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鎳镉電池與鉛酸電池有什麽區別
鎳氫電池與鉛酸蓄電池的區別主要是它們生産制造使用的原材料不同，這也造就了它們各自的充放電性能不同，而在使用方面也就有了一定的區別，它們的區別具體如下：
鎳镉蓄電池（Nickel-cadmiumbattery）正極活性物質主要由鎳制成，負極活性物質主要由镉制成的一種堿性蓄電池。正極爲氫氧化鎳，負極爲镉，電解液是氫氧化鉀溶液。其優點是輕便、抗震、壽命長，常用于小型電子設備。
鎳镉蓄電池的正極材料爲氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物，負極材料爲海綿網篩狀镉粉和氧化镉粉，電解液通常爲氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。當環境溫度較高時，使用密度爲1.17～1.19（15℃時）的氫氧化鈉溶液。當環境溫度較低時，使用密度爲1.19～1.21（15℃時）的氫氧化鉀溶液。在-15℃以下時，使用密度爲1.25~1.27（15℃時）的氫氧化鉀溶液。爲兼顧低溫性能和荷電保持能力，密封鎳镉蓄電池采用密度爲1.40（15℃時）的氫氧化鉀溶液。爲了增加蓄電池的容量和循環壽命，通常在電解液中加入少量的氫氧化锂（大約每升電解液加15~20g）。
鎳镉蓄電池充電後，正極板上的活性物質變爲氫氧化鎳〔NiOOH〕，負極板上的活性物質變爲金屬镉；鎳镉電池放電後，正極板上的活性物質變爲氫氧化亞鎳，負極板上的活性物質變爲氫氧化镉。
鎳镉電池放電過程中的化學反應
（1）負極反應
負極上的镉失去兩個電子後變成二價镉離子Cd2+，然後立即與溶液中的兩個氫氧根離子OH-結合生成氫氧化镉Cd(OH)2，沈積到負極板上。
（2）正極反應
正極板上的活性物質是氫氧化鎳（NiOOH）晶體。鎳爲正三價離子（Ni3+），晶格中每兩個鎳離子可從外電路獲得負極轉移出的兩個電子，生成兩個二價離子2Ni2+。與此同時，溶液中每兩個水分子電離出的兩個氫離子進入正極板，與晶格上的兩個氧負離子結合，生成兩個氫氧根離子，然後與晶格上原有的兩個氫氧根離子一起，與兩個二價鎳離子生成兩個氫氧化亞鎳晶體。
充電過程中的化學反應
充電時，將蓄電池的正、負極分別與充電機的正極和負極相連，電池內部發生與放電時完全相反的電化學反應，即負極發生還原反應，正極發生氧化反應。
（1）負極反應
充電時負極板上的氫氧化镉，先電離成镉離子和氫氧根離子，然後镉離子從外電路獲得電子，生成镉原子附著在極板上，而氫氧根離子進入溶液參與正極反應。
(2)正極反應
在外電源的作用下，正極板上的氫氧化亞鎳晶格中，兩個二價鎳離子各失去一個電子生成三價鎳離子，同時，晶格中兩個氫氧根離子各釋放出一個氫離子，將氧負離子留在晶格上，釋出的氫離子與溶液中的氫氧根離子結合，生成水分子。然後，兩個三價鎳離子與兩個氧負離子和剩下的二個氫氧根離子結合，生成兩個氫氧化鎳晶體。
蓄電池充電終了時，充電電流將使電池內發生分解水的反應，在正、負極板上將分別有大量氧氣和氫氣析出。從上述電極反應可以看出，氫摒化鈉或氫氧化鉀並不直接參與反應，只起導電作用。從電池反應來看，充電過程中生成水分子，放電過程中消耗水分子，因此充、放電過程中電解液濃度變化很小，不能用密度計檢測充放電程度。
端電壓
充足电后，立即断开充电电路，镍镉蓄电池的电动势可达1.5V左右，但很快就下降到1.31-1.36V。镍镉蓄电池的端電壓随充放电过程而变化，可用下式表示：
U充=E充+I充R內
U放=E放-I放R內
从上式可以看出，充电时，电池的端電壓比放电时高，而且充电电流越大，端電壓越高；放电电流越大，端電壓越低。
当镍镉蓄电池以标准放电电流放电时，平均工作电压为1.2V。采用8h率放电时，蓄电池的端電壓下降到1.1V后，电池即放完电。
容量及影響因素
蓄電池充足電後，在一定放電條件下，放至規定的終止電壓時，電池放出的總容量稱爲電池的額定容量，容量Q用放電電流與放電時間的乘積來表示，表示式如下：
Q=I·t(Ah)
鎳镉蓄電池容量與下列因素有關：
①活性物質的數量；
②放電率；
③電解液。
放電電流直接影響放電終止電壓。在規定的放電終止電壓下，放電電流越大，蓄電池的容量越小。
使用不同成分的電解液，對蓄電池的容量和壽命有一定的影響。通常，在高溫環境下，爲了提高電池容量，常在電解液中添加少量氫氧化锂，組成混合溶液。實驗證明：每升電解液中加入15~20g含水氫氧化锂，在常溫下，容量可提高4%~5%，在40℃時，容量可提高20%。然而，電解液中锂離子的含量過多，不僅使電解液的電阻增大，還會使殘留在正極板上的锂離子（Li+）慢慢滲入晶格內部，對正極的化學變化産生有害影響。
電解液的溫度對蓄電池的容量影響較大。這是因爲隨著電解液溫度升高，極板活性物質的化學反應也逐步改善。電解液中的有害雜質越多，蓄電池的容量越小。主要的有害雜質是碳酸鹽和硫酸鹽。它們能使電解液的電阻增大，並且低溫時容易結晶，堵塞極板微孔，使蓄電池容量顯著下降。此外，碳酸根離子還能與負極板作用，生成碳酸镉附著在負極板表面上，從而引起導電不良，使蓄電池內阻增大，容量下降。
內阻
镍镉蓄电池的內阻与电解液的导电率、极板结构及其面积有关，而电解液的导电率又与密度和温度有关。电池的內阻主要由电解液的电阻决定。氢氧化钾和氢氧化钠溶液的电阻系数随密度而变。18℃时氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液的电阻系数最小。
效率與壽命
在正常使用的條件下，鎳镉電池的容量效率ηAh爲67%-75%，電能效率ηWh爲55%~65%，循環壽命約爲2000次。
容量效率ηAh和電能效率ηWh計算公式如下：
I放·t放
ηAh=———-X100%
I充·t充
U放·I放·t放
ηAh=—————X100%
U充·I充·t
（U充和U放應取平均電壓）
記憶效應
镍镉电池使用过程中，如果电量没有全部放完就开始充电，下次再放电时，就不能放出全部电量。比如，镍镉电池只放出80%的电量后就开始充电，充足电后，该电池也只能放出80%的电量，这种现象称为記憶效應。
电池全部放完电后，极板上的结晶体很小。电池部分放电后，氢氧化亚镍没有完全变为氢氧化镍，剩余的氢氧化亚镍将结合在一起，形成较大的结晶体。结晶体变大是镍镉电池产生記憶效應的主要原因。
綜合比較
鎳镉電池可快速充電，循環使用壽命較長，是鉛酸蓄電池的兩倍多，可達到2000多次，但價格爲鉛酸蓄電池的4～5倍。它的初期購置成本雖高，但由于其在能色量和使用壽命方面的優勢，因此其長期的實際使用成本並不高。但使用中需要做好回收工作，否則重金屬镉會汙染環境。
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