鎳鐵電池

鎳鐵電池是眾多充電電池中的一種，它的陽極是氫氧化鎳，陰極是鐵，電解質(電解液)是氫氧化鉀。這種電池的電壓通常是1.2V。它很耐用，能夠經受一定程度的使用事故（包括過度充電、過度放電、短路、過熱），而且經受上述損害後仍能保持很長的壽命。^[7]它一般作為後備使用，因為它能夠被持續充電而且儲存大概20年後仍能工作。而它的缺點則是單位質量(體積)儲存的電能少、不能很好的儲存電能、在低溫時性能低下以及與鉛酸電池相比時所突顯的高製造成本。這使得它已不怎麼被人使用了。^[8]

鎳鐵電池

在1972-1975年間生產的鎳鐵電池。其品牌是由托馬斯·愛迪生最初研製於1901年的「Exide公司」品牌。
比能	22-25 [1] Wh/kg
能量密度	30[2] Wh/l
功率重量比	100[3] W/kg
充電/放電效率	65%–80%[4]
能源/消費價格	1.5[2] – 6.6[3] Wh/US$
自放電率	20%[2][3] – 30%[3]/月
時間耐久性	30[4] – 50 年[2][5]
循環耐久性	Repeated deep discharge does not reduce life significantly.[2][4]
標稱電池電壓	1.2 V[3]
充電時溫度間隔	最低 −40 °C – 最高46 °C[6]

這類電池之所以能夠經受頻繁充放電，是由於電解液中的反應物溶解度很低。在充電過程中，由於四氧化三鐵的低溶解度造成鐵離子的形成十分緩慢。這既是好事，也是壞事。好事是因為鐵晶體緩慢地形成可以很好地保護電極，而壞事則是它限制了電池的性能，使得這類電池充電慢，放電也慢。

應用

許多鐵路車輛使用鎳鐵電池。^[9][10]一些例子有倫敦地鐵電動火車（英語：London Underground battery-electric locomotives）和紐約城際地鐵-R62A（英語：R62A (New York City Subway car)）等。

該技術的不連接電網的應用中已重新流行，每天充電使其成為適用技術。^[11][12][13]

續航力

這些電池的頻繁沖電放電循環的生存能力強，是由於在電解質中的反應物的溶解度很低。金屬鐵的充電過程中的形成慢是因為氫氧化亞鐵的溶解度低。當緩慢形成的鐵結晶保存了電極，但它也限制了高速率性能：這些電池充電緩慢，並且僅能夠放電緩慢。^[7]鎳鐵電池不應該從一個恆壓源充電，因為它們可以通過熱失控而損壞；當電池放氣開始和升高溫度時，電池內部的電壓下降，從而增加了電流，因而進一步增加放氣和升高溫度。

電化學

在正極板的半電池反應是：

2 NiOOH + 2 H₂O + 2 e⁻ ↔ 2 Ni(OH)₂ + 2 OH⁻

以及在負極板：

Fe + 2 OH⁻ ↔ Fe(OH)₂ + 2 e⁻

(放電從左向右閱讀，充電是從右到左閱讀。)^[14] 開路電壓為1.4伏特，放電時下降到1.2伏特。^[7]

歷史

鎳鐵電池由愛迪生在1901年發明，當時被用作電動汽車的能源，比如底特律電動車（英語：Detroit_Electric）。鎳鐵電池與鎳鎘電池相比，最大的優勢是價格低廉，但由於這類電池充電效率低，以及後來制氫技術的大發展，鎳鐵電池技術逐漸衰落。

愛迪生在1903年到1940年間製造這些電池，為公司帶來了可觀的利潤。使愛迪生失望的是，沒有人接受用他的電池來啟動內燃機，而上述的電動汽車在引進這些電池的幾年後就停產了。最後，這種電池只是在鐵路信號發送及備用電源方面得到廣泛的應用。

參看

• 鎳鋅電池（英語：Nickel–zinc battery）