鎳鎘電池的原理技術(shù)

鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電，經(jīng)濟(jì)耐用。其內(nèi)部抵制力小，既內(nèi)阻很小，可快速充電，又可為負(fù)載提供大電流，而且放電時電壓變化很小，是一種非常理想的直流供電電池。與其它類型的電池比較，鎳鎘電池可耐過充電或過放電。鎳鎘電池的放電電壓根據(jù)其放電裝置有所差異，每個單元電池(Cell)大約是1.2V，電池容量單位為Ah(安時)、mAh(毫安時)，放電終止電壓的極限值稱為“放電終止電壓”，鎳鎘電池的放電終止電壓為1.0/cell(cell為每一單元電池)。自放電率低，鎳鎘電池在長間放置的情況下，特性也不會劣化，充分充電后可完全恢復(fù)原來的特性，它可在－20℃＋60℃的溫度范圍內(nèi)使用。由于單元電池采用金屬容器，堅固耐用；采用完全密封的方式，不會出現(xiàn)電解液泄漏現(xiàn)象，故無須補(bǔ)充電解液。

提高電池性能及延長電池使用壽命的關(guān)鍵在于避免記憶效應(yīng)和過度放電。鎳鎘電池有記憶效應(yīng)，即鎳鎘電在幾次低容量下的充放電工作之后。如果要進(jìn)行一次較大容量的充放電，電池將無法正常工作，這種情況即為記憶效應(yīng)(Memoryeffect)。記憶效應(yīng)使得放電終止電壓被設(shè)定的較高的錄像機(jī)、攝像機(jī)上，隨著工作電壓的降低，電池容量表面上也隨著降低，但放電電壓的降低可能是一至二次完全放電而造成的暫時現(xiàn)象。記憶效應(yīng)使得電池的性能不能得到充分發(fā)揮，也給拍攝帶來極大的不便。因此，在使用中應(yīng)注意使用帶充放電性能的充電器，如Sony公司的BC－1WDCE，避免記憶效應(yīng)的產(chǎn)生，使用一般充電器的如BC－1WA、BC－1WB時，可在10次左右的充電以后進(jìn)行一次放電，也可以達(dá)到防止記憶效應(yīng)的目的。

鎘鎳電池(nickel-cadmiumbattery)采用金屬鎘作負(fù)極活性物質(zhì)，氫氧化鎳作正極活性物質(zhì)的堿性蓄電池。正、負(fù)極材料分別填充在穿孔的附鎳鋼帶（或鎳帶）中，經(jīng)拉漿、滾壓、燒結(jié)、化成或涂膏、烘干、壓片等方法制成極板；用聚酰胺非織布等材料作隔離層；用氫氧化鉀水溶液作電解質(zhì)溶液；電極經(jīng)卷繞或疊合組裝在塑料或鍍鎳鋼殼內(nèi)。
鎘鎳電池標(biāo)稱電壓為1.2V，有圓柱密封式（KR）、扣式（KB）、方形密封式（KC）等多種類型。具有使用溫度范圍寬、循環(huán)和貯存壽命長、能以較大電流放電等特點(diǎn)，但存在“記憶”效應(yīng)，常因規(guī)律性的不正確使用造成電性能下降。
鎘鎳電池的電池表達(dá)式為：(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+)
電池反應(yīng)為：
放電時：Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2
充電時：Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。

已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2（左到右放電，右到左充電）
充電陽極：2Ni(OH)2－2e—+2OH-==2NiOOH+2H2O
充電陰極：Cd(OH)2+2e-==Cd+2OH-
放電陽極：2NiOOH+2H2O+2e-==2Ni(OH)2+2OH-
放電陰極：Cd+2OH-－2e==Cd(OH)2