20世紀80年代,動力Cd-Ni蓄電池用于電動車,其額定電壓為1.2伏,質(zhì)量比能量為56瓦時/千克,體積比能量110瓦時/升,質(zhì)量比功率225W/kg。電動車用Cd-Ni電池的主要生產(chǎn)廠家有SAFT何VARTA公司,目前每個克萊斯勒(ChryslerTE Van)、法國雪特了(Cit-roen AX)和馬自達(Maz-da)等公司生產(chǎn)的電動車都使用Cd-Ni電池。
Cd-ni電池是一種常見的堿性蓄電池,因電池的正、負極活性物質(zhì)含有鎘和鎳而得名。在密閉型Cd-Ni電池中,化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的各種氣體不用排出,可以再電池的內(nèi)部化合。與鉛酸電池相比,Cd-Ni電池的壽命長、抗電沖擊能力強、低溫性能好、耐過充放電能力強、結(jié)構(gòu)緊湊且維護簡單,密閉式電池可以以任何放置方式加以使用,無需維護,可大量應(yīng)用于小型電子設(shè)備、大型逆變器和電動工具領(lǐng)域,曾一度占領(lǐng)整個小型二次電池市場。
Cd-Ni電池放電電壓平穩(wěn)度好,容量受放電倍率影響小,能耐受大電流放電,適應(yīng)苛刻環(huán)境,適應(yīng)溫度范圍寬(-40℃~50℃),維護簡單,保存方便,可充放電循環(huán)500~1000次,能做出容量和形狀不同的產(chǎn)品。諸多優(yōu)良的性能使其具備很好的發(fā)展前景。但是,鎳鎘電池因具有強烈的記憶效應(yīng)很容易因充放電不良,而造成可用容量降低。 記憶效應(yīng)是指電池使用過程中還沒有完全放電就進行再充電,這時電池就會記住該使用后的最終電壓,當充電后再次使用時,一旦電池的電壓降到其記憶的電壓值,電池的容量就會迅速下降。隨著循環(huán)次數(shù)增加或溫升升高,電池的記憶效應(yīng)會更加明顯。此效應(yīng)一般只會發(fā)生在鎳鎘電池,鎳氫電池較少,鋰電池則無此現(xiàn)象。
在實際應(yīng)用中,消除記憶效應(yīng)的方法有嚴格的規(guī)范和操作流程,操作不當會適得其反。正常的維護是定期深放電;平均每使用一個月(或30次循環(huán))進行一次深度放電(放電到1.0伏/每節(jié)),平常使用時盡量用光電池或用到關(guān)機,這樣可以緩解記憶效應(yīng)的形成,但這個不是深放電,因為電子產(chǎn)品(如手機)是不會用到1.0伏/節(jié)才關(guān)機的,必須使用專門的設(shè)備或線路來完成這項工作,許多鎳氫電池的充電器都帶有這項功能。對于長期沒有進行深放電的鎳鎘電池,由于記憶效應(yīng)的累積,無法用深放電進行容量恢復(fù),這時則需要更深的放電,這時一種用很小的電流長時間對電池放電到0.4伏/節(jié)的一個過程,需要專業(yè)的設(shè)備完成。