1.鎳鎘電池的由來

鎳鎘(ge)電池的(de)(de)祖先(xian)是瑞典科學家Waldemar Jungner于1899年發明的(de)(de)。它們的(de)(de)原理是鎳充(chong)當陽(yang)極（或陰極），鎘(ge)充(chong)當陰極（或陽(yang)極）。最初，充(chong)電期(qi)間釋放(fang)的(de)(de)氧氣立即釋放(fang)到大(da)氣中(zhong)，使(shi)得密封的(de)(de)外殼不可能形成，并(bing)(bing)且所需材料(liao)的(de)(de)高成本(ben)(ben)大(da)大(da)延遲了大(da)規模生產的(de)(de)開(kai)始。當時，嘗試(shi)修復實驗。提出了從活性金屬(shu)引入(ru)多孔層狀(zhuang)鎳電極的(de)(de)想法，這保證了電荷傳輸(shu)的(de)(de)最佳轉移并(bing)(bing)顯(xian)著(zhu)降低了電池生產的(de)(de)成本(ben)(ben)。

然而(er)，在第(di)二(er)次世界大戰（1947年）之后，開發商幾乎都(dou)計(ji)劃使用(yong)密封的鎳鎘電(dian)(dian)(dian)池(chi)。采(cai)用(yong)這種設計(ji)，充(chong)電(dian)(dian)(dian)期間釋(shi)放(fang)的內(nei)部(bu)氣體(ti)被負極的未反應部(bu)分吸收，并且不像以前的版本那樣釋(shi)放(fang)到外部(bu)。如果由于某(mou)種原因（過度充(chong)電(dian)(dian)(dian)，溫度降低）陽極氧化率高于陰極電(dian)(dian)(dian)離(li)率，如果內(nei)部(bu)壓力突(tu)然增加(jia)，電(dian)(dian)(dian)池(chi)可能會(hui)爆(bao)炸。為了防止(zhi)這種情況，電(dian)(dian)(dian)池(chi)盒(he)由鋼制成，有時還帶有安全閥(fa)。

從那以后，鎳鎘電(dian)池的設計沒有(you)發生明(ming)顯變化。

2.鎳鎘電池的結構設計

鎳鎘電池的結構設計圖

所有(you)(you)電(dian)池的(de)基礎是(shi)陽(yang)極(ji)(ji)和(he)(he)陰(yin)極(ji)(ji)。這(zhe)樣，陽(yang)極(ji)(ji)（陰(yin)極(ji)(ji)）含有(you)(you)氫(qing)氧化(hua)(hua)鎳(nie)NiOOH和(he)(he)石墨粉（5-8％），陰(yin)極(ji)(ji)（陽(yang)極(ji)(ji)）含有(you)(you)粉末形式的(de)金屬(shu)鎘Cd。這(zhe)種類(lei)型的(de)電(dian)池被(bei)稱為輥式電(dian)池，因為電(dian)極(ji)(ji)被(bei)卷繞(rao)成具(ju)有(you)(you)分離層的(de)圓筒(tong)（輥）并放入(ru)金屬(shu)殼(ke)中并填(tian)充有(you)(you)電(dian)解質。用(yong)電(dian)解質潤濕的(de)隔板(ban)將(jiang)板(ban)彼此分開。它(ta)由非織造材料制(zhi)成，必(bi)須耐堿。通過加(jia)入(ru)氫(qing)氧化(hua)(hua)鋰（LiOH），大多數電(dian)解質是(shi)氫(qing)氧化(hua)(hua)鉀（KOH），這(zhe)有(you)(you)助于鋰鎳(nie)氧化(hua)(hua)物的(de)生產和(he)(he)20％的(de)容量增(zeng)加(jia)。

3.鎳鎘電池的特性

充電(dian)或放電(dian)期間的電(dian)池(chi)電(dian)壓，取決于當前(qian)的充電(dian)水(shui)平。

在放電期間，活性鎳和(he)(he)鎘轉化為氫(qing)氧化物Ni（OH）2和(he)(he)Cd（OH）2。

鎳鎘電(dian)(dian)池(chi)的主要優點是：成本低;在廣(guang)泛(fan)的溫(wen)度(du)范圍(wei)內工(gong)作(zuo)并且能夠抵抗(kang)差異(yi)（例如，在北(bei)極工(gong)作(zuo)時(shi)，鎳鎘電(dian)(dian)池(chi)是必(bi)不(bu)可(ke)(ke)少的，因為它們(men)可(ke)(ke)以(yi)在負(fu)溫(wen)度(du)下充(chong)電(dian)(dian)）。與其他類型的電(dian)(dian)池(chi)相比，它們(men)可(ke)(ke)以(yi)為負(fu)載(zai)提供(gong)更高(gao)的電(dian)(dian)流(liu)(liu)。耐高(gao)充(chong)放電(dian)(dian)電(dian)(dian)流(liu)(liu);充(chong)電(dian)(dian)時(shi)間相對較短。可(ke)(ke)多(duo)次“充(chong)放電(dian)(dian)”循環(huan)（能夠在正確操作(zuo)的情(qing)況(kuang)下承(cheng)受(shou)超過1000次循環(huan)）。長(chang)期(qi)儲存(cun)后很容易恢復。

鎳鎘電池自放電

鎳鎘電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)缺點：記憶效應的(de)(de)(de)存在 – 當(dang)對未完全放電(dian)的(de)(de)(de)電(dian)池(chi)充電(dian)時(shi)，由于晶體表(biao)面上(shang)的(de)(de)(de)其他物理(li)和(he)(he)化學的(de)(de)(de)過程，會(hui)使容量(liang)(liang)會(hui)降(jiang)低。為了防止(zhi)電(dian)池(chi)提前“報廢”，你應該每月(yue)至少“修(xiu)復”一(yi)(yi)次。由于鎘是一(yi)(yi)種毒性(xing)很大(da)的(de)(de)(de)物質，鎳鎘電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產會(hui)對環境產生(sheng)(sheng)不(bu)利(li)影響。電(dian)池(chi)本身的(de)(de)(de)回收和(he)(he)處理(li)也存在問題(ti)。比(bi)容量(liang)(liang)低;與相(xiang)同容量(liang)(liang)的(de)(de)(de)其他類(lei)型電(dian)池(chi)相(xiang)比(bi)，重量(liang)(liang)和(he)(he)尺寸更大(da);高(gao)自放電(dian)率（首次充電(dian)24小時(shi)后高(gao)達10％，每月(yue)損(sun)失(shi)高(gao)達20％），現(xian)在制造的(de)(de)(de)鎳鎘電(dian)池(chi)數量(liang)(liang)正在迅速減(jian)少。