镍镉电池充电放电原理，方程式 电解质 电极材料 镍镉充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)

镍镉电池镍镉电池（Ni-Cd，Nickel-Cadmiun Batteries, Ni-Cd Rechargeable Battery）是最早应用于手机、超科等设备的电池种类，它具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单，一般使用以下反应放电： Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2 充电时反应相反。 镍镉电池最致命的缺点是，在充放电过程中如果处理不当，会出现严重的“记忆效应”，使得服务寿命大大缩短。所谓“记忆效应”就是电池在充电前，电池的电量没有被完全放尽，久而久之将会引起电池容量的降低，在电池充放电的过程中（放电较为明显），会在电池极板上产生些许的小气泡，日积月累这些气泡减少了电池极板的面积也间接影响了电池的容量。当然，我们可以通过掌握合理的充放电方法来减轻“记忆效应”。此外，镉是有毒的，因而镍镉电池不利于生态环境的保护。众多的缺点使得镍镉电池已基本被淘汰出数码设备电池的应用范围。
原理分析
充电示意图为于负极的镉(Cd)和氢氧化钠(NaOH)中的氢氧根离子(OH-)化合成氢氧化镉，并附著在阳极上，同时也放出电子。电子沿著电线至阴极，和阴极的二氧化镍与氢氧化钠溶液中的水反应形成氢氧化镍和氢氧根离子，氢氧化镍会附著在阳极上，氢氧根离子则又回到氢氧化钠溶液中，故氢氧化钠溶液浓度不会随著时间而下降。 放电反应式： 负极反应： Cd+2OH-→Cd(OH)2+2e- 正极反应： 2e-+NiO2+2H2O→Ni(OH)2+2OH- 总反应： Cd+NiO2+2H2O→Cd(OH)2+Ni(OH)2 充电反应式： 正极反应：Ni(OH)2+2OH-→ 2e-+NiO2+2H2O 负极反应：Cd(OH)2+2e-→ Cd+2OH- 总反应： Cd(OH)2+Ni(OH)2→Cd+NiO2+2H2O 充电的镍镉电池镍镉电池正极板上的活性物质由氧化镍粉和石墨粉组成，石墨不参加化学反应，其主要作用是增强导电性。负极板上的活性物质由氧化镉粉和氧化铁粉组成，氧化铁粉的作用是使氧化镉粉有较高的扩散性，防止结块，并增加极板的容量。活性物质分别包在穿孔钢带中，加压成型后即成为电池的正负极板。极板间用耐碱的硬橡胶绝缘棍或有孔的聚氯乙烯瓦楞板隔开。电解液通常用氢氧化钾溶液。与其它电池相比，NiCd电池的自放电率(即电池不使用时失去电荷的速率超科电池)适中。NiCd电池在使用过程中，如果放电不完全就又充电，下次再放电时，就不能放出全部电量。比如，放出80％电量后再充足电，该电池只能放出80％的电量。这就是所谓的记忆效应。当然，几次完整的放电/充电循环将使NiCd电池恢复正常工作。由于NiCd电池的记忆效应，若未完全放电，应在充电前将每节电池放电至1V以下。 [1]
充电
镍镉电池充电 在0.05C至大于1C的范围内对NiCd电池恒流充电。一些低成本充电器使用绝对温度终止充电。虽然简单、成本低，但这种充电终止方法不精确。更好的方法是通过检测电池充满时的电压跌落终止充电。对于充电速率为0.5C或更高的NiCd电池，-ΔV方法是最有效的。-ΔV充电终止检测应与电池温度检测相结合，因为老化电池和不匹配电池可能减少ΔV。 通过检测温升速率(dT/dt)可以实现更精确的满充检测，这种满充检测比固定温度终止对电池更好。基于ΔT/dt和-ΔV组合的充电终止方法可避免电池过充，延长电池寿命。镍镉电池 快速充电可改善充电效率。在1C的充电速率下，效率可以接近1.1 (91%)，充满一个空电池的时间为1小时多一点。当以0.1C充电时，效率便下降到1.4 (71%)，充电时间为14小时左右。 因为NiCd电池对电能接收程度接近100%，所以几乎所有的能量在充电开始的70%期间被吸收，而且电池保持不发热。超快速充电器利用该特点，在几分钟内将电池充到70%，以几C的电流充电而无热量产生。充到70%后，电池再以较低速率继续充电，直到电池充满。最后以0.02C至0.1C的涓流结束充电。

镍镉充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)~

Cd是负极，与氢氧根反应，所以PH减小，A正确两方程式相加，得到Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，B正确充电的反应就是放电反应的逆反应所以C正确充电的模型是电解池，发生阳氧阴还所以就应该把正极当做阳极，也就是连接在电源正极了，D正确 全部正确啊！！

C 试题分析：A、放电时相当于原电池，属于原电池的工作原理。原电池工作时，电解质中的阴离子OH - 向负极移动，因此电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大，故A错误；B、将电极反应Cd+2OH - -2e - ＝Cd(OH) 2 、2NiO(OH)+2H 2 O+2e - ＝2Ni(OH) 2 +2OH - 合并即得到反应Cd+2NiO(OH)+2H 2 O＝Cd(OH) 2 +2Ni(OH) 2 ，所以B正确；C、充电相当于电解原理，属于电解池的工作原理，电解池中，阳极发生失电子的氧化反应，阴极得到电子发生还原反应，则阴极电极反应式为Cd(OH) 2 ＋2e - ＝Cd+2OH - ，所以电池充电时，镉（Cd）元素被还原，故C错误；D、充电相当于电解原理，属于电解池的工作原理。电池充电时，电池的正极和电源的正极相连接，电池的负极与电源的负极相连，故D正确，答案选C。

相关要点总结：