镍氢(NMH)蓄电池的单电池的源电压是由电极上过量的带电氢粒子产生的。 镍氧氢化合物(氢氧化镍)用作正电极。负电极由能对氢进行可逆存储的金属合金组成。镍氢电池内部结构如图4-26所示。
充电过程中,氢粒子从负电极迁移至正电极,并吸附在电极材料上。放电过程相同,但顺序相反。
镍氢蓄电池的单电池采用了两个安全机制。PTC电阻器可限制高温时的电流,安全阀可以受控方式释放蓄电池的单电池中产生的过高压力。
镍氢蓄电池已代替了以前的普通镍镉蓄电池。在蓄电池系统的三种基本单电池设计(扁平单电池、圆形/圆柱形单电池和棱柱形单电池)中,保时捷采用了圆柱形单电池设计,因为它具有极稳定的机械属性和高能量密度,并且制造成本低。此外,各单电池间的空间使圆柱形单电池更易冷却。镍氢蓄电池的能量密度通常为80wh/kg。
近期不会有更高的能量密度。
丰田(包括雷克萨斯)和本田HE∨车型使用的是镍氢电池,镍氢电池能量密度虽然没有锂电池高,却更加安全可靠,有着更好的充放电循环寿命。
镍氢电池电解液为不可燃的水溶液,比热容、电解液蒸发热相对较高,而能量密度相对较低,即使发生短路、刺穿等极端异常情况,电池温升小,也不会燃烧。
在低温地区,如日本北海道、加拿大,室外温度在0℃以下,镍氢电池也能正常的充放电,不会存在安全隐患。此外,镍氢电池的产品质量控制难度也相对比较低,因制造过程导致缺陷的可能性很小。
所以对电池电量要求不高的普通混动车型,大多都选择使用镍氢电池。除了丰田旗下的卡罗拉-雷凌双擎、凯美瑞双擎、普锐斯,雷克萨斯CT200H、ES300H,本田思域HEV、INSIGHT英赛特、CR-Z等混动车型,其他使用镍氢电池的混合动力车辆包括福特汽车的 Ford Escape、雪佛兰的 Chevrolet Malibu。
