鎳鎘電池的原理技術

鎳鎘電池的原理技術

鎳鎘電池可重復500次以上的充放電，經濟耐用。其內部抵制力小，既內阻很小，可快速充電，又可為負載提供大電流，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依據其放電裝置有所差異，每個單元電池(Cell)約莫是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，充足充電后可完全恢復原來的特性，它可在－20℃＋60℃的溫度范圍內使用。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，不會出現電解液泄漏現象，故無須補充電解液。

提高電池性能及延長電池使用壽命的關鍵在于避免記憶效響應過度放電。鎳鎘電池有記憶效應，即鎳鎘電在幾次低容量下的充放電工作之后。如果要進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(Memoryeffect)。記憶效應使得放電終止電壓被設定的較高的錄像機、攝像機上，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象。記憶效應使得電池的性可不可以得到充足發揮，也給拍攝帶來極大的不便。因此，在使用中應留意使用帶充放電性能的充電器，如Sony公司的BC－1WDCE，避免記憶效應的萌生，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行一次放電，也可以達到戒備記憶效應的目的。

鎘鎳電池(nickel-cadmiumbattery)采用金屬鎘作負極活性物質，氫氧化鎳作正極活性物質的堿性蓄電池。正、負極材料分別填充在穿孔的附鎳鋼帶（或鎳帶）中，經拉漿、滾壓、燒結、化成或涂膏、烘干、壓片等辦法制成極板；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溶液；電極經卷繞或疊合組裝在塑料或鍍鎳鋼殼內。
鎘鎳電池標稱電壓為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、循環和貯存壽命長、能以較大電流放電等特點，但存在“記憶”效應，常因規律性的不正確使用造成電性能下降。
鎘鎳電池的電池表達式為：(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+)
電池反應為：
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）可充電電池在現代生活中有廣泛使用。

已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：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

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