镍镉蓄电池是一种常见的可充电电池,由于其高放电电流密度,长寿命和较小的体积重量比,被广泛应用于移动电子设备、无人机等领域。
1.镍镉蓄电池工作原理
镍镉蓄电池的正极为氧化镍(NiOOH),负极为含有细小金属粉末的氢氧化镉(Cd(OH)2), 两者之间以多孔隔膜隔开。在充电过程中,电力输入使得氧化镍还原成氢氧化镍并释放电子,同时氢氧化镉被氢离子还原成金属镉,并吸收电子,储存能量。在放电时,反应反转,金属镉重新氧化成氢氧化镉,氧化镍损失电子重新氧化成氢氧化镍,这样就产生了一定的电压和电流输出,实现了电池的功效。
2.镍镉蓄电池化学反应式
充电反应式:NiOOH + Cd(OH)2 → Ni(OH)2 + Cd(OH)2 + H2O
放电反应式:Ni(OH)2 + Cd(OH)2 → NiOOH + Cd + 2H2O
3.镍镉蓄电池的优缺点
优点:镍镉蓄电池具有高放电电流密度、长使用寿命和较小的体积重量比等优点。此外,这种电池可以进行多次充放电,相对于一次性干电池来说,更加环保和经济。
缺点:镍镉蓄电池存在着一些缺点,主要包括存在“记忆效应”和自放电现象导致能量损失过大、有害物质铅和镉会污染环境等问题。此外,在高温下,镍镉电池还会出现“气泡效应”,损坏电池的内部构造。
阅读全文