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2.1镍氢（Ni-MH）蓄电池的结构和类型
镍氢（Ni-MH）蓄电池可以分为方形（图1）和圆形（图2）两种类型。镍氢蓄电池主要由正极、负极、极板、隔板、电解液等组成。隔板采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。为了防止充电过程后期蓄电池内压过高，蓄电池中装有防爆装置。
2.2镍氢（Ni-MH）蓄电池的工作原理
镍氢蓄电池正极活性物质采用氢氧化亚镍，负极活性物质为储氢合金，电解液为氢氧化钾溶液，电池充电时，正极的氢进入负极储氢合金中，放电时过程正好相反。充电时，负极析出氢气，贮存在容器中，正极由氢氧化亚镍变成轻基氧化镍（NiOOH）和H2O；放电时氢气在负极上被消耗掉，正极由羟基氧化镍变成氢氧化亚镍。
蓄电池过量充电时，正极板析出氧气，负极板析出氢气。由于有催化剂的氢电极面积大，而且氢气能够随时扩散到氢电极表面，因此，氢气和氧气能够很容易在蓄电池内部再化合生成水，使容器内的气体压力保持不变，这种再化合的速率很快，可以有效控制蓄电池内部氧气的浓度。
镍氢蓄电池的反应与镍锡蓄电池相似，只是负极充放电过程中生成物不同，镍氢蓄电池也可以做成密封型结构。镍氢蓄电池的电解液多采用KOH水溶液，并加入少量的LiOH。
2．3镍氢（Ni-MH）蓄电池的优缺点
镍氢蓄电池和镍镉蓄电池外形上相似，而且镍氢蓄电池的正极也与镍镉蓄电池基本相同，主要区别在于镍镉蓄电池负极板采用的是镉活性物质，而镍氢蓄电池是以高能贮氢合金为负极，因此镍氢蓄电池具有更大的能量。同时镍氢蓄电池在电化学特性方面与镍锡蓄电池亦基本相似，故镍氢蓄电池在使用时可完全替代镍镉蓄电池，而不需要对设备进行任何改造。相对于其他蓄电池，镍氢（Ni-MH）蓄电池的优点表现在以下几个方面。
(1)高比能量（衡量电动汽车一次充电行驶里程）。已与铿离子电池水平相当。
(2)高比功率（赋予电动汽车良好的起动、加速、爬坡性能）。性能高于锂离子电池。
(3)长寿命特性（赋予蓄电池良好的经济性），平均寿命为300次～600次。
(4)安全性能高，无污染物，被誉为“绿色电源”。
镍氢蓄电池的缺点是充电时间比镍镉蓄电池要长一些，自放电现象随温度的增高而增大，价格比镍镉蓄电池贵，性能比铿电池要差。
2.4镍氢（Ni-MH）蓄电池的的失效模式
2.4.1正极衰退
镍氢(Ni-MH）蓄电池正极一般是氢氧化亚镍。正极失效（变形、老化和膨胀）的原因一般认为是过充电时形成'Y-NiOOH造成的。研究表明，电极的变形、老化、膨胀都与'Y-Ni00H的形成密切相关。氢氧化亚镍电极除了自身的膨胀引起失效外，负极的腐蚀对正极也造成一定的影响。MH电极中一些活泼元素在碱性电解液中发生腐蚀反应，其中Mn,Al最易发生腐蚀，特别是Al被腐蚀后，通过隔膜沉积在正极中，形成α Ni（OH）2，从而降低了正极的放电容量。Mn,Co腐蚀后沉积在隔膜上形成“Co桥”、“Mn桥”，造成蓄电池短路失效。
2.4.2负极衰退
MH电极衰退机理比较复杂，一般认为是负极活性物质的粉化和氧化。LaNi5衰退在于LaNi5与电解质接触时表面生成了1:5摩尔量的La(OH)3和Ni(OH)2氧化膜，吸氢后体积膨胀，使表面氧化膜破裂，即氧化一破裂机理；LaNi5电极在循环充放电过程中不断地粉化，因此，电极不断地遭受氧化，最终失效，即粉化一氧化机理。
2.43内压升高
Ni- MH蓄电池极板衰退伴随着蓄电池内压升高，内阻增大。蓄电池充放电时内压升高的根本原因在于正极连续的析氧反应未能及时消除，此时负极亦将出现析氢过程。
2.4.4阻抗升高
蓄电池阻抗包括溶液电阻、反应阻抗、扩散阻抗与界面容抗。MH电极的衰退是由于接触电阻（电极活性物质与集流体之间，活性物质颗粒之间）和电化学反应阻抗增加。接触电阻的增加可通过对材料进行表面包覆而得到抑制。Ni-MH蓄电池失效分两步，首先是由于隔膜中电解液变干，溶液电阻增加，从而使蓄电池性能下降。这种早期衰退变化是能够通过重新注碱而得到恢复；其次，电极表面失活使反应阻抗增加，从而引起电压特性和容量下降。这种衰退变化是不可逆的。研究中发现大部分蓄电池的早期失效都是由于电解液干涸而引起的。电解液干涸的原因有：由于材料粉化，电极膨胀，而使电解液重新分配，导致隔膜变干；由于材料氧化消耗一部分电解液；由于蓄电池内压过高，使安全阀打开，电解液泄漏。总之，Ni-MH蓄电池内压升高，电阻增大都是由于电极退化造成的。因此，要提高Ni-MH蓄电池使用寿命，必须对电极材料进行优化组合，改进电极活性物质制作工艺和电池装配工艺，以达到降低粉化，抑制氧化，提高电池的保湿能力。
