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鎳鎘蓄電池（Nickel-cadmium battery） 正極活性主要由鎳制成，

負極活性主要由鎘制成的一種堿性蓄電池。正極為氫氧化鎳，負極為鎘

電解液是溶液。其優點是輕便、抗震、壽命長，常用于小型電子設備。
中文名：鎳鎘蓄電池

外文名：Nickel-cadmium battery

電解液通：或溶液

正極材料：氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物

負極材料：海綿網篩狀鎘粉和氧化鎘粉

河南GNC20鎳鎘蓄電池1.2V20AH OPWCN電池

1工作原理
編輯鎳鎘蓄電池的正極材料為氫氧化亞鎳和石墨粉的混合物，負極材料為海綿網篩狀鎘粉和氧化鎘粉，電解液通常為或溶液

。當溫度較高時，使用密度為1.17～1.19（15℃時）的溶液。當溫度較低時，使用密度為1.19～1.21（15℃時）的

溶液。在-15℃以下時，使用密度為1.25~1.27（15℃時）的溶液。為兼顧低溫性能和荷電保持能力，密封鎳鎘蓄電池采用密度為1.40

（15℃時）的溶液。為了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鋰（大約每升電解液加15~20g）。
鎳鎘蓄電池充電后，正極板上的活性變為氫氧化鎳〔NiOOH〕，負極板上的活性變為金屬鎘；鎳鎘電池放電后，正極板上的活性變

為氫氧化亞鎳，負極板上的活性變為氫氧化鎘。

2化學反應

編輯放電中的化學反應

（1）負極反應
負極上的鎘失去兩個電子后變成二價鎘離子Cd2+，然后立即與溶液中的兩個氫氧根離子OH-結合生成氫氧化鎘Cd(OH)2，沉積到負極板上。
（2）正極反應
正極板上的活性是氫氧化鎳（NiOOH）晶體。鎳為正三價離子（Ni3+），晶格中每兩個鎳離子可從外電路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，

然后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鎘，先電離成鎘離子和氫氧根離子，然后鎘離子從外電路電子，生成鎘原子附著在極板上，而氫氧根離子溶

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。然后，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析出。從上述電極反應可以看出，氫摒

化鈉或并不直接參與反應，只起導電作用。從電池反應來看，充電中生成水分子，放電中消耗水分子，因此充、放電中

電解液濃度變化很小，不能用密度計檢測充放電程度。

3相關概念編輯端電壓

充足電后，立即斷開充電電路，鎳鎘蓄電池的電動勢可達1.5V左右，但很快就下降到1.31-1.36V。 鎳鎘蓄電池的端電壓隨充放電而變化，

可用下式表示：
U充=E充+I充R內
U放=E放-I放R內
從上式可以看出，充電時，電池的端電壓比放電時高，而且充電電流越大，端電壓越高；放電電流越大，端電壓越低。
當鎳鎘蓄電池以放電電流放電時，平均工作電壓為1.2V。采用8h率放電時，蓄電池的端電壓下降到1.1V后，電池即放完電。

河南GNC20鎳鎘蓄電池1.2V20AH OPWCN電池

容量及影響因素
蓄電池充足電后，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為電池的額定容量，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)
鎳鎘蓄電池容量與下列因素有關：
① 活性的數量；
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，在高溫下，為了電池容量，常在電解液中添加少量氫氧化鋰，

組成混合溶液。實驗證明：每升電解液中加入15~20g含水氫氧化鋰，在常溫下，容量可4%~5%，在40℃時，容量可20%。然而，電解液

中鋰離子的含量過多，不僅使電解液的電阻增大，還會使殘留在正極板上的鋰離子（Li+）慢慢滲入晶格內部，對正極的化學變化產生有害影響

。
電解液的溫度對蓄電池的容量影響較大。這是因為隨著電解液溫度升高，極板活性的化學反應也逐步。 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，并且低溫時容易結晶，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，生成碳酸鎘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
鎳鎘蓄電池的內阻與電解液的導電率、極板結構及其面積有關，而電解液的導電率又與密度和溫度有關。電池的內阻主要由電解液的電阻決定

。和溶液的電阻系數隨密度而變。18℃時溶液和溶液的電阻系數小。
效率與壽命
在正常使用的條件下，鎳鎘電池的容量效率ηAh為67%-75%，電能效率ηWh為55%~65%，循環壽命約為2000次。
容量效率ηAh和電能效率ηWh計算公式如下：
I放·t放
ηAh= ---------- X 100%
I充·t充
U放·I放·t放
ηAh= --------------- X 100%
U充·I充·t
（U充和U放應取平均電壓）
記憶效應
鎳鎘電池使用中，如果電量沒有全部放完就開始充電，下次再放電時，就不能放出全部電量。比如，鎳鎘電池只放出80%的電量后就開始充

電，充足電后，該電池也只能放出80%的電量，這種現象稱為記憶效應。
電池全部放完電后，極板上的結晶體很小。電池部分放電后，氫氧化亞鎳沒有完全變為氫氧化鎳，剩余的氫氧化亞鎳將結合在一起，形成較大

的結晶體。結晶體變大是鎳鎘電池產生記憶效應的主要原因

河南GNC20鎳鎘蓄電池1.2V20AH OPWCN電池，《儀器儀表行業十二五發展規劃》中明確要求，到2015年，儀器儀表行業總產值達到或接近萬億元，年平均增長率為15%左右;出口超過300億美元，其中本國企業的出口額占50%以上，到“十二五”末或“十三五”初貿易逆差開始下降;積極培育長三角、重慶以及環渤海三個產業集聚地，形成3-5個超百億的企業，銷售額超過10億元的企業過百。尚普機械行業分析師指出：2011年-2012年我國儀器儀表行業在關鍵技術方面，將重點解決6大問題。一是：新興傳感器技術作為傳感網的基礎元件，在今后將有十分廣闊的發展前景。“十二五”將以智能傳感器作為重點，進行關鍵技術攻關。在這一領域，重點發展新原理、新效應的傳感技術，傳感器智能技術，傳感器網絡技術，微型化和低功耗技術，以及傳感器陣列及多功能、多傳感參數傳感器的設計、制造和封裝技術。二是：功能技術及儀表是上近發展的新技術，目的是防止工業設施產生異常事故，以致危及人身與設備的。功能技術及儀表是將來需要解決的問題。四是：我國高中檔檢測設備與國外的差距很大程度上是精密加工和特殊工藝技術的差距。當前的重點著重發展精密加工技術和特殊工藝技術。五是：分析儀器功能部件及應用技術儀器整機的性和可靠性。同時針對不同應用領域的譜圖和數據庫。六是：具有自校準、自檢測、自診斷、自適應功能智能化技術。七是：當前應重點發展不同生產廠商控制之間的無縫連接集成技術;大型項目的自動化設備主供應商應具備的項目策劃、設計、組織、采購、驗收、調試等項目技術。據尚普發布的《2012-2016年其他儀器儀表的制造及修理市場分析深度研究報告》顯示：“十二五”期間，我國儀器儀表行業將主要圍繞重大工程、戰略性新興產業和民生領域的需求，加快發展先進自動控制、大型精密設備、新型儀器儀表及傳感器三大重點。儀器儀表

據國外新一份市場研究報告顯示，2019年全球色譜儀器市場產值預計將達到104億美元，(2013-2019)年復合增長率為5.2%。色譜儀器項目的增多，和私人機構參與程度的，這些都推動了全球色譜儀器市場的增長。另外在市場調查期間，市場主要參與者的新產品將進一步促進該市場的增長，如2013年6月羅氏應用科學部推出的用于蛋白質純化的His-Tag純化柱，此類產品將建立起吸引新終端用戶的健康平臺，進而推動這一市場的增長。然而，色譜儀器和耗材的高成本卻了全球色譜儀器市場的增長速度。北美市場目前所占份額大，在未來5年內預計仍占市場主導地位。北美市場研發活動不斷增多，大量的市場主要參與者活躍在北美市場，這些都將有助于北美市場在全球色譜儀器市場中保持強大的地位。歐洲市場則位居第二，2012年在全球色譜儀器市場中占據超過30%的份額，歐洲市場主要參與者對新技術的引進，色譜在、和生物技術等多個領域的應用日益廣泛，這些促進了歐洲色譜儀器市場的增長。由于用戶對高性價比分離技術的需求、市場主要參與者在亞太地區投資的，亞太地區預計將是未來5年內年復合增長率高的市場。（編譯：劉玉蘭）儀器儀表

近日，青島市的省海儀所與白科學院斯捷潘物理研究所，于北京館簽署了“共建中白海洋光電和激光技術聯合實驗室”科技合作協議。白是前蘇聯時期發展微電子技術的基地，發明了臺激光器，在微電子、光電子、激光技術等方面位居水平。近年來，青島市以海儀所為代表的院所和企業逐步意識到白方技術的先進性，與白合作渠道日益完善，交流和合作日益，合作愈加深入。海儀所在長期與白方進行技術、項目對接的基礎上，實現了核心技術國產化，了在海洋環保、海洋、濱海核電等檢測領域的應用需要。此