第一阶段
当恒定电流刚充入放完电的镍氢电池时，由于电池内阻出现压降，所以电池电压很快上升(A点)。此后，电池开始接受电荷，电池电压以较低的速率持续上升。在这个范围内(AB之间)，电化学反应以一定的速率出现氧气，同时氧气也以同样的速率与氢气化合，因此，电池内部的温度和气体压力都很低。
第二阶段
经过一按时间后，电解液中开始出现气泡，这些气泡聚集在极板表面，使极板的有效面积减小，所以电池的内阻抗新增，电池电压开始较快上升。这是接近充足电的信号。
第三阶段
充足电后，充入电池的电流不是转换为电池的贮能，而是在正极板上出现氧气。氧气是由于电解液电解而出现的。在氢氧化钾和水组成的电解液中，氢氧离子变成氧、水和自由电子，反应式为40H-→O21+2H0+4e-
虽然电解液出现的氧气能很快在负极板表面的电解液中复合，但是电池的温度仍显著升高。此外由于充电电流用来出现氧气，所以电池内的压力也升高。
由于从大量的氢氧离子中很容易分解出氧气，所以电池内的温度急剧上升，这样就使电池电压下降。因此电池电压曲线出现峰值。
镍氢电池充电过程
电池的充电过程通常可分为预充电、快速充电、补足充电、涓流充电四个阶段。
预充电：对长期不用的或新电池充电时，一开始就采用快速充电，会影响电池的寿命。因此，这种电池应先用小电流充电，使其满足一定的充电条件，这个阶段称为预充电。
快速充电：就是用大电流充电，迅速恢复电池电能。快速充电速率一般在1C以上，快速充时间由电池容量和充电速率决定。
镍氢电池电池充电过程
补足充电：采用某些快速充电止法时，快速充电终止后，电池并未充足电。为了保证充入100%的电量，还应加入补足充电过程。补足充电速率一般不超过0.3C。
涓流充电：也称为维护充电。根据电池的自放电特性，涓流充电速率一般都很低。只要电池接在充电器上并且充电器接通电源，在维护充电状态下，充电器将以某一充电速率给电池补充电荷，这样可使电池总处于充足电状态。
充电终制方法
按时控制
根据电池的容量和充电电流，很容易确定所需的充电时间。这种控制方法最简单，但是由于电池的起始充电状态不完全相同，有的电池充不足，有的电池过充电，因此，只有充电速率小于0.3C时，才允许采用这种方法。
电压控制
最高电压(V)：从充电特性曲线可以看出，电池电压达到最大值时，电池即充足电。充电过程中，当电池电压达到规定值后，应立即停止快速充电。这种控制方法的缺点是：电池充足电的最高电压随环境温度、充电速率而变，而且电池组中各单体电池的最高充电压也有差别，因此采用这种方法不可能非常准确地判断电池已足充电。
电压负增量(-AV)：由于电池电压的负增量与电池组的绝对电压无关，而且不受环境温度和充电速率等因素影响，因此可以比较准确地判断电池已充足电。这种控制方法的缺点是：电池电压出现负增量后，电池已经过充电，因此电池的温度较高。此外镍氢电池充足电后，电池电压要经过较长时间，才出现负增量，过充电较严重。
电压零增量(0AV)：镍氢电池充电器中，为了防止等待出现电压负增量的时间过久而损坏电池，通常采用0AV控制法。这种方法的缺点是：充足电以前，电池电压在某一段时间内可能变化很小，从而造成过早地停止快速充电。为此，目前大多数镍氢电池快速充电器都采用高灵敏-0AV检测，当电池电压略有降低时(一般约为10mV)，立即停止快速充电。
温度控制
最高温度(Tm)：充电过程中，通常当电池温度达到45℃时，应立即停止快速充电。电池的温度可通过与电池装在一起的热敏电阻来检测。这种方法的缺点是热敏电阻的响应时间较长，温度检测有一定滞后，同时，电池的最高工作温度与环境温度有关。当环境温度过低时，充足电后，电池的温度也达不到45℃。
温升(AT)：为了消除环境影响，可采用温升控制法。当电池的温升达到规定值后，立即停止快速充电。为了实现温升控制，必须用两只热敏电阻，分别检测电池温度和环境温度。
