池低(见图1-5)。温度与充电速率对MH-Ni 电池的充电电压有明显的影响，温度高，充电电压低(见图1-6)；充电速率快，

16、充电电压高(见图1-7)。MH-Ni 电池与Cd-Ni 电池充电过程比较如图1-5所示；不同温度下，MH-Ni 电池的充电曲线如图1-6所示；20°C，不同充电电流下MH-Ni 电池的充电曲线如图1-7所示。图 1-5 MH-Ni 电池的与Cd-Ni 电池充电曲线(1C,20)图1-7 充电速率对MH-Ni电池充电 电压的影响(20)图1-6 充电温度对MH-Ni电池充电 电压的影响(0.3C)1.4.2 MH-Ni 电池放电特性MH-Ni电池的放电电压与Cd-Ni电池相似，但放电容量几乎是Cd-Ni电池的二倍。电池放电过程中的容量和电压与使用条件有关，如放电倍率，环境温度等。一般，

17、放电倍率越大，放电容量与放电电压越低；环境温度下降，放电容量与放电电压下降。在常温(20)下，采用3C、1C和0.2C放电速率时镍氢电池的电压随放电容量的变化规律如图1-8 所示。由图可以看出, 采用0.2C放电速率时，电压下降到1.2V时,镍氢电池已放出标称容量的90 %以上；采用大电流(1C)放电时，电池电压降到1.2V时，放出的容量也达到70 %以上。MH-Ni电池具有较好的低温放电特性。当环境温度为-20时，MH-Ni电池的放电特性如图1-9所示。采用0.2C放电时，MH-Ni电池放出容量可达到标称容量的90%，采用大电流(1C)放电时，镍氢电池放出的容量也能达到标称容量的85 %以上

18、。图1-8 MH-Ni电池常温(20)放电特性1图1-9 MH-Ni电池低温(-20)放电特性 MH-Ni 电池温度特性图1-6是不同的环境温度下，MH-Ni电池电压与充电容量的关系曲线。可见，在各种环境温度下，当充电容量接近标称容量的75时，由于阳极板产生的氧气使得电池电压升高，充电容量达标称容量的百分之百时，电池电压达最大值。随后，由于电池的自热，导致电池电压的降低。引起这种现象的原因是因为电池电压有一个负的温度系数。由于充电效率依赖于温度，因此，在较高的温度下充电时，电池的放电容量会降低。在相同放电倍率条件下，环境温度对MH-Ni电池性能的影响如图1-10所示。环境温度不同，虽放电倍率相

19、同，但放电电压不同(见图1-10 (a)，随着放电倍率提高，温度对放电容量的影响越来越显著，特别是在低温条件下放电时，放电容量下降更明显(见图1-10(b)。(a)不同温度下的放电曲线 (充电条件：0.3C，5h，20；放电电流：0.2C) (b)不同温度下的放电容量 (充电条件：0.3C，5h，20；放电电流：0.2C，1C)图1-10 MH-Ni电池的温度特性 1.4.4 MH-Ni 电池自放电特性MH-Ni电池的自放电比Cd-Ni电池大。引起MH-Ni电池自放电的因素很多，其中贮氢合金的组成、使用温度、电池的组装工艺影响较大。贮氢合金的析氢平台压力越高，氢气越容易从合金中逸出，自放电越明

20、显，一般控制贮氢合金的析氢平台压力在10-40.1MPa之间；温度越高，MH-Ni电池自放电越大；隔膜选择不当，组装不合理，随着电池充放电次数的增加，合金粉末出现脱落或形成枝晶等现象，都会加速自放电，甚至短路。MH-Ni电池自放电引起的容量损失是可逆的，长期贮存的MH-Ni电池，经过35次小电流充放电后可使电池容量恢复。图1-11表示MH-Ni电池的自放电特性。充电：0.25C，3.2h；放电：1C，1.0V；温度：20 图112 MH-Ni电池的循环寿命搁置时间td图111 MH-Ni电池不同温度下的自放电特性 1.4.5 MH-Ni 循环寿命图1-12是MH-Ni电池的电池容量与循环次数的

21、关系。MH-Ni电池的容量随着充放电次数的增加而减小。对于MH-Ni电池，由于正极析出的氧气中一部分与合金粉末表面的稀土元素(Re)发生反应：生成稀土氢氧化物Re(OH)3，减少活性物资，从而导致容量降低。密封MH-Ni电池在充电-放电循环过程中，容量降低经历了如下几个步骤：(1) Re(OH)3的形成在实际的过度充放电过程中，正极析出的氧气总有一部分没有与吸收在负极合金中的氢气发生复合反应，而是与合金粉末表面的稀土元素(Re)发生反应，生成稀土氢氧化物Re(OH)3，即 Re + 30H- 3e Re(OH)3(2) Re(OH)3的增长随着充放电次数的增加，储氢合金表面的Re(OH)3的厚

22、度不断增加，致使储氢合金的吸氢减少，氢以氢气形式存在电池内，从而电池内氢气的分压会逐渐增大。(3) 氢气泄漏和电解质溶液损失当电池的内压高于密封通气孔的所允许的最大压力时，就会发生氢气的泄漏，同时引起电解质溶液损失，随着电解质溶液的减少，电池内阻增大，电池的容量减小。要提高MH-N电池的循环寿命，除了改善电极的性能之外，还要改善电池的组装工艺。1.5 MH-Ni电池的名词术语1.5.1 充放电 充电温度充电时环境温度应在1040。环境温度会影响充电效率，环境温度在1030时，充电效率最佳；环境温度低于0时，电池内气体吸收反应不充分，造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，性能恶化；环境温度高

23、于40时，充电效率会下降，这也会使电池性能恶化，发生泄漏。 并联充电当电池并联充电时，应充分考虑充电器的保护措施。 反极充电充电时应尽量避免反极充电。反极充电会造成电池内压升高，激活安全阀，电池发生泄漏，性能恶化，电池甚至会破裂。 过充电过充电是指对已经充满电的电池继续充电。应避免过充电，反复过充电会使电池性能恶化。 快速充电使用特定的充电器在短时间内进行快速充电。 涓流充电(连续充电)MH-Ni电池不适合涓流充电。但在快速充电后，可用 0.03 C0.05 C电流进行涓流充电。为避免涓流充电造成电池过充而使电池性能恶化，应使用总时间定时器。 放电温度放电时环境温度应在-1045。放电电流影响

24、放电效率。放电效率在放电电流为0.1CmA 到 2CmA之间最佳。 放电温度在-10以下和45以上时，放电容量会下降。 过放电(深放电)由于过放电会损害电池特性，放电时要注意切断电流。同时不要将电池装在设备中运输。(10)大电流放电大电流放电时会产生热量和放电效率降低，当进行大于2C放电前，要进行相关咨询了解。 储存与使用 短期储存电池应储存在干燥、无腐蚀性气体、温度在-2045度之间的地方。电池储存在相对湿度特别高或温度低于-20或高于45的地方，会使电池金属部件生锈，电池泄漏或有机材料部分收缩，从而影响电池性能和使用寿命。 长期储存由于长期储存会加速电池自放电和活性物质钝化，环境温度为10

25、 °C和30°C之间比较合适。长期储存后由于活性物质的钝化，电池电压和容量会下降。重复几次充放电循环后，电池可恢复原有性能。储存时间超过一年时，最好一年充一次电，以避免自放电引起电池泄漏或性能恶化。 循环寿命电池在正确使用条件下可循环使用500次以上。遵循正确的充电方法但使用时间显著减少时，电池寿命已到。电池使用后期，电池内阻增加，还有可能发生内部短路。充电器和充电电路应考虑电池使用末期电池失效升热的安全问题。 正确充电电池在使用前应按要求充电 充放电使用条件为确保电池的安全使用，延长电池的使用寿命，应严格遵循充放电使用条件。 电池使用中禁止事项 拆卸不要拆卸电池。电池内部

26、电解液为强碱性，会伤害皮肤和衣物。 短路不要将电池短路。否则会损坏电池，并会生热使电池燃烧。 将电池扔进火里或水中。将电池放入火中会使电池破裂。将电池放入水中会使电池失效 焊接不要将任何东西直接焊接在电池上。这可能会损坏电池内部的安全阀，破坏电池的安全性。 电池极性反接不要将电池正负极反接，否则会导致电池鼓胀或破裂。 大电流过充和反极充电 不要将电池反极充电或大电流过充，否则会造成气体快速产生，使电池内压增加，电池鼓胀或破裂。 设备上安装（密闭的电池盒）避免设计使用密闭的电池盒。在一些情况下，电池有气体放出，如有点火源出现，可能有电池破裂的危险。 将电池用于其它用途不要将电池用于未被提及的用途

27、。应用上的不同可能会损坏电池。 电池包短路应需特别警示防止电池包短路。在进行电池包形状设计时，应注意使电池包不会被反接。同时，也应注意电池包端子的结构是否可能引起电池短路。 新旧电池混用应避免新旧电池混用。也应避免与干电池、或不同制造商的电池混用。性质的不同会对电池或产品造成损害。术语解释 活性物质电池中的电化学物质。MH-Ni电池中，正极活性物质为氢氧化镍，负极活性物质为贮氢合金。 电解液.电池内电化学反应中传导离子的媒介。在MH-Ni电池中，电解液是氢氧化钾水溶液。 储氢合金能够可逆吸收和放出氢气的合金。MH-Ni电池采用的主要是AB5型稀土贮氢合金。 负极负极电位比正极低，放电中电流从正

28、极流向负极。 羟基氧化镍羟基氧化镍的化学式为NiOOH，是镍氢电池正极充电态的活性物质的表达式。放电时，正极活性物质为氢氧化镍，即  Ni(OH)2。 涂膏电极将活性物质（贮氢合金）和成膏状，涂在基板上，作为负极。 正极.正极电位比负极高，放电中电子从负极流向正极。 安全阀当电池内压值超过预定值后，安全阀开启释放气体。安全阀不但能阻止外部空气进入电池，还能防止不正常情况下电池由于内压升高可能引起的破裂。 隔膜隔膜的形状有薄膜、板材、棒材等，其作用是防止正负极直接接触，防治电池内部短路。对隔膜的要求是化学性能稳定，有一定的机械强度，隔膜对电解质离子运动阻力小，应是电的良好绝缘

29、体，并能阻挡从电极上脱落的活性物质微粒和枝晶的生长。 容量可充电电池的放电能力，通常用安时（Ah）表示。 放电截至电压表示放电完成时的电池电压。 漏液电池电解液渗透到电池外面。 能量密度充电电池的单位能量，通常用单位wh/kg，wh/ l来表示 过放电充电电池的放电电压低于指定的截至电压。 高倍率放电相对于电池容量用相对大的电流放电。也称作高倍率 额定电压电池电压，通常比电池电动势稍低。镍氢电池的额定电压为1.2伏/只。 开路电压电池从外电路断开时的电压。 快速充电用大电流进行快速充电 额定容量在指定温度、放电电流和截至电压下，充电电池在满充状态下能放出的电。通常用安时（Ah）表示。 自放电没

30、有外部电路电流通过，充电电池容量减少的现象。1.6 MH-Ni电池的研究现状与发展方向1.6.1 MH-Ni电池的研究现状 MH-Ni电池的应用范围很广。日本、美国和德国等发达国家已有较高的MH-Ni电池的生产技术水平和较大的产业规模。其中日本MH-Ni电池的生产技术最高，产业化发展最快，产量曾经占世界总产量的80左右，2000年产值达到20亿美元。但随着中国经济的高速发展和MH-Ni电池技术的快速进步，目前，中国生产的MH-Ni电池已达到国际先进水平，MH-Ni电池生产量已超过世界总产量的50。高容量、低污染和长寿命的绿色MH-Ni电池在电子、通讯和电动交通工具等领域取得了长足的发展。随着电

31、子和通讯事业的迅速发展，MH-Ni电池的市场迅速扩大。截至2000年，MH-Ni电池的产量已经超过Cd-Ni电池。电动汽车用大容量MH-Ni电池的开发，将是一个巨大的市场。一辆电动汽车(按100Ah，150V)所需的电池约为12500Ah。美国能源部(DOE)、电源研究所(EPRI)、通用、克莱斯勒、福特汽车公司组成了先进电池联合体(USABC)，于1991年签订协议，在4年内投资2.62亿美元用于电动汽车用MH-Ni电池的研究与开发。1997年，通用与Ovonic开始批量生产MH-Ni电池，并装备了30辆Chevy S-10电动汽车进行试车运行，1998年之后又扩大了MH-Ni电池的产量。电

32、池为方形结构，采用AB5贮氢合金，产品规格和性能为：能量20150Ah，比能量为7090 Whkg，可用于电动助力车、摩托车、工具车和四座轿车。日本松下电池公司、丰田公司、东北电力公司等都相继研制成功电动汽车用MH-Ni电池。在1996年12月北京国际电动汽车展览会上，丰田公司展出了MH-Ni电池电动汽车RAV4EV，电池性能为：比能量为64Whkg，输出电压288V(12V×24)，容量100Ah，质量450kg。汽车性能：乘坐4人，一次续驶215km，最高时速125kmh。我国，北京有色金属研究总院在电动交通工具用MH-Ni电池方面也进行了大量研究工作。如1994年研究成功0.8

33、4kW(35Ah，24V)MH-Ni电池堆，用于电动三轮车，速度可达18kmh，一次续驶60km。之后，开发了80150Ah和24V电池堆，一次续驶120km，并于1996年将14.4kW(120Ah，150V)用于驱动电动轿车，目前的比能量达到70 Whkg。湖南神舟科技和江苏春兰集团分别研制出电动小汽车、电动客车以及混合动力电动车配套的系列MH-Ni动力电池，并已进入产业化生产。此外，我国开发的小型圆柱形MH-Ni 电池，也已成功用于电动助力车。随着世界各国对环境保护的日益重视，MH-Ni电池将成为电动汽车的首选电源。1.6.2我国MH-Ni电池生产中的主要问题虽然我国对MH-Ni电池的开

34、发起步较早而且得到了政府的大力支持，并已进入规模产业生产阶段，生产企业达数百家，但由于工业基础薄弱和以及资金投入的局限性，目前我国MH-Ni电池性能和制造技术与世界先进水平尚有明显的差距。具体表现在： 相同规格型号的电池容量较低； 充电尤其是大电流充电后期电池的内压和温度偏高； 大电流放电时放电电压平台偏低； 电池性能的均一性差，主要表现在容量和内阻方面； 自放电较大，电池的储存性能较差； 循环寿命较低，目前国产电池循环寿命一般只有300-400次，日本电池在500次以上； 电池性能受温度影响较大，使用的温度范围受限制； 电池生产以手工操作为主，自动化程度低。1.6.3 MH-Ni电池的发展方向(1) 大容量MH-Ni电池大容量(高比能量)MH-Ni电池仍将占据重要地位，主要用于电源驱动电动汽车。虽然纯电动汽车离商业化还有一定距离，但是世界发达国家都投入了大量的资金进行相应的研究与开发。目前，国外几家大公司研究开发的电动车用MH-Ni电池性能见表11。从表中数据可以看出，MH-Ni电池的性能还无法满足高级电动汽车的需要，因此研究高容量和高能量密度MH-Ni电池是必要的发