1.鎳鎘電池的由來(lái)

鎳鎘電池的祖先是瑞典科學(xué)家Waldemar Jungner于1899年發(fā)明的。它們的原理是鎳充當(dāng)陽(yáng)極（或陰極），鎘充當(dāng)陰極（或陽(yáng)極）。最初，充電期間釋放的氧氣立即釋放到大氣中，使得密封的外殼不可能形成，并且所需材料的高成本大大延遲了大規(guī)模生產(chǎn)的開始。當(dāng)時(shí)，嘗試修復(fù)實(shí)驗(yàn)。提出了從活性金屬引入多孔層狀鎳電極的想法，這保證了電荷傳輸?shù)淖罴艳D(zhuǎn)移并顯著降低了電池生產(chǎn)的成本。

然而，在第二次世界大戰(zhàn)（1947年）之后，開發(fā)商幾乎都計(jì)劃使用密封的鎳鎘電池。采用這種設(shè)計(jì)，充電期間釋放的內(nèi)部氣體被負(fù)極的未反應(yīng)部分吸收，并且不像以前的版本那樣釋放到外部。如果由于某種原因（過(guò)度充電，溫度降低）陽(yáng)極氧化率高于陰極電離率，如果內(nèi)部壓力突然增加，電池可能會(huì)爆炸。為了防止這種情況，電池盒由鋼制成，有時(shí)還帶有安全閥。

從那以后，鎳鎘電池的設(shè)計(jì)沒(méi)有發(fā)生明顯變化。

2.鎳鎘電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鎳鎘電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

所有電池的基礎(chǔ)是陽(yáng)極和陰極。這樣，陽(yáng)極（陰極）含有氫氧化鎳NiOOH和石墨粉（5-8％），陰極（陽(yáng)極）含有粉末形式的金屬鎘Cd。這種類型的電池被稱為輥式電池，因?yàn)殡姌O被卷繞成具有分離層的圓筒（輥）并放入金屬殼中并填充有電解質(zhì)。用電解質(zhì)潤(rùn)濕的隔板將板彼此分開。它由非織造材料制成，必須耐堿。通過(guò)加入氫氧化鋰（LiOH），大多數(shù)電解質(zhì)是氫氧化鉀（KOH），這有助于鋰鎳氧化物的生產(chǎn)和20％的容量增加。

3.鎳鎘電池的特性

充電或放電期間的電池電壓，取決于當(dāng)前的充電水平。

在放電期間，活性鎳和鎘轉(zhuǎn)化為氫氧化物Ni（OH）2和Cd（OH）2。

鎳鎘電池的主要優(yōu)點(diǎn)是：成本低;在廣泛的溫度范圍內(nèi)工作并且能夠抵抗差異（例如，在北極工作時(shí)，鎳鎘電池是必不可少的，因?yàn)樗鼈兛梢栽谪?fù)溫度下充電）。與其他類型的電池相比，它們可以為負(fù)載提供更高的電流。耐高充放電電流;充電時(shí)間相對(duì)較短。可多次“充放電”循環(huán)（能夠在正確操作的情況下承受超過(guò)1000次循環(huán)）。長(zhǎng)期儲(chǔ)存后很容易恢復(fù)。

鎳鎘電池自放電

鎳鎘電池的缺點(diǎn)：記憶效應(yīng)的存在 – 當(dāng)對(duì)未完全放電的電池充電時(shí)，由于晶體表面上的其他物理和化學(xué)的過(guò)程，會(huì)使容量會(huì)降低。為了防止電池提前“報(bào)廢”，你應(yīng)該每月至少“修復(fù)”一次。由于鎘是一種毒性很大的物質(zhì)，鎳鎘電池的生產(chǎn)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。電池本身的回收和處理也存在問(wèn)題。比容量低;與相同容量的其他類型電池相比，重量和尺寸更大;高自放電率（首次充電24小時(shí)后高達(dá)10％，每月?lián)p失高達(dá)20％），現(xiàn)在制造的鎳鎘電池?cái)?shù)量正在迅速減少。