鎳鎘電池
編輯在基本設計方面，必須區分開放式和氣密式電池。 氣密電池通常與市售電池相同，因此可用作這些所謂的原電池的替代品。開放式電池用于固定應用。
屬性
編輯NiCd 蓄電池的標稱電壓為 1.2V，比普通電池的 1.5V 低 20%。 然而，這通常不是問題，因為大多數設備都是為 0.9-1.0 V 的低電壓放電電池設計的。由于其低內阻，NiCd 電池可以提供高電流。例如 因此更適合用于模型構建和其他高電流應用。 NiCd電池必須在剩余電壓（放電終止電壓）為0.85-0.9V時再充電。 進一步放電導致深度放電，其效果類似于鉛酸電池。 記憶效應較弱。
在其他技術中很少遇到的一個特性是 NiCd 蓄電池出色的低溫性能。 即使在-40℃，采用纖維結構極板技術的電池在室溫下仍有超過標稱容量的50%。
結構
編輯充電時，NiCd 蓄電池的電極由極板組成，這些極板在負極負載有細碎的鎘，在正極負載有氧化鎳 (III)。 20%的氫氧化鉀溶液用作電解液。 這種組合提供了 1.3V 的電壓。
如果蓄電池過度充電，負極會產生氫氣，正極會產生氧氣裝飾 電池被稱為“客人”。 在封閉的，即氣密的電池中，由于爆炸的危險，必須不惜一切代價防止這種情況發生。 為此，負極鎘電極尺寸過大，用作負極放電儲備。 正鎳電極含有一些氫氧化鎘作為“反極性物質”。 當以較低的充電率（約 0.1 C）過度充電時，會在氧氣釋放和消耗之間建立平衡，不會產生氫氣。
在氣密纖維結構 NiCd 電池中，產生的氧氣在纖維結構復合電極的催化活性表面上復合得如此之快，以至于在運行期間甚至會產生輕微的負壓。
充電
編輯電化學
編輯NiCd 蓄電池由以下部件組成：
- 電解質，通常是 20% 的氫氧化鉀溶液
- 負極：Cd
- 正極：NiO(OH)
- 分隔符
放電過程：鎘在陽極/陰極被氧化成氫氧化鎘（Cd(OH)2）。 釋放的電子然后通過消耗器流向陰極/正極。 在那里，氧化鎳 (III) 氫氧化物 NiOOH 被還原為氫氧化鎳 (II) Ni(OH)2。
標準電極電位：E(Cd/Cd) = ?0.81 V（在堿性溶液中）； E(NiO(OH)/Ni(OH)2)= +0.49V
反應：
→ {\displaystyle \rightarrow } : 放電← {\displaystyle \leftarrow } : 充電
充電過程：反應發生在相反的方向，鎘電極也是負極，但陰極，因為它在這里被還原，鎳電極是相應的正極/陽極，發生氧化。
過度充電：在充電周期結束時，電池電壓增加，從大約 1.55 到 1.6 V，超過電池條件下水的分解電壓，發生放氣：
氣密鎳鎘電池中使用過量的氫氧化鎘 (II)。 過充會在正極產生氧氣，而Cd仍在負極被還原。 然后氧氣與鎘反應形成氫氧化鎘 (II)，因此立即再次消耗。
問題
編輯NiCd 電池含有有毒的重金屬鎘，因此必須使用特殊的回收系統單獨處理（參見處理部分）。
過度充電的 NiCd 蓄電池可能會損壞：
不正確的充電（反極性）也會通過陽極放氣損壞電池。 這也會產生高度易燃的氫氣。 電池組內電池的錯誤極性已經在深度放電時發生。 電池串聯連接。 當最弱的電池放電時，其負極為正極，正極為相鄰電池的負極。
存儲 NiCd 電池時的高電量會導致 Cd 電極上的晶體生長。 晶體會刺穿分離層并導致電池內部短路。 NiCd 電池xxx在 40% SOC 下儲存，以避免深度放電并減少晶體生長。
優勢
編輯在深度放電和過度充電的情況下，NiCd 電池比 NiMH 和鋰基蓄電池更堅固。 它們可以在放電狀態下存放數年而不會損壞。 通過故意用低電流（每小時容量的 1/10）對由串聯連接的 NiCd 電池組成的電池進行過度充電，也可以實現均勻的充電狀態。 充電水平已經很高的電池將多余的能量轉化為熱量，而不會遭受不可逆轉的損害。 對于其他電池類型，此過程不可能或只能在有限的范圍內進行。 此外，NiCd 電池在低于 0 °C 的溫度下具有良好的特性。
這兩種特性在安全關鍵型應用中都很重要，因此在許多情況下，鋰電池或鎳氫電池并不適用。
處置
編輯由于鎘的毒性，鎳鎘電池不得與生活垃圾一起處理。如果處理得當，鎳鎘電池可以很容易地回收利用。 鎘可以通過蒸餾回收，因為它的沸點比電池的其他成分（通常是鎳和鋼）低得多。
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