镍镉电池的由来和设计结构以及特性的介绍！

1.镍镉电池的由来

镍镉电池的祖先是瑞典科学家Waldemar Jungner于1899年发明的。它们的原理是镍充当阳极（或阴极），镉充当阴极（或阳极）。最初，充电期间释放的氧气立即释放到大气中，使得密封的外壳不可能形成，并且所需材料的高成本大大延迟了大规模生产的开始。当时，尝试修复实验。提出了从活性金属引入多孔层状镍电极的想法，这保证了电荷传输的最佳转移并显着降低了电池生产的成本。

然而，在第二次世界大战（1947年）之后，开发商几乎都计划使用密封的镍镉电池。采用这种设计，充电期间释放的内部气体被负极的未反应部分吸收，并且不像以前的版本那样释放到外部。如果由于某种原因（过度充电，温度降低）阳极氧化率高于阴极电离率，如果内部压力突然增加，电池可能会爆炸。为了防止这种情况，电池盒由钢制成，有时还带有安全阀。

从那以后，镍镉电池的设计没有发生明显变化。

2.镍镉电池的结构设计

镍镉电池的结构设计图

所有电池的基础是阳极和阴极。这样，阳极（阴极）含有氢氧化镍NiOOH和石墨粉（5-8％），阴极（阳极）含有粉末形式的金属镉Cd。这种类型的电池被称为辊式电池，因为电极被卷绕成具有分离层的圆筒（辊）并放入金属壳中并填充有电解质。用电解质润湿的隔板将板彼此分开。它由非织造材料制成，必须耐碱。通过加入氢氧化锂（LiOH），大多数电解质是氢氧化钾（KOH），这有助于锂镍氧化物的生产和20％的容量增加。

3.镍镉电池的特性

充电或放电期间的电池电压，取决于当前的充电水平。

在放电期间，活性镍和镉转化为氢氧化物Ni（OH）2和Cd（OH）2。

镍镉电池的主要优点是：成本低;在广泛的温度范围内工作并且能够抵抗差异（例如，在北极工作时，镍镉电池是必不可少的，因为它们可以在负温度下充电）。与其他类型的电池相比，它们可以为负载提供更高的电流。耐高充放电电流;充电时间相对较短。可多次“充放电”循环（能够在正确操作的情况下承受超过1000次循环）。长期储存后很容易恢复。

镍镉电池自放电

镍镉电池的缺点：记忆效应的存在 – 当对未完全放电的电池充电时，由于晶体表面上的其他物理和化学的过程，会使容量会降低。为了防止电池提前“报废”，你应该每月至少“修复”一次。由于镉是一种毒性很大的物质，镍镉电池的生产会对环境产生不利影响。电池本身的回收和处理也存在问题。比容量低;与相同容量的其他类型电池相比，重量和尺寸更大;高自放电率（首次充电24小时后高达10％，每月损失高达20％），现在制造的镍镉电池数量正在迅速减少。