镍镉电池工作原理

镍镉电池工作原理

镍镉电池的工作原理

镍镉电池（Ni-Cd，- ，Ni-Cd ）是最早用于手机、笔记本电脑等设备的电池类型，具有大电流放电特性好、抗过充放电能力强、维护简单等特点，一般采用以下反应放电：

Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2

充电时反应则相反。

镍镉电池最致命的缺点就是在充放电过程中如果处理不好，会产生严重的“记忆效应”，大大缩短使用寿命。所谓“记忆效应”就是在充电前没有将电池电量完全放完，会导致电池容量随着时间的推移而下降。在电池的充放电过程中（放电更明显），电池极板上会产生一些小气泡，时间一长，这些气泡就减少了电池极板的面积，间接影响电池容量。当然，我们可以通过掌握合理的充放电方法来减少“记忆效应”。另外，镉具有毒性，所以镍镉电池不利于生态环境的保护。由于诸多的缺点，镍镉电池已经基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。镍镉电池正极板上的活性物质是由氧化镍粉和石墨粉组成的。石墨不参与化学反应，主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成，氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性，防止团聚，提高极板的容量。活性物质被包裹在穿孔钢带内，压制成型，就成了电池的正极板和负极板，极板间用耐碱硬橡胶绝缘棒或穿孔聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常为氢氧化钾溶液。与其他电池相比，NiCd电池的自放电率是

（即电池不使用时损失电量的速率）是适中的。如果 NiCd 电池在使用过程中部分放电后再次充电，则下次放电时将无法释放所有电量。例如，在放电 80% 电量后再完全充电，电池将只能释放 80% 的电量。这就是所谓的记忆效应。当然，几次完整的放电/充电循环将使 NiCd 电池恢复正常工作。由于 NiCd 电池具有记忆效应，如果未完全放电，则应将每个电池放电至 1V 以下后再进行充电。

镍镉电池的包装分为零售用的正极凸头和组装用的正极平头两种，容量上没有区别，充电电路也和下面介绍的镍氢电池类似，通常镍镉电池的充电次数为300~800次，充放电500次后容量就会下降到80%左右。镍镉电池的记忆效应比镍氢电池严重，所以一定要完全没电的情况下才充电，才能保证使用寿命。镍镉电池的充电

. 一些低成本充电器采用绝对温度来终止充电，这种充电终止方法虽然简单、成本低廉，但并不准确，更好的方法是通过检测电池充满电时的电压降来终止充电，其中-ΔV法最有效。-ΔV充电终止检测应与电池温度检测相结合，因为老化的电池和不匹配的电池可能会降低ΔV。通过检测温升率（dT/dt）可以实现更准确的满充电检测，这比固定温度终止对电池更有利。基于ΔT/dt和-ΔV组合的充电终止方法可以避免电池过充，延长电池寿命。快速充电可以提高充电效率，在1C的充电速率下，充满一块空电池（91%）只需1小时多一点的时间。,