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Batterie nickel-cadmium (NiCd)

1899
  • Waldemar Jungner
Batterie nickel-cadmium illustrant ses propriétés électrochimiques et ses applications en électronique.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

Inventée par Waldemar Jungner en 1899, la batterie NiCd utilise l'hydroxyde d'oxyde de nickel (NiO(OH)) comme électrode positive et le cadmium métallique (Cd) comme électrode négative, avec un électrolyte alcalin tel que l'hydroxyde de potassium (KOH). Elle est reconnue pour sa longue durée de vie et ses bonnes performances à basse température, mais souffre de… effet de mémoire et la toxicité du cadmium.

The nickel-cadmium battery was a significant step forward from the lead-acid battery, offering a higher energy density and a much longer cycle life in a sealed, maintenance-free package. Waldemar Jungner’s invention provided a robust and reliable power source that became dominant in portable applications for much of the 20th century. The core chemical reaction during discharge is [latex]2 NiO(OH) + Cd + 2 H_2O rightarrow 2 Ni(OH)_2 + Cd(OH)_2[/latex].

The use of an alkaline electrolyte, typically potassium hydroxide, was a key difference from the acidic electrolyte of lead-acid cells. This chemistry allowed for a very flat discharge voltage curve, meaning the battery delivered a nearly constant voltage until it was almost fully depleted. However, its major drawbacks led to its decline. Cadmium is a heavy metal with significant environmental toxicity, making disposal and recycling a critical issue. Furthermore, NiCd batteries are prone to the ‘memory effect,’ where repeated partial discharge/charge cycles can cause a reduction in usable capacity. This necessitated periodic full discharge cycles to maintain performance. Despite being largely replaced by NiMH and Li-ion technologies in consumer goods, its durability ensures it remains in some niche industrial and aviation applications.

UNESCO Nomenclature: 2204
- Électrochimie

Taper

Dispositif physique

Perturbation

Substantiel

Usage

Créneau/spécialité

Précurseurs

  • Batterie au plomb-acide de Gaston Planté (1859)
  • développement d'électrolytes alcalins
  • Les travaux de Thomas Edison sur les batteries nickel-fer (1901), qui partageaient une chimie de cathode similaire, ont été étudiés.

Applications

  • premiers outils électriques sans fil
  • systèmes d'éclairage de secours
  • modèles réduits d'avions et de bateaux
  • appareils électroniques portables avant les Li-ion
  • batteries d'aviation

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Lié à : NiCd, nickel-cadmium, Waldemar Jungner, effet mémoire, pile alcaline, cadmium, oxyde-hydroxyde de nickel, rechargeable, durée de vie, électronique portable.

Contexte historique

Batterie nickel-cadmium (NiCd)

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

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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