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Batería de níquel-cadmio (NiCd)

1899
  • Waldemar Jungner
Batería de níquel-cadmio que muestra sus propiedades electroquímicas y aplicaciones en electrónica.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Inventada por Waldemar Jungner en 1899, la batería de NiCd utiliza hidróxido de óxido de níquel (NiO(OH)) como electrodo positivo y cadmio metálico (Cd) como electrodo negativo, con un electrolito alcalino como el hidróxido de potasio (KOH). Es conocida por su larga vida útil y su buen rendimiento a bajas temperaturas, pero adolece de la efecto memoria y la toxicidad del cadmio.

La batería de níquel-cadmio supuso un importante paso adelante respecto a la batería de plomo-ácido, ya que ofrecía una mayor densidad de energía y un ciclo de vida mucho más largo en un paquete sellado y libre de mantenimiento. El invento de Waldemar Jungner proporcionó una fuente de energía robusta y fiable que se impuso en las aplicaciones portátiles durante gran parte del siglo XX. La reacción química principal durante la descarga es [latex]2 NiO(OH) + Cd + 2 H_2O flecha derecha 2 Ni(OH)_2 + Cd(OH)_2[/latex].

El uso de un electrolito alcalino, normalmente hidróxido de potasio, era una diferencia clave con respecto al electrolito ácido de las pilas de plomo-ácido. Esta química permitía una curva de tensión de descarga muy plana, lo que significaba que la batería suministraba una tensión casi constante hasta que se agotaba casi por completo. Sin embargo, sus principales inconvenientes provocaron su declive. El cadmio es un metal pesado muy tóxico para el medio ambiente, por lo que su eliminación y reciclado son un problema crítico. Además, las baterías de NiCd son propensas al ‘efecto memoria’, por el que repetidos ciclos parciales de descarga/carga pueden causar una reducción de la capacidad útil. Esto obligaba a realizar ciclos periódicos de descarga completa para mantener el rendimiento. A pesar de haber sido sustituidas en gran medida por las tecnologías NiMH y Li-ion en los bienes de consumo, su durabilidad garantiza su permanencia en algunos nichos de aplicaciones industriales y de aviación.

UNESCO Nomenclature: 2204
- Electroquímica

Tipo

Dispositivo físico

Ruptura

Sustancial

Uso

Nicho/Especialización

Precursores

  • Batería de plomo-ácido de Gaston Planté (1859)
  • desarrollo de electrolitos alcalinos
  • Los trabajos de Thomas Edison sobre las pilas de níquel-hierro (1901), que compartían una química catódica similar.

Aplicaciones

  • primeras herramientas eléctricas inalámbricas
  • sistemas de iluminación de emergencia
  • modelos de aviones y barcos
  • dispositivos electrónicos portátiles antes de las baterías de iones de litio
  • baterías de aviación

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: NiCd, níquel-cadmio, Waldemar Jungner, efecto memoria, pila alcalina, cadmio, hidróxido de óxido de níquel, recargable, duración del ciclo, electrónica portátil.

Contexto histórico

Batería de níquel-cadmio (NiCd)

1890
1895
1895
1899
1900
1900
1900
1890
1895
1895
1896
1900
1900
1900
1900

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

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