当前在商业化运行的纯电动汽车或混合动力汽车上，实际使用的高压动力电池主要有两类：一类是镍氢电池，另一类是磷酸铁锂电池。如丰田车系的雷克萨斯、皇冠及普锐斯，以及别克君越、本田思域等混合动力汽车，均使用镍氢电池；如比亚迪e6、K9、秦和唐等纯电或混动车型，以及国内其他电动汽车大多采用磷酸铁锂电池。全球著名的特斯拉纯电动汽车，使用的也是一种锂电池—钻酸锂电池，也被称作三元电池。在深圳市商业运行的电动汽车中，行驶最早的如丰田普锐斯车型已有14年多，一般较普及的电动公交大客车如五洲龙牌油电混合公交车，以及比亚迪纯电动出租车e6和大客车K9等，也有6年多的行驶年龄。这些车型上的高压蓄电池及相关装置，经过长期使用已逐步进入维修期。我们在实际维修中，陆续遇到了高压电池及其控制装置的各类故障，对它们的维修获得了一定的认知。以下就镍氢电池和铁理电池这两类高压蓄电池的原理及特点，以及实际维修案例中遇到的检测技术等问题，作具体的介绍分析。

    一、高压动力电池的原理与特点
    1．镍氢电池
    在美、日等发达国家的混合动力汽车上，目前使用最多的是镍氢电池。镍氢电池的正极材料是氢氧化镍（NiOH），负极则是金属氢化物，即为储氢合金（MH），电解液是30％的氢氧化钾水溶液。这里所谓“储氢合金”是指具有很强“吸收”氢气能力的金属镍，其单位体积储氢的密度可相当于储存1 000个大气压的高压氢气。储氢合金的关键在于能稳定的储气和放气，其工作原理是利用水的氢离子移动反应来获得电流，这时氢气在负极上被逐渐消耗掉。镍氢电池的电极反应为下式，式中e指带电的电子。
    正极：Ni（OH）2+OH-=Ni00H+H20+e
    负极：M+H20+e=MHab+OH－
Ni（OH）2+M＝Ni00H+MHab
    镍氢电池是在镍镉电池基础上开发出来的，但镍镐电池中有重金属镐，对环境有重度污染，所以镍镉电池在发达国家目前均已限制发展和使用。镍氢电池则不存在重金属污染问题，而且镍氢电池在比能量、比功率及循环寿命等方面都优于镍镐电池，故被称之为“绿色”电池。其主要特点有：
    （1）电池的比能量较高，即单位质量的能量密度较大，镍氢单体电池的额定电压为1.2V，通常由六个或十个单体电池构成一块电压为7.2V或12V的电池组，丰田普锐斯混合动力车型上就用了这种7.2V一节的电池（图1），电容量为6.5Ah、实测每节外形尺寸为274×106 ×20mm3，质量为1.1 kg，有28节串联共计201.6V。镍氢电池的比能量超过70Wh/kg，车辆一次充电可续驶里程较长，适合在电动汽车上使用。同时其比功率可达200W/kg，在车辆加速或爬坡时输出大电流，能平稳持续放电来提供大功率。同时还可实现快速放电和充电，电池耐过充和耐过放的能力均较强。

    （2）镍氢电池在放电和充电过程中，正极板析出氧气，负极板析出氢气。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，电解液不会出现增加或减少的现象，不需调节电解液的密度，故电池本身可以采取密封结构，电池能实现免维护保护。
    （3）所谓电池的“记忆效应”是指如果电池每次没有放完电，如只放出40%，那么长期使用后，剩下的60％容量就无法放出，这就大大缩小了电池的储存电容量，直接影响电池的使用。但镍氢电池基本上不存在记忆问题，不要求100％放完电后才允许充电，能做到随放随充，极大地方便了电动汽车的充放电。即便镍氢电池在空置状态下放置一年，再充电时仍可恢复原容量97%以上电量，基本上与新电池一样。如在较长放置时有意让电池内部存有一部分电，则电池的恢复储电能力可更快更高。
    （4）镍氢电池与镍镐电池比较，不存在镍镐电池中的金属镐对环境有重度污染的问题。镍氢电池还可再生利用，符合持续发展的理念。电池安全可靠，使用寿命长，循环充放电的次数可达3 000次以上，市场实际使用证明其寿命容易超过十年。
    （5）镍氢电池的缺点则是存储的电压较低，能量密度也偏低，当前的价格相对较高；电池的均匀性较差，特别是在高速率、深放电的状况下，单体电池之间的容量和电压的差别较大；电池的自放电率较高；镍氢电池使用最重要的是要避免过充电和过放电，温度特性差，在45℃以上的高温环境，或在低于0℃以下环境下，镍氢电池将无法正常工作，电池容量与现实要求还有较大差距等问题，影响着氢镍电池在电动汽车上的广泛使用。

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