【经验】解析什么是镍镉电池及其优缺点

时间： 2023-11-01 来源：格瑞普官网

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镍镉电池作为一种常见的电池类型，具有其独特的优缺点，镍镉电池作为较为成熟的电池技术之一，镍镉电池不仅具备高容量和长寿命，而且使用寿命较长，能够循环使用多次，使用效率较高，但是，随着新型清洁能源的不断推广，更加环保的倡议也逐渐兴起，而镍镉电池存在一定的环境污染问题，不易回收和处理，会对大气和水环境等造成影响，因此，在实际应用时需根据具体情况权衡利弊，避免对环境造成不必要的损害，既然如此，那我们更应该详细了解一下镍镉电池，今天格瑞普电池就带大家了解一下什么是镍镉电池，镍镉电池优缺点有哪些?

图 1　　

什么是镍镉电池?

镍镉电池是一种常见的可充电电池类型，它以其主要的正极材料——氢氧化镍和负极材料——氢氧化镉命名。这种类型的电池在过去几十年里被广泛用于许多应用，但近年来，由于其环境和健康风险，逐渐被其他类型的可充电电池所取代，如镍氢电池和锂离子电池。

镍镉电池的工作原理类似于其他可充电电池，它们可以在充电时通过逆反应将化学能转化为电能，而在放电时将储存的电能转化为化学能。

镍镉电池的优点是什么?

随着科技发展的进步，电子产品日新月异，同时对电池的需求也越来越高。镍镉电池是一种广泛使用的电池类型之一，其在电子产品中有着重要应用。本文将详细阐述镍镉电池的优点。

1：大容量

镍镉电池的一个优点就是容量很大。因为该电池内部采用的是高分子电解质，所以它的能量密度相对较高。而且由于能储存更多的电能，所以镍镉电池的使用寿命比其他电池更长。

如果你需要一个能够支持你长时间使用电子设备的电池，那么选择镍镉电池是非常明智的决定。

2：温度适应范围广泛

镍镉电池具有温度适应范围广泛的优点，其工作温度范围非常宽。一般来说，它的工作温度范围可达-40℃至60℃。相对于其他电池，镍镉电池能够在更广泛的温度范围内工作。

因此，镍镉电池成为一种适合使用在极端温度环境下的电池，如极地、高原等严酷的自然环境。

3：充电效率高

镍镉电池的另一个优点是其充电效率高。镍镉电池的内部结构采用了新技术，可以在较短时间内进行充电，使其具有快速充电的特性。即使在高温环境下，也能快速完成充电。

由于其快速充电的能力，镍镉电池对于那些高度依赖于便携性和快速充电需求的设备非常适用，例如航空电子设备和通信设备等。

4：拥有超长寿命

镍镉电池拥有很长的寿命是其不可忽视的优点之一。相比于其他电池，镍镉电池能够完成数以千次计的充放电循环，这意味着你可以使用镍镉电池很长时间，或者说它的维护成本相对其他电池更低。

相对于其他电池，使用镍镉电池还有一个优点是它不易发生自放电现象，即使在长期未使用的情况下，其电量仍可保持较长时间。

5：安全性高

镍镉电池的安全性很高，由于其内部采用了高分子电解质，具有良好的化学稳定性。镍镉电池中的氢氧化钙和镉在充电过程中不会发生过热或者爆炸等危险情况。这意味着更高的安全保障，也意味着在应急情况下更加可靠和安全。

图 2

镍镉电池有哪些缺点?

镍镉电池是一种经典的二次电池，在工业和民用领域广泛应用。虽然有着高能量密度、长寿命等优点，但同时也存在着不少缺点。在这篇文章中，我们将详细解析使用镍镉电池可能产生的种种问题，以帮助大家更好地认识这种电池。

1、污染环境

镍镉电池的电极材料是镉和镍，而镉是一种有害物质。当电池被丢弃时，其中的镉会溶解在水或土壤中，进而污染环境;如果被焚烧，其中的镉还可能通过空气传播到人们的呼吸系统中，引起各种健康问题。

此外，在电池生产过程中也会对环境带来不良影响。比如，生产镍镉电池需要消耗大量电力和化学品，排放出数量可观的废气、废水和废渣，对环境造成二次污染。

2、寿命较短

镍镉电池的循环次数和使用寿命都比较有限。如果频繁的放电-充电操作，会引起电极材料的剥落、结晶、膨胀等现象，从而降低电池容量和性能;而长时间的闲置也会造成正负极的自放电，进一步缩短电池的寿命。

同时，在高温、低温等恶劣环境下，镍镉电池的寿命也会缩短。特别是在低温环境下，极化反应会发生，进而影响电池性能;而过高的温度则会加速正负极的损耗、膨胀、老化等，导致电池过早失效。

3、易爆炸

由于镍镉电池使用的是液体电解质，所以在一定程度上具有爆炸的风险。电池充电时，如果超过了电池的承受能力，会使电池内部产生氧气和氢气，然后一旦有直接或间接的火花或高热源，就会引发电池爆炸。

此外，如果电池内部构造出现损坏、短路等情况，也会直接引起电池爆炸。

4、重量大体积大

相对而言，镍镉电池的重量和体积都比较大。这主要是因为其内部构造需要保留足够的安全间距和电解液容积，并且需要一些厚度较大的金属隔板用于隔离正负极。因此，如果需要在一些轻便、小型的电子设备上使用，镍镉电池可能并不是最优选择。

图 3

如何解决镍镉电池存在的缺点?

随着科技的不断进步，电池已经成为了日常生活中不可或缺的物品。而镍镉电池虽然有着较高的能量密度和较长的使用寿命，但是存在着重量较大、对环境有害、容易出现记忆效应等缺点。那么如何解决镍镉电池存在的缺点呢?接下来将针对镍镉电池的缺点进行分析，并提出有效的解决方案。

1、重量过大

镍镉电池的重量较大，这是由于其正极和负极都采用了蓄电池而非干电池。这使得镍镉电池在移动设备等轻便设备上的应用受到较大限制。

为了解决这个问题，可以采用锂电池作为替代方案。锂电池的重量轻、体积小、能量密度高，且没有记忆效应等弊端。虽然锂电池价格略高，但随着技术的不断发展，未来锂电池的价格将会进一步降低。

2、对环境有害

镍镉电池所含的重金属镉容易造成土壤、地下水以及大气污染，构成极大威胁。尤其是填埋的废电池中镉会渗入地下水中，在食品与食品链中出现积累。

要解决这个问题，可以使用环保电池或充电电池来替代镍镉电池。环保电池主要指的是电容器，它们可以反复充放电，寿命长、无毒污染，具有良好的环保特性。另外，充电电池采用较为环保的材料，如松香酸锂电池、聚合物锂电池等。这些电池无镉、无铅、低汞造成对环境的污染几乎可以忽略不计。

3、易产生记忆效应

镍镉电池容易出现记忆效应，即电池的使用和充电次数增加后，电量会降低，使用寿命会缩短。

为了解决这个问题，可以采用新型材料，如镍氢电池和锂电池。相较于镍镉电池，镍氢电池和锂电池的使用寿命更长，充放电次数更多，续航时间更长，且没有记忆效应等弊端。

4、电量衰减快

随着充电和放电的次数增加，镍镉电池的电量会衰减得相对快一些。

为了解决这一问题，可以采用电池管理系统来提高电池的循环寿命。这种系统可以通过对电池进行充电、放电、温度、电流等参数的监控和控制，以达到最优的充放电效果。此外，还可以采用可再生能源充电，如太阳能等，以延长电池的使用寿命。

5、价格较高

相较于其他种类的电池，镍镉电池的价格较高，这对于用户来说并不友好。

为了解决这一问题，除了上文所提到的锂电池和环保电池之外，可以通过扩大电池生产规模来降低成本，并推行生态补偿机制，如实行电池回收等来降低用户使用成本。

以上就是什么是镍镉电池,镍镉电池优缺点有哪些的介绍,镍镉电池作为传统电池，具有成本低廉、容量大等优点，在一些领域仍得到广泛应用，但由于其内含有重金属，使得在处理污染时存在更高的难度和风险。这也是镍镉电池的明显缺点。因此，在新能源电池不断突破的今天，我们需要加快淘汰和替换镍镉电池，转向可以更好地保护环境和健康的电源,虽然镍镉电池未来可能被淘汰，但对旧镍镉电池的处理和回收仍然殊为重要。我们需要尽最大努力控制环境污染，采用可持续的回收办法处理废旧电池，以保障人类的生态环境和健康。因此，在实际应用时，我们需要统筹充电概念，完善回收市场等，使废旧电池的处理和应用更加规范和高效。