镍氢电池作为一种新型化学电源,具有比能量高、无环境污染、良好的循环充放电性能等优点,拥有广泛的应用领域,尤其作为电动汽车的动力电源,进一步提高其综合性能,有着重要的实用价值和意义。本文对镍氢电池负极材料的储氢合金的表面改性和表面处理、用于电动汽车的大容量方型镍氢电池的设计和制备以及利用镍氢电池的内压特性表征电池的循环寿命的方法等方面进行了系统的研究。本论文提出了用电化学的方法在储氢合金电极或储氢合金粉表面包覆镍-非金属非晶态合金的工艺方法。X射线能谱(EDX)测试的结果表明,包覆到储氢合金电极表面的物质为镍-非金属合金。X-射线衍射法(XRD)的测试证明包覆的镍-非金属合金均是以非晶态的形式存在。采用电化学的方法在储氢合金电极表面包覆镍硫合金可以提高电极性能。电化学性能测试结果表明:处理后的电极的大电流放电性能和循环稳定性都得到了一定程度的改善,而在自放电方面,处理后电极的自放电改善情况比未处理电极更为明显。并且,用电化学阻抗法(EIS)、循环伏安法(CV)和X-射线光电子能谱(XPS)等测试手段研究了改善电化学性能的原因。本文采用DNY-2型电池内压测试仪实时、非破坏性地测量镍氢电池的内压。在低倍率充电时,镍氢电池的内压随充电时间的变化曲线可以用Boltzmann函数拟合,且模拟函数中的参数有确切的物理意义。利用Boltzmann模拟函数在拐点附近的变化率k来更准确地预测电池的寿命变化。实验表明,k值越大,在一定充电时间内镍氢电池的内压上升的速率就越快,电池的循环寿命越短。本论文设计和制备了电动车用100 Ah高容量方型镍氢电池,研究了电池使用的正负极材料和结构、电解液组成、电池零部件、高容量方型镍氢电池的化成和分选制度等方面对电池性能的影响。论文还对研制的电池进行了大电流充放电、循环寿命等性能和安全性测试,并进行了电动汽车模拟和试车运行。试验结果表明:采用泡沫镍正极和拉浆负极组成的100 Ah方型镍氢电池的重量比能量超过了75 Wh/Kg, 1/3 C电流下循环放电超过了1000次,在40 km /h的车速下,实车运行超过300 km。