第五讲镍镉电池..
镍镉电池操作保养规程
镍镉电池操作保养规程简介镍镉电池（Ni-Cd，Nickel-Cadmium Battery）是一种常见的二次可充电电池，具有功率密度高、工作电压稳定、启动能力强等优点。
因此，广泛应用于通信设备、消防设备、军事装备、航空航天等领域。
本文旨在说明镍镉电池的操作使用规程及保养方法，以延长其使用寿命并确保其安全性。
操作规程镍镉电池的使用调养应遵循以下操作规程：1. 充电与放电镍镉电池首次使用前需先进行慢充，以激活电池。
此后每次使用前应先进行充电，充满电后在进行使用。
电池放电应该控制在标称容量的 60% 左右，且不应过放以免影响电池寿命。
为了保证电池使用寿命及安全性，禁止使用不符合电池规格或参数的充电器。
2. 温度环境镍镉电池的工作温度应该在 -20℃~+45℃的范围内。
过高或过低的温度环境会降低电池寿命，甚至损坏电池。
3. 储存条件若要长期储存镍镉电池，应先将其充满电，并在每过 2~3 个月时进行充放电一次，以防止自放电使电量过低。
储存期不能太长（最好不超过 12 个月），因为储存时间过长也会影响电池寿命。
4. 禁止损坏使用镍镉电池时应禁止对其进行敲击、投掷等操作，以免损坏电池或造成电池泄漏事故。
在更换电池或拆卸设备时，应当先拔下外部电源，避免电触点与电极短路。
5. 告警处理若镍镉电池发生发热、漏液或其他异常，应当立即停用，并将其取出设备并存放在安全地方，以接受处理或报废处理。
保养方法镍镉电池的保养方法如下：1. 充电方式经济高效的充电方式是定时充电，即在一定时间内以合适的电流充电。
对于短时间的充电，定时充电可以明显提高充电效率，充电时间的长度应该由经验来决定。
在长时间的充电中，因电池容量变化较大，充电电压和充电电流难以准确掌握，因此，定时充电将得不到很好的效果，最好采用控制充电电流和充电电压的方法进行长时间充电。
2. 放电方式充电放电次数应尽量减少。
在充电时，尽可能地充满电，这样可以减少放电次数。
同时，尽量控制放电深度，以防止过度放电。
第五章镉-镍蓄电池知识讲解
成电极基板，浸渍活性物质烘干。烧结式电极强度高，孔隙率
高，可以大电流、高倍率放电，寿命长，工艺复杂，成本较高。
发泡式电极：发泡镍电极是将泡末塑料进行化学镀镍，高温碳 化后得到多孔网状镍基体，将活性物质填充在镍网上，经轧制 成泡沫电极。泡沫镍电极孔隙率高(90％以上)，真实表面积大， 电极放电容量大，电极柔软性好，适合作卷绕式电极的圆筒形 电池。目前主要用于氢-镍和镉-镍电池。 纤维式电极：是以纤维镍毡状物作基体，向基体孔隙中填充活 性物质，电极基体孔隙率达93％～99％，具有高比容量和高活 性。电极制造工艺简单，成本低，但镍纤维易造成电池正、负 极短路，自放电大，目前尚未大量应用。
– 在较高的过电位下镉电极将发生钝化；金属表 面产生一层很薄的CdO钝化膜
–放电电流密度太大、温度较低、电解液浓度较 低时，易引起镉的钝化。
– 充放电循环过程中镉的重结晶使镉电极真实 表面积不断收缩， 极化增大，导致发生钝化 --主要钝化因素。
– 防止钝化： 加入表面活性剂或其他添加剂，实际生产中加入苏拉 油或25号变压器油，起分散作用，阻止海绵镉结晶时 聚集和收缩
➢添加剂LiOH的作用：
①Li+吸附在活性物质颗粒表面，阻止晶体颗粒长大聚结； ②提高氧在正极上的析出过电位。
若加量过多，Li+离子可进入活性物质晶格中，形成 一种电化学隋性的化合物—镍酸理(LiNiO2)，使电化学 反应变得困难。
➢ 其它添加剂的影响：
① Ba、Co等对氧化镍电极起活化作用 ② Mg、Fe、Ca、SiO2等对氧化镍电极起毒化作用 ③ Ca对镉电极有毒化作用
同样由于固相扩散速率很小, 引起较大的浓 差极化，氧化镍电极的利用率受到限制。
第五讲镍镉电池..
2、氧化镍的晶型 α-Ni(OH)2、γNiOOH 密度差别小，减 轻了电极的膨胀，变形。 实际使用中应控制电极在β－Ni(OH)2,
β－NiOOH。
3.Ni(OH)2材料的制备 制备方法主要有三种： 化学沉淀结晶法 镍粉高压催化氧化法 金属镍电解沉淀法
3）采用有限电解液及有良好吸液和透气性
的隔膜
电解液少，内阻大，电解液多，不利于氧
气向镉电极的扩散。
4）电池设计采用安全排气阀，当电池内部 的气体压力高于设定值时，打开出气孔， 让气体排出去，防止电池气涨爆炸。
七、镍镉电池分类
按电极的结构和制造工艺分：
1.有极板盒式：包括袋式、管式等． 有极板盒式电极是将正负极活性 物质填在穿孔的镀镍钢带做成的袋式 或管式壳子里。广泛使用在5Ah～ 1000Ah容量的蓄电池里。
此时电极内部仍存在Ni(OH)2。
三、镍镉（NiCd)电池的成流反应
NiCd电池负极：Cd 正极： NiOOH三价镍的氢氧化物 负极反应： Cd+2 OH-→Cd(OH)2+2e 正极反应： NiOOH+H2+e→ Ni(OH)2+OH－
在充放电时总反应: 2NiOOH+Cd+2 H2O→ 2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2 在放电过程中，电解液将失水;在充电过程中， 生成水，因此对于电解液量要加以控制。
溶液中OH-离子连续向电极表面扩散。
因此，电级反应速度不会受到明显影
响，镉电极的放电深度较大，活性物
质利用率较高。
如果到了镉的钝化电位，反应就不 一样了．这时将在金属表面上生成很薄 的一层钝化膜．这层膜一船认为是CdO。 如果放电电流密度太大，温度太低，碱 液浓度低，都容易引起镉电极钝化。 很明显，镉电级的放电容量、或活 性物质利用率会受到镉在溶液中钝化程 度的限制。
镍镉电池充电方法
镍镉电池充电方法镍镉电池是一种常见的可充电电池，其充电方法对于延长电池使用寿命和保证充电效率非常重要。
下面将介绍镍镉电池的充电方法，希望能够对您有所帮助。
首先，选择合适的充电器非常重要。
镍镉电池需要采用恒流充电的方式，因此需要使用专门设计的镍镉电池充电器。
这种充电器能够提供恒定的充电电流，以确保电池能够充满电并且不会受到过充的影响。
其次，正确连接充电器也是至关重要的。
在连接充电器时，务必将正负极连接正确，否则可能会导致电池短路或者损坏。
一般来说，红色接正极，黑色接负极，务必按照说明书上的指示正确连接。
接下来，确定充电电流也是必不可少的。
不同容量的镍镉电池需要不同的充电电流，一般来说，充电电流应为电池容量的1/10，例如，容量为1000毫安时的电池，充电电流应为100毫安。
过大的充电电流可能会导致电池过热，损坏电池，因此务必根据电池容量来确定合适的充电电流。
然后，控制充电时间也是非常重要的。
一般来说，镍镉电池的充电时间应该控制在10-15小时，充电时间过长可能会导致电池过充，影响电池寿命，因此需要根据实际情况来确定合适的充电时间。
最后，充电完成后，及时拔掉充电器也是必须的。
一旦电池充满电，就应该及时拔掉充电器，以免过充导致电池损坏。
此外，充电完成后也需要等待一段时间，让电池中的化学物质稳定下来，再进行使用。
总的来说，镍镉电池的充电方法需要注意充电器的选择、连接方式、充电电流、充电时间以及拔掉充电器的时机。
只有正确的充电方法，才能够保证电池的使用寿命和充电效率。
希望以上内容能够对您有所帮助，谢谢阅读。
镍镉电池使用及保养方法
镍镉电池使用及保养方法
一、镍镉电池的特性
1、镍镉电池（Ni-Cd）
2、可重复500次以上的充放电，经济耐用
3、与其它类型的电池比较，镍镉电池可耐过充电或过放电
4、每个单元电池(Cell)大约是1.2V，放电终止电压的极限值称为“放电终止电压”，镍镉电池的放电终止电压为1.0/cell(cell为每一单元电池)
5、它可在－20℃+60℃的温度范围内使用
二、使用及保养方法
所谓“记忆效应”就是电池在充电前，电池的电量没有被完全放尽，久而久之将会引起电池容量的降低。
会导致镍镉电池在几次低容量下的充放电工作之后。
如果要进行一次较大容量的充放电，电池将无法正常工作。
提高电池性能及延长电池使用寿命的关键在于避免记忆效应和过度放电。
所以使用和保养注意：
1、正常使用后，需放电至完全没电（1.0V*6=6V）时才可进行充电, 以确保使用寿命。
2、可在10次左右的充放电循环之后，进行一次完全放电和过充电，以达到防止记忆效应的目的。
过充电的方法是延长充电时间比正常充电时间延长一倍左右。
以减小记忆效应
3、电池充放电应严格按要求规范操作，切忌长期过充、过放或经常充电不足。
电池充电过程应尽量一次完成。
切忌：放电不彻底、电池使用时长期小电流深度放电或短路都是造成电池容量下降、寿命缩短的重要因素。
长此以往违章使用操作不仅会影响使用，而且势必会影响电池的容量与寿命。
镉镍蓄电池课件
电解液通常由氢氧化钾、氢氧化钠等强碱性溶液制成，同时加入一些添加剂以改善电池性能。
电解液的成分
镉镍蓄电池的电解液材料
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镉镍蓄电池的安全使用和维护保养
镉镍蓄电池的安全使用注意事项
禁止充电时使用手机或其他电子设备，以防止电池过热和受到损害。
禁止将电池放置在高温、高湿、易燃易爆等危险环境中。
军事和航空应用
在一些偏远地区或发展中国家，镉镍蓄电池仍然被用作储能电源，以提供稳定的电力供应，满足人们的基本需求。
储能系统
镉镍蓄电池在其他领域中的应用
04
镉镍蓄电池的市场现状和发展趋势
镉镍蓄电池的市场现状
镉镍蓄电池市场规模
全球镉镍蓄电池市场规模稳步增长，主要受到可再生能源、电动汽车等行业的驱动。
镉镍蓄电池的充电性能
充电效率
由于镉镍蓄电池的充电效率较高，所以充电时间相对较短。
充电时间
镉镍蓄电池可以采用定电流充电或定电压充电两种方式进行充电。
充电方式
放电容量
在规定的放电条件下，镉镍蓄电池可以放出较大的电量，其容量通常以安培小时（Ah）为单位进行表示。
放电时间
镉镍蓄电池的放电时间较长，可以达到数十小时甚至数天。
镉镍蓄电池市场结构
市场主要由几家主导厂商和更多的中小型企业构成，其中主导厂商在技术和品牌方面具有优势。
镉镍蓄电池的应用领域
镉镍蓄电池广泛应用于汽车、电力、工业等领域。
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技术创新
未来镉镍蓄电池技术将不断进行创新和改进，如提高能量密度、降低成本等。
环保要求
随着环保意识的增强，对镉镍蓄电池的环保要求将更加严格，将促进研发更环保的替代产品。
镍镉电池与锂电池的特点及区别
镍镉电池与锂电池的特点及区别
一、镍镉电池（Nickel-Cadmiun Batteries）的特性
1．镍镉电池可重复500 次以上的充放电，非常的经济；2．内阻小，可供大电流的放电，当它放电时电压的变化很小，作为直流电源是一种质量极佳的电池；3．因为采用完全密封式，因此不会有电解液漏出的现象，也完全不需要
补充电解液；4．与其他种类电池相比之下，镍镉电池可耐过充电或放过电，
操作简单方便；5．长时间的放置下也不会使性能劣化，当十分充完电后即可
恢复原来的特性；6．可使用在很广的温度范围内；7．因为它采用金属容器而作成，有机械性的坚固；8．镍镉电池在非常严格的品质管理下被制造完成，
有非常优良的品质性赖性。
二、镍镉电池放电特性
1．放电电压依据其放电电流多少有些差异，大体上是1.2V 左右；2．电池的容量以Ah,mAh 的单位来表示；3．当放电达到放电终了的极限时称之为”放电终止电压”，镍镉电池的放电终止电压为1.0V/cell；4．使用温度范围在-20℃~60℃，在此范围内可进行放电。
三、保存上的注意事项
1．可在-30℃~50℃的温度范围之间内保存，但如果是长时间放置的情形下，请在35℃以下保存；2．充电状态或者是放电状态的保存都是可能的，但是比较之下放电状态可使容量较早回复并且较易被激活；3．当电池在长时间的放
置后，使用前必须十分地充电后再使用。
四、镍镉电池的记忆效应（memory effect）
当镍镉电池重复经过几次维持在低容量的放充后，如果必须做一个较大量的放电时电池会无法作用，这种情形我们称为”记忆效应”。
记忆效应可能是镍镉。
镉镍碱性蓄电池讲义全
中德财政合作太阳能项目电站管理人员培训教材镉镍袋式碱性蓄电池原理与维护省光明工程2005年8月一、电池的分类：电池的种类与其分类方法比较多，通常按电池的工作性质，电解质以与电极材料来进行分类。
但也存在着一定的局限性，不能反映电池的全貌，目前主要分为四类。
1、原电池，也称一次电池。
其活性物质用尽后不能用充电的方法使之恢复，只能废弃。
如二氧化锰电池，锌—氧化汞电池等等。
电液不流动的电池称“干电池”。
2、蓄电池，也称二次电池。
其活性物质消耗尽后可利用充电方法使之恢复，因此电池得以再生。
电池部反应自发发生并向电池外部用电设备输出电流的过程称之放电。
反之，向电池输入电能即有与放电电流方向相反的电流通过电池，电池部发生与放电反应相反的反应。
此过程为充电。
二次电池为电能贮存装置，故称蓄电池。
3、贮备电池。
电池的某一重要组成与电池其他组成分开，这时自放电排除，故电池可长期保存，通常是电解质被隔离，使用前迅速加入电解液，电池即放电。
4、燃料电池，将燃料（氧气、甲醇等）和氧化剂分别作为电池两极的活性物质保存在电池主体之外。
当反应物连续通入电池体时，即可连续放电。
二、镉镍袋式碱性蓄电池的基本构造1、一般结构：主要部件有正、负极板、隔膜、电解液、电池壳，另还有一些零件，如端子、连接条等。
2、镉镍袋式碱性蓄电池的结构、特点镉镍袋式蓄电池具有优良的电性能、寿命长、结构坚固、耐过充过放电、自放电小、可靠性高、维护方便，并用不同极板结构来适应不同倍率电流的放电。
可在-40℃—60℃环境下使用，并且有良好的荷电保持能力。
可以在任何条件下长期贮存而无损坏。
（1）极板：正负极是由正、负极性活性物质包在穿孔镀镍（负极未镀镍）钢带制成的袋子里。
（2）外壳：一般为塑料或镀镍钢外壳。
（3）隔板：通常是塑料栅或镀镍栅。
（4）电解液：以氢氧化钾为主体的水溶液，比重1.20（20℃时）。
三、镉镍袋式碱性蓄电池工作原理1、电池特性袋式极板的基本原理是把粉末状的活性物质包在一个封闭的扁平穿孔钢带袋里，并把这些袋叠放在一起制成电极。
镍镉蓄电池的工作原理
镍镉蓄电池的工作原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊镍镉蓄电池的工作原理，这可真是个有趣的玩意儿啊！你看啊，镍镉蓄电池就像是一个勤劳的小工人，一直在默默地工作着。
它里面有正极和负极，这就好比是两个小伙伴，一个负责往外送东西，一个负责往里收东西。
正极呢，主要是氢氧化镍，这就像是一个慷慨大方的家伙，不断地给出电子。
而负极呢，就是镉啦，它就像个贪心的小鬼，拼命地接收电子。
在它们之间呢，还有个电解质，就像是一个神奇的桥梁，让电子可以在这两个小伙伴之间跑来跑去。
当我们给镍镉蓄电池充电的时候，就好像是给这个小工人加油打气。
电流就像一股神奇的力量，推着电子从正极往负极跑。
这时候啊，氢氧化镍就把电子送出去，镉呢，开开心心地把电子都收了起来。
就好像我们给一个小仓库装东西一样，一点一点地把它填满。
然后呢，当我们要用电池的时候，嘿嘿，这就有趣了。
就像是小仓库开始往外发货啦！镉这个贪心的小鬼把之前收的电子又都吐了出来，通过电解质这个神奇的桥梁，又跑回了正极的氢氧化镍那里。
然后呢，就产生了电流，让我们的电器可以正常工作啦！你说这镍镉蓄电池神奇不神奇？它就这么默默地为我们服务着，是不是很厉害？就像我们身边那些默默付出的人一样。
而且啊，镍镉蓄电池还有个特点，它很耐用呢！只要我们好好地对待它，它就能一直工作下去。
可不能像有些人一样，稍微有点累就不干啦！不过呢，镍镉蓄电池也不是完美的啦。
它也有一些小脾气哦，比如如果我们不好好充电，或者过度放电，它可能就会不高兴，然后寿命就会变短。
这就好像我们人一样，如果不好好休息，或者过度劳累，身体也会出问题呀！所以啊，我们要好好地爱护我们的镍镉蓄电池，让它能一直好好地为我们服务。
不要随便乱丢它，也不要让它受到伤害。
总之呢，镍镉蓄电池的工作原理就是这么简单又有趣。
它就像一个小小的能量宝库，为我们的生活带来了很多方便。
我们可不能小瞧了它呀！难道不是吗？大家好好想想吧！。
镍镉电池充电方法
镍镉电池充电方法
镍镉电池是一种常见的充电电池，它具有高放电电流、长寿命、稳定性好等特点，被广泛应用于便携式设备、无线通讯、医疗器械等领域。
正确的充电方法对于镍镉电池的使用寿命和性能有着重要的影响。
下面将介绍镍镉电池的充电方法。
首先，选择合适的充电器是非常重要的。
镍镉电池需要使用专用的镍镉电池充
电器进行充电，这样可以确保充电电流和充电时间的控制，避免过充和过放，从而延长电池的使用寿命。
在选择充电器时，要注意选择品质可靠、符合标准的产品，避免使用劣质充电器造成电池损坏。
其次，充电时要注意控制充电电流和充电时间。
镍镉电池的充电电流一般为电
池容量的1/10，充电时间不宜过长，一般为12-16小时。
在充电过程中，要根据电
池的实际情况来控制充电时间，避免过充或过放，以免影响电池的性能和寿命。
另外，镍镉电池在充电时会产生气体，因此需要在通风良好的环境下进行充电，避免气体积聚引发安全问题。
同时，充电时要保持电池表面清洁，避免污垢影响充电效果。
在充电过程中，要时刻观察电池的温度变化，如果发现异常情况，应立即停止充电并检查原因。
最后，充电完成后要及时拔掉充电器，避免长时间连接充电器造成过充，影响
电池性能和寿命。
同时，要注意存放已充好的电池，避免受潮、受热或受损，以免影响电池的使用效果。
总之，正确的充电方法对于镍镉电池的使用寿命和性能有着重要的影响。
选择
合适的充电器，控制充电电流和充电时间，保持通风良好的环境，及时拔掉充电器，这些都是保证镍镉电池正常使用的关键。
希望大家在使用镍镉电池时能够注意这些充电方法，以确保电池的安全和稳定性能。
镍镉电池在动力电池中的应用前景分析
镍镉电池在动力电池中的应用前景分析随着社会的发展和科技的进步，电动车成为了代替传统燃油汽车的一种新型交通工具，而动力电池则是电动车的核心组件之一。
镍镉电池作为一种传统的二次电池，其在动力电池中的应用前景备受关注。
本文将对镍镉电池在动力电池中的应用前景进行分析。
1. 镍镉电池的特性镍镉电池具有高能量密度、较长的使用寿命和良好的低温性能等特点。
相比于铅酸电池和镍氢电池，镍镉电池具有更高的能量密度，能够提供更长的续航里程。
此外，镍镉电池的使用寿命较长，可以进行多次充放电，减少了更换电池的频率。
而且，镍镉电池在低温环境下的性能相对稳定，不容易受到环境温度的限制，适合在寒冷地区使用。
2. 镍镉电池的缺点然而，镍镉电池也存在一些不足之处。
首先，镍镉电池的材料中含有有毒的重金属，如镉。
这使得镍镉电池的制造和处理过程对环境造成了一定的污染。
其次，镍镉电池的自放电速度较快，容易导致能量的损失。
此外，镍镉电池的价格相对较高，增加了电动车的成本。
3. 镍镉电池在动力电池中的应用前景尽管镍镉电池存在一些缺点，但其在动力电池中仍有一定的应用前景。
首先，镍镉电池的高能量密度使得其可以提供更长的续航里程，满足了电动车用户的需求。
其次，镍镉电池的长寿命也减少了电池更换的频率，降低了用户的使用成本。
此外，镍镉电池在低温环境下的性能表现良好，对于寒冷地区的电动车用户具有一定的优势。
虽然镍镉电池存在环境污染和自放电速度快的问题，但随着环境保护意识的普及和技术的提升，镍镉电池的环保性和自放电速度已经得到了一定程度的改善。
未来，随着科技的不断进步，镍镉电池有望在材料、制造工艺和循环利用等方面实现进一步的优化，从而提高其在动力电池中的应用性能和环境友好性。
4. 发展趋势和展望随着锂离子电池等新型电池技术的不断成熟和发展，镍镉电池在动力电池中的市场份额可能会逐渐减少。
然而，作为一种相对成熟的技术，镍镉电池在一些特定领域仍然有着一定的应用前景。
镉镍蓄电池电解水的原理
镉镍蓄电池电解水的基本原理1. 电解水的定义与原理电解水是通过电流通过水溶液时，将水分解成氢气和氧气的过程。
水分子（H2O）在电解过程中被分解成氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-），而这些离子在电解过程中会被电流的作用分离出来。
电解水的原理是基于电解质溶液中的离子导电性。
当电解质溶液中添加了适当的电解质，如盐或酸，会产生离子，使电解质溶液能够导电。
当通过电解质溶液通入电流时，正极（阳极）会吸引阴离子（如氯离子Cl-），而负极（阴极）会吸引阳离子（如钠离子Na+）。
在电解质溶液中，水分子也会被电流分解成氧气和氢气。
2. 镉镍蓄电池的构造镉镍蓄电池，也称为镍镉电池，是一种可充电电池。
它由一个正极（镍氢电极）、一个负极（镉电极）和一个电解质溶液组成。
正极（镍氢电极）由镍氢化物（NiMH）构成，是电池中的氧化剂。
负极（镉电极）由金属镉构成，是电池中的还原剂。
电解质溶液通常是碱性的，如氢氧化钾（KOH）溶液。
3. 镉镍蓄电池的充放电过程镉镍蓄电池的充放电过程可以分为两个反应：充电反应和放电反应。
充电反应：1.正极（镍氢电极）：在充电过程中，镍氢化物（NiMH）会被氢离子（H+）还原成镍金属（Ni）和水分子（H2O）。
Ni(OH)2 + H2O + e- -> Ni + 2OH- + H2O2.负极（镉电极）：在充电过程中，金属镉（Cd）会被氧气（O2）氧化成氢氧化镉（Cd(OH)2）。
Cd + 2OH- -> Cd(OH)2 + 2e-3.电解质溶液：在充电过程中，氢氧化钾（KOH）溶液中的氢氧根离子（OH-）会被氧气和氢离子还原成水分子（H2O）。
2OH- -> H2O + O2 + 2e-放电反应：1.正极（镍氢电极）：在放电过程中，镍金属（Ni）会被氢氧根离子（OH-）氧化成镍氢化物（NiMH）。
Ni + 2OH- + H2O -> Ni(OH)2 + H2O + 2e-2.负极（镉电极）：在放电过程中，氢氧化镉（Cd(OH)2）会被氢离子（H+）还原成金属镉（Cd）。
镍镉蓄电池结构
镍镉蓄电池结构
镍镉蓄电池是一种常见的蓄电池类型，具有高容量和长寿命等优点。
其结构主要由正极、负极、电解液和隔膜等组成。
正极材料通常采用氧化镍、氢氧化镍等化合物，其中氧化镍是最常用
的正极材料。
而负极材料则采用氢化镍和镉等合金，其中氢化镍是最
常用的负极材料。
电解液则采用钾氢氧化物溶液或者钠氢氧化物溶液
等碱性电解液。
隔膜则采用亚麻布或氧化纤维素等材料制成。
在充电状态下，正极材料呈氢氧化镍的状态，而负极材料为纯镉或富
镉氢化物。
电解液中则充满了氢氧根离子和氧根离子。
当外部电路进
行外加电压充电时，氢氧根离子向负极移动并得到电子转化成氢气，
而氧根离子向正极移动并得到电子转化成水。
这样就完成了充电过程。
在放电状态下，正极材料呈氧化镍的状态，而负极材料为纯镉或富镉
氢化物。
电解液中则充满了氢氧根离子和氧根离子。
当外部电路进行
放电操作时，氢氧根离子向正极移动并与氧根离子结合生成水，同时
释放出电子。
这些电子随后进入外部电路进行功率输出，而氧根离子
则向负极移动并失去电子转化成氢气。
这样就完成了放电过程。
综上所述，镍镉蓄电池具有结构简单、容量大、寿命长等优点。
但是，
由于其中含有镉等有害物质，所以在使用和处置时需要注意环境保护和个人安全。
同时还需要注意避免过度充放电和高温等情况的产生，以保证其正常使用寿命和安全性。
在今后的应用中，镍镉蓄电池将继续发挥重要作用，但也需要不断优化技术和改进材料，以进一步提高其性能和减少环境污染。
镉镍电池 文档
镉镍电池镉镍电池 (nickel-cadmium battery) 是指采用金属镉作负极活性物质，氢氧化镍作正极活性物质的碱镍镉电池性蓄电池。
正、负极材料分别填充在穿孔的附镍钢带（或镍带）中，经拉浆、滚压、烧结、化成或涂膏、烘干、压片等方法制成极板；用聚酰胺非织布等材料作隔离层；用氢氧化钾水溶液作电解质溶液；电极经卷绕或叠合组装在塑料或镀镍钢壳内。
镉镍电池标称电压为1.2V，有圆柱密封式（KR）、扣式（KB）、方形密封式（KC）等多种类型。
具有使用温度范围宽、循环和贮存寿命长、能以较大电流放电等特点，但存在“记忆”效应，常因规律性的不正确使用造成电性能下降。
镉镍电池的电池表达式为：(-)Cd︱KOH(NaOH)︱NiOOH(+)电池反应为：放电时：Cd+NiOOH+H2O→Ni(OH)2+Cd(OH)2充电时：Ni(OH)2+Cd(OH)2→Cd+NiOOH+H2O大型袋式和开口式镉镍电池主要用于铁路机车、矿山、装甲车辆、飞机发动机等作起动或应急电源。
圆柱密封式镉镍电池主要用于电动工具、剃须器等便携式电器。
小型扣式镉镍电池主要用于小电流、低倍率放电的无绳电话、电动玩具等。
由于废弃镉镍电池对环境的污染，该系列的电池将逐渐被性能更好的金属氢化物镍电池所取代。
可控硅整流器可控硅整流器：是一种以晶闸管（电力电子功率器件）为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。
具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。
“NX70系列晶闸管整流器”通过对电压、电流和功率的精确控制，从而实现精密控温。
并且凭借其先进的数字控制算法，优化了电能使用效率。
对节约电能起了重要作用。
硅整流发电机硅整流发电机是以内燃机为动力的工程建设机械的主要电源，在内燃机正常工作时，它要向机械的用电设备供电，还将多余的电能向蓄电池充电，以保证蓄电池总是处在充满电的状态。
硅整流就是利用可控硅整流元件：一种大功率硅半导体器件，又叫晶闸管，英文缩写SCR，它具有同半导体二极管相似的单向导电特性，但它的导通可控制，所以说它是具有可控的单向导电特性的整流元件。
镍镉蓄电池的工作原理及特性
镍镉蓄电池的工作原理及特性镍镉蓄电池为碱性蓄电池，它具有机械强度高、循环寿命长、耐过充电及过放电、自放电小和比能量大等优点。
缺点是材料利用率低、价格昂贵、长期充放循环有记忆效应等。
1、镍镉蓄电池的结构镍镉蓄电池主要由正负极板组、隔离物、电解液和容器组成。
2、镍镉蓄电池的工作原理镍镉蓄电池的正极活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成，石墨不参与化学反应，它的主要作用是增强导电性。
负极活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成。
电解液为氢氧化成钠（ＮａＯＨ）或者是氢氧化钾（ＫＯＨ）水溶液，环境温度较高时，用１５℃时密度为１．１７～１．１９ｋｇ／Ｌ的氢氧化钠溶液；环境温度较低时，用１５℃时密度为１．１９～１．２１ｋｇ／Ｌ的氢氧化钾溶液。
隔膜采用耐碱的硬橡胶绝缘棍、多孔的聚氯乙烯瓦楞板和尼龙等，作用是防止正、负极板相碰。
充、放电的化学反应式为从化学反应式可以看出，放电后，正极活性物质为氢氧化亚镍Ｎ，负极活性物质为氢氧化镉Ｃｄ（ＯＨ）２。
充电后正极活ｉ（ＯＨ）２性物质为氢氧化镍ＮｉＯＯＨ，负极活性物质为金属镉Ｃｄ。
电解液不直接参与反应，只起导电作用。
此外，充电过程中由水分子生成，放电过程中由水分子消耗，在充放电过程中电解液的密度只有微小变化，所以不能用电解液密度来判断电池的充放电程度。
充放电程度通常应根据蓄电池的端电压来判断。
3、镍镉蓄电池的主要特性（1）充电特性曲线镍镉蓄电池采用标准充电率（４小时率）充电时，充电特性曲线如下图中曲线１所示。
▲镍镉蓄电池充放电特性曲线充电过程中，蓄电池端电压的变化可分为两个阶段：第一阶段，蓄电池的端电压从１．４５Ｖ缓慢上升到１．５Ｖ；第二阶段，蓄电池的端电压迅速上升到１．７５～１．８Ｖ，并稳定下来。
因此，把１．７５～１．８Ｖ规定为镍镉蓄电池的充电结束电压。
（2）放电特性曲线镍镉蓄电池以标准放电率（８小时率）放电时，放电特性曲线如上图中曲线２所示。
放电过程中，蓄电池的平均工作电压为１．２Ｖ，端电压下降到１．１Ｖ时应停止放电，否则，端电压迅速下降，造成深度放电。
镉镍碱性蓄电池讲义
镉镍碱性蓄电池讲义二、镉镍袋式碱性蓄电池的基本构造1、一般结构：主要部件有正、负极板、隔膜、电解液、电池壳，另还有一些零件，如端子、连接条等。
2、镉镍袋式碱性蓄电池的结构、特点镉镍袋式蓄电池具有优良的电性能、寿命长、结构坚固、耐过充过放电、自放电小、可靠性高、维护方便，并用不同极板结构来适应不同倍率电流的放电。
可在-40℃—60℃环境下使用，并且有良好的荷电保持能力。
可以在任何条件下长期贮存而无损坏。
（1）极板：正负极是由正、负极性活性物质包在穿孔镀镍（负极未镀镍）钢带制成的袋子里。
（2）外壳：一般为塑料或镀镍钢外壳。
（3）隔板：通常是塑料栅或镀镍栅。
（4）电解液：以氢氧化钾为主体的水溶液，比重1.20（20℃时）。
三、镉镍袋式碱性蓄电池工作原理1、电池特性袋式极板的基本原理是把粉末状的活性物质包在一个封闭的扁平穿孔钢带袋里，并把这些袋叠放在一起制成电极。
开口袋式电池是由包于钢带盒中的氢氧化镍正极，隔板和与正极相同的包于钢盒中的镉负极组成。
它们均浸没在氢氧化钾的净化水溶液里，并装在塑料或镀镍钢板制成的开口电槽里。
2、充放电工作原理它的基本电化学原理与其它各种镉镍电池相同，其充放电反应如下：放电2NiOOH+2H2O+Cd 2Ni（OH）2+Cd（OH）2充电放电时，三价氢氧化镍消耗水并还原成两价氢氧化镍，金属镉被氧化成氢氧化镉。
充电时发生逆反应，电池的电动势是1.29V。
氢氧化钾电解液的比重和组成，在充放电过程中没有明显的变化，这与铅酸电池中硫酸的变化情况正好相反。
电解液的比重通常为2.2g/ml，为了提高循环寿命和高温性能，通常电解液里还加入氢氧化钾。
四、蓄电池的容量蓄电池的容量是在一定放电条件下，电池所能给出的电量。
它是放电电流（A）和放电时间（h）的乘积，单位一般为安时或毫安时。
蓄电池的容量计算公式：容量=电流×时间，即：C=I×h式中：C为蓄电池实际放电容量（安时）I为放电电流（安培）h为放电时间（小时）五、蓄电池的连接方式蓄电池的连接方式分为串联和并联。
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4、氧化镍电极添加剂 由于氧化镍电极有半导体性质，充放电反
应不彻底，活性物质利用率不高。需要加入 少量添加剂以提高电极性能。 LiOH 加入到电解液中，有以下几个作用： 防止氧化镍晶粒长大，提高活性物质利用率； 与钴同时存在，可以降低γ-NiOOH 的生成； 提高氧析出超电势。
氧化钴：提高氧析出超电势；CoOOH 具有良好导电性，降低内阻，提高活 性物质利用率 镉：一般正极中都加入镉的化合物。 增进反应的可逆性；抑制正极膨胀。 无有害影响（对于镍镉来说）。
第三阶段为二十世纪60年代研制的密 封NiCd电池。由于烧结式密封镉镍电池舱 大电流放电，可以满足负载大功率的需要， 可用作卫星。、火箭、导弹、携带式激光器， 背负式报话机，电子计算机，助听器和小功 率电子仪器的电源。特别是，镉镍电池作为 一种高效的长寿命舱电化学贮能装置在航天 事业的发展中起了重大的作用。
2）Cd负极是分散性较好的海绵状镉， 对氧有很高的化合能力。无论是充电 时正极氧，还是自放电产生氧气，当 扩散到负极上容易发生化合反应：
如果到了镉的钝化电位，反应就不 一样了．这时将在金属表面上生成很薄 的一层钝化膜．这层膜一船认为是CdO。 如果放电电流密度太大，温度太低，碱 液浓度低，都容易引起镉电极钝化。
很明显，镉电级的放电容量、或活 性物质利用率会受到镉在溶液中钝化程 度的限制。
防止电极钝化，在活性物质中加 入表面活性剂或其他添加剂，起分散、 阻碍作用。防止Cd结晶形成大晶粒； 提高电极放电电流密度等作用。
氢在负极析出过电位较大，控制 充电电流，充电时不会有氢的析出， Cd在碱液中是稳定的。
六、密封NiCd电池原理
1.密封电池优点 无须维护； 可处于任何位置使用； 过充电没有气体析出。
2.镍镉电池密封的可能性
镍镉电池是首先实现密封的一种电池， 具有以下优点： 1）镉在贮存期间无氢气产生，另一方 面，氢在Cd电极上析出超电势比较大， 控制适当的充电电流，在Cd电极上不 会产生氢气。
四、氧化镍电极
氧化镍电极的一个特点：在充电开始 后不久既有析氧副反应发生。
当电极停止充电后，电极表面的NiO2 可进行分解， 即：2NiO2 +2H2O→Ni(OH)2+OH－
此时电极电势有所下降，电极容量有 所损失。
1、放电过程
NiOOH→ Ni(OH)2 液体：H2O → H+(固)+OH-(液) 固体： Ni3+ → Ni2+ -e
五、Cd负极的工作原理
负极活性物质为海绵状Cd，放电中止 产物为Cd(OH)2。
Cd+2 OH-→Cd(OH)2+2e
在钝化电位以下，沉积在电覆表面
上的Cd(OH)2：呈疏松多孔状，不妨碍 溶液中OH-离子连续向电极表面扩散。 因此，电级反应速度不会受到明显影 响，镉电极的放电深度较大，活性物 质利用率较高。
第五章 镍镉电池
一gner)发 明了镉镍电池。
二十世纪前50年研制生产的有极板盒 (或袋式）电池（正、负级活性物质填充 在有穿孔的镀镍钢带做成的壳子里）。用 作牵引、起动、照明及信号电源。
第二阶段是本世纪50年代研制的烧结式电 池，在第二次世界大战期间德目的瓦尔塔 (Vana)公司，首次制成烧结式电池。由于电 级可以做得很薄，真实表面积较大，电级间 距离可以缩小，因此，该烧结式电池可承受 大电流密度的放电。第二次世界大战后，许 多国家开始制造烧结式电池，并在短期内得 到迅速的发展，用作坦克、飞机和火箭等各 种发动机的起动电源。有的还作为飞机的随 航应急电源使用。
三、镍镉（NiCd)电池的成流反应
NiCd电池负极：Cd 正极： NiOOH三价镍的氢氧化物 负极反应：
Cd+2 OH-→Cd(OH)2+2e 正极反应：
NiOOH+H2+e→ Ni(OH)2+OH－
在充放电时总反应: 2NiOOH+Cd+2 H2O→ 2 Ni(OH)2+ Cd(OH)2 在放电过程中，电解液将失水;在充电过程中， 生成水，因此对于电解液量要加以控制。
NiOOH成流反应机理：氧化镍电极在碱 性溶液中，充电态为NiOOH，放电态为 Ni(OH)2。
H+由电极内部向电极表面扩散，由于是
在固相中扩散，速度很慢。
如果充电电流不是很小，则电子的
迁移大于质子的扩散，表面质子浓度 降低，极限状况下，表面的质子浓度 为零。此时电极表面呈NiO2状态，电 流继续通过，溶液中的OH-进行放电， 析出氧气：4OH--4e →O2+2H2O 此时电极内部仍存在Ni(OH)2。
H+ +O2 - → OH-
2、氧化镍的晶型
α-Ni(OH)2、γ-NiOOH 密度差别大。 β－Ni(OH)2、 β－NiOOH 密度差别小，减 轻了电极的膨胀，变形。
实际使用中应控制电极在β－Ni(OH)2,
β－NiOOH。
3.Ni(OH)2材料的制备 制备方法主要有三种： 化学沉淀结晶法 镍粉高压催化氧化法 金属镍电解沉淀法
1958年后我国镉镍电池工业蓬勃 发展，1990年前后生产工艺技术、生 产规模和研制水平再上新台阶，已实 现了镉镍电他的标准化、系列化生产。
一、NiCd电池历史 二、碱性电池概论 三、镍镉（NiCd)电池的工作原理 四、氧化镍电极 五、Cd负极的工作原理 六、密封NiCd电池 七、镍镉电池分类 八、镍镉电池的性能 九、镍镉电池制备工艺 十、镍镉电池的记忆效应
多是采用化学沉淀方法，化学沉淀 得到的Ni(OH)2的综合性能较好，得到 广泛的应用。基本反应： NiSO4+2NaOH→Ni(OH)2↓+Na2SO4
以硫酸镍、氢氧化钠、氨水及少量添 加剂为原料进行生产,化学反应在特殊 结构反应釜中进行,通过控制温度、PH 值、加料参数等来控制微晶尺寸，产品 要洗涤、干燥等。
二、碱性电池概论
1.定义：以KOH、NaOH水溶液作为电解质 的蓄电池统称为碱性蓄电池。
碱性电池的种类：铁镍、镉镍、氢镍、 锌银 2.碱性电池优点：能量密度高，自放电 小，贮存性能较好，可以制作成密闭电 池，易于实现小型化。
3.碱性蓄电池的正极活性物质：NiOOH正 极（氧化镍电极）和氧化银电极。