鎳鎘電池

　　鎳鎘電池是一種直流供電電池，鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電，經(jīng)濟耐用。其內(nèi)部抵制力小，既內(nèi)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。鎳鎘電池是最早應(yīng)用于手機、超科等設(shè)備的電池種類，它具有良好的大電流放電特性、耐過充放電能力強、維護簡單。

　　鎳鎘電池原理

　　位于負極的鎘(Cd)和氫氧化鈉(NaOH)中的氫氧根離子(OH-)化合成氫氧化鎘，并附著在陽極上，同時也放出電子。電子沿著電線至陰極，和陰極的二氧化鎳與氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng)形成氫氧化鎳和氫氧根離子，氫氧化鎳會附著在陽極上，氫氧根離子則又回到氫氧化鈉溶液中，故氫氧化鈉溶液濃度不會隨著時間而下降。

　　鎳鎘電池正極板上的活性物質(zhì)由氧化鎳粉和石墨粉組成，石墨不參加化學(xué)反應(yīng)，其主要作用是增強導(dǎo)電性。負極板上的活性物質(zhì)由氧化鎘粉和氧化鐵粉組成，氧化鐵粉的作用是使氧化鎘粉有較高的擴散性，防止結(jié)塊，并增加極板的容量?；钚晕镔|(zhì)分別包在穿孔鋼帶中，加壓成型后即成為電池的正負極板。

　　極板間用耐堿的硬橡膠絕緣棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔開。電解液通常用氫氧化鉀溶液。與其它電池相比，NiCd電池的自放電率(即電池不使用時失去電荷的速率超科電池)適中。NiCd電池在使用過程中，如果放電不完全就又充電，下次再放電時，就不能放出全部電量。

　　比如，放出80%電量后再充足電，該電池只能放出80%的電量。這就是所謂的記憶效應(yīng)。當(dāng)然，幾次完整的放電/充電循環(huán)將使NiCd電池恢復(fù)正常工作。由于NiCd電池的記憶效應(yīng)，若未完全放電，應(yīng)在充電前將每節(jié)電池放電至1V以下。

　　鎳鎘電池缺點

　　鎳鎘電池最致命的缺點是，在充放電過程中如果處理不當(dāng)，會出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”，使得服務(wù)壽命大大縮短。所謂“記憶效應(yīng)”就是電池在充電前，電池的電量沒有被完全放盡，久而久之將會引起電池容量的降低，在電池充放電的過程中(放電較為明顯)，會在電池極板上產(chǎn)生些許的小氣泡，日積月累這些氣泡減少了電池極板的面積也間接影響了電池的容量。當(dāng)然，我們可以通過掌握合理的充放電方法來減輕“記憶效應(yīng)”。此外，鎘是有毒的，因而鎳鎘電池不利于生態(tài)環(huán)境的保護。眾多的缺點使得鎳鎘電池已基本被淘汰出數(shù)碼設(shè)備電池的應(yīng)用范圍。

　　鎳鎘電池充電

　　在0.05C至大于1C的范圍內(nèi)對NiCd電池恒流充電。一些低成本充電器使用絕對溫度終止充電。雖然簡單、成本低，但這種充電終止方法不精確。更好的方法是通過檢測電池充滿時的電壓跌落終止充電。對于充電速率為0.5C或更高的NiCd電池，-ΔV方法是最有效的。-ΔV充電終止檢測應(yīng)與電池溫度檢測相結(jié)合，因為老化電池和不匹配電池可能減少ΔV。

　　通過檢測溫升速率(dT/dt)可以實現(xiàn)更精確的滿充檢測，這種滿充檢測比固定溫度終止對電池更好?；讦/dt和-ΔV組合的充電終止方法可避免電池過充，延長電池壽命。

　　快速充電可改善充電效率。在1C的充電速率下，效率可以接近1.1 (91%)，充滿一個空電池的時間為1小時多一點。當(dāng)以0.1C充電時，效率便下降到1.4 (71%)，充電時間為14小時左右。

　　因為NiCd電池對電能接收程度接近100%，所以幾乎所有的能量在充電開始的70%期間被吸收，而且電池保持不發(fā)熱。超快速充電器利用該特點，在幾分鐘內(nèi)將電池充到70%，以幾C的電流充電而無熱量產(chǎn)生。充到70%后，電池再以較低速率繼續(xù)充電，直到電池充滿。最后以0.02C至0.1C的涓流結(jié)束充電。

　　鎳鎘電池特點

　　1.鎳鎘電池可重復(fù)500次以上的充放電，非常的經(jīng)濟;

　　2.內(nèi)阻小，可供大電流的放電，當(dāng)它放電時電壓的變化很小，作為直流電源是一種質(zhì)量極佳的電池;

　　3.因為采用完全密封式，因此不會有電解液漏出的現(xiàn)象，也完全不需要補充電解液;

　　4.與其他種類電池相比之下，鎳鎘電池可耐過充電或放過電，操作簡單方便;

　　5.長時間的放置下也不會使性能劣化，當(dāng)十分充完電后即可恢復(fù)原來的特性;

　　6.可使用在很廣的溫度范圍內(nèi);

　　7.因為它采用金屬容器而作成，有機械性的堅固;

　　8.鎳鎘電池在非常嚴(yán)格的品質(zhì)管理下被制造完成，有非常優(yōu)良的品質(zhì)性賴性。

　　鎳鎘電池記憶效應(yīng)

　　當(dāng)鎳鎘電池重復(fù)經(jīng)過幾次維持在低容量的放充后，如果必須做一個較大量的放電時電池會無法作用，這種情形我們稱為“記憶效應(yīng)”。記憶效應(yīng)可能是鎳鎘電池中最容易被誤解的問題。放電終止電壓被設(shè)定較高的錄像機，隨著使用的電壓變低，表面上看起來似乎隨著降低，但是放電電壓的低下是可以由1～2次的完全放電而解決這一現(xiàn)象。建議十次充電后進行一次放電，以防止記憶效應(yīng)。