鎳鎘蓄電池是一種常見的可充電電池,由于其高放電電流密度,長壽命和較小的體積重量比,被廣泛應用于移動電子設備、無人機等領域。
1.鎳鎘蓄電池工作原理
鎳鎘蓄電池的正極為氧化鎳(NiOOH),負極為含有細小金屬粉末的氫氧化鎘(Cd(OH)2), 兩者之間以多孔隔膜隔開。在充電過程中,電力輸入使得氧化鎳還原成氫氧化鎳并釋放電子,同時氫氧化鎘被氫離子還原成金屬鎘,并吸收電子,儲存能量。在放電時,反應反轉,金屬鎘重新氧化成氫氧化鎘,氧化鎳損失電子重新氧化成氫氧化鎳,這樣就產(chǎn)生了一定的電壓和電流輸出,實現(xiàn)了電池的功效。
2.鎳鎘蓄電池化學反應式
充電反應式:NiOOH + Cd(OH)2 → Ni(OH)2 + Cd(OH)2 + H2O
放電反應式:Ni(OH)2 + Cd(OH)2 → NiOOH + Cd + 2H2O
3.鎳鎘蓄電池的優(yōu)缺點
優(yōu)點:鎳鎘蓄電池具有高放電電流密度、長使用壽命和較小的體積重量比等優(yōu)點。此外,這種電池可以進行多次充放電,相對于一次性干電池來說,更加環(huán)保和經(jīng)濟。
缺點:鎳鎘蓄電池存在著一些缺點,主要包括存在“記憶效應”和自放電現(xiàn)象導致能量損失過大、有害物質鉛和鎘會污染環(huán)境等問題。此外,在高溫下,鎳鎘電池還會出現(xiàn)“氣泡效應”,損壞電池的內部構造。