近年来，煤矿用后备电源技能发展敏捷，各种类型的电池得到广泛运用，其间镍氢电池因为容量高、无回忆效应和循环寿数长、无污染等优点在煤矿产品中已得到广泛运用。
煤矿用电子产品在运用镍氢电池上大多集中于进步放电功率、下降运用本钱等方面，而疏忽了充电电压精度和运用环境温度对镍氢电池在运用功率上的影响。镍氢电池组从安全视点动身，有必要是一个由多节单体电池串联和相关操控电路组成的体系[1]，其间任何一只单节电池的损坏必将影响整个电池组。因而研讨剖析镍氢电池组的充电电压精度和运用环境温度成为一个不行避免的问题。本文正是依据这一原因，剖析充电电压精度、环境温度对镍氢电池的影响，具有很强的适用含义。
1 电池作业原理
镍氢电池正极的活性物质为NiOOH(放电时)和Ni(OH)2(充电时)，负极板的活性物质为H2（放电时）和H2O（充电时），电解液选用30%的氢氧化钾溶液，充放电时的电化学反响如下：
从方程式看出，电池过量充电时，正极板分出氧气，负极板分出氢气。上述进程考虑电池组总电压或均匀电压操控，其实总有单体电压较高者，相对组内其他电池现已进入过充电阶段。过充电时，电压、温度、内压继续升高，气阀翻开，不行逆反响加重，电池容量削减，发展到必定程度，可在充电中也可在充电完毕后的短时刻里使电池内部物质焚烧，导致电池作废。过充电加快电池容量衰减，导致电池失效。
考虑组内单体电池必有相对的过放电状况。在放电后期，电压挨近马尾曲线，组中单体容量正态散布，电压散布很杂乱，容量最小的单体电压下跌得也就最早、最快，若这时其他电池电压下降得不是很明显，小容量单体电压下跌状况被掩盖，现已被过度放电。进入马尾曲线今后，若电流继续较大，电压敏捷下降，并很快反向，这时电池被反方向充电(或称被迫放电)，活性物质结构被损坏，一段时刻后，电池活性资料挨近悉数丢失，等效为一个无源电阻，电压为负值，数值上等于反充电流在等效电阻上产生的压降，中止放电后，原电池电动势消失，电压不能康复，因而，一次反充电足以使电池作废。
2 电压精度的影响
以单体电池为动力源的电源办理技能现已非常完善，但在电池组中，单体之间的差异总是存在的，以容量为例，其差异性永不会趋于消失，而是逐渐恶化的。电池组中流过0.1 C(C为单节电池规范容量)的恒流电流，相对而言，容量大者总是处于小电流浅充浅放，趋于容量衰减缓慢，寿数延伸；而容量小者总是处于大电流过充过放，趋于容量衰减加快，寿数缩短。两者之间功能参数的差异越来越大，构成正反馈特性，小容量提早失效，电池组寿数缩短。
2.1 电压精度试验
试验选用经挑选一致性较好的10只HRL33/62规范镍氢电池在(25±2) ℃、95%RH的试验室环境中，先以0.1 C的放电倍率放电到1.0 V，如图1所示；再以0.1 C的充电电流进行充电，设置BTS-F镍氢电池测验仪的数据记载时刻距离为5 s，记载电池电压别离为1.45 V和1.47 V时所用的充电时刻和电池的容量，试验数据如表1所示。
2.2 试验成果剖析
在工程运用中，以1.46 V为单体电池充电截止电压时，若镍氢电池办理电路的操控差错为±0.01 V，则电压操控点为1.45 V或1.47 V。由表1能够看出，这两个电压点之间的充电时刻差高达30 min，单节电池容量相差高达800 mAh，因而充电截止电压的操控精度对电池的充电完结时刻和容量均会有很大的影响，故应在规划中进步电池办理电路的操控精度，例如选用±0.005 V的差错要求，充电时刻差和容量差将大比例减缩，能很好地操控电池的一致性。
镍氢电池放电后，即便现已放电至1.0 V/只，放置一段时刻后，也会康复至1.2 V/只左右，如图1所示，这是电池的化学特性所形成的，开路电压为1.2 V的电池不等于电池还有容量能够运用。在规划放电回路时，需求考虑到这个因索。假如规划的电压操控电路以为康复到1.2 V还有容量，则会继续对现已放空了的电池放电，形成电池的过放电。
此外，应稳重选用电压负增量（-ΔV）操控办法。因为镍氢电池是化学电池，在镍氢电池足够电后，电池电压要通过必定的时刻才呈现负增量，电池电压呈现负增量后，电池现已严峻过充电，电池的温度较高，这样反而使电池加快失效，寿数缩短。
3 温度的影响
电池在低温充电时，电极外表产生一种影响电池电化学功能且随温度升高而消失的“冰花类”物质[2]。电池在高温条件下，负极活性物质的稀土元素在强碱液中不稳定，产生腐蚀生成M(OH)2，如合金粉外表生成La(OH)3和Ni(OH)3等氧化膜[3]，这些加快了电池在高温条件下的自放电和容量丢失。
3.1 温度影响试验
依据煤矿产品在工程现场的实践作业环境状况，在试验室选用HLT710P高低温试验箱别离在不同的温度环境下，对电池进行充放电测验，数据曲线如图2、图3所示。
3.2 试验成果剖析
在较多的影响环境要素中，温度对电池的充放电功能影响是最大的，在电极/电解液界面上的电化学反响与环境温度有关。假如温度下降，电极的反响率也下降，假定电池电压坚持稳定，放电电流下降，电池的功率输出也会下降；假如温度上升则相反，即电池输出功率会上升。温度一起影响着电解液的传送速度，温度上升则电解液的传送速度加快；温度下降则传送速度减慢，电池充放电功能也会受到影响。但温度太高，会损坏电池内的化学平衡，导致副反响。
镍氢电池的放电功率在低温时会有明显的下降，而在-20 ℃时，碱液到达起凝固点，电池充电速度也将大大下降。在低温充电低于0℃时，会增大电池内压并可能使安全阀敞开。为了有用充电，环境温度规模应在20 ℃～30 ℃之间。一般充电功率会随温度的升高而升高，但当温度升到40 ℃以上，高温下充电电池资料的功能会退化，电池的循环寿数也将大大缩短。
在一般知道中，常以为镍氢电池的最高电压为1.5 V，其实在相同倍率的电流下，不同温度的截止电压是会产生变化的。图2中，0 ℃时充电截止电压为1.6 V，40℃时充电截止电压为1.46 V，在工程运用中若不考虑温度影响，则电池会严峻过充或过放，加快电池失效。
本文在试验室环境下，对10只HRL33/62规范镍氢电池别离进行了不同充电截止电压和温度的试验，依据试验得出，温度与电压操控精度是影响电池容量与寿数的两个重要要素，在不同温度条件下改动不同的电压值，会很大程度上影响电池的容量和寿数。并为镍氢电池维护操控电路的规划供给了工程经历。
参考文献
[1] GB3836.1-2010.爆炸性环境(第1部分)：设备通用技能要求[S].北京：我国规范出版社，2010.
[2] 袁俊，祁建琴，涂江平，等.MH-Ni电池失效的电化学剖析[J].电源技能，2001，25（4）：23-26.
[3] 李丽，吴锋.MH-Ni电池容量衰减的研讨(1)[J].电池，2002，32（z1）：84-86.
