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ニッケルカドミウム電池(NiCd)

1899
  • Waldemar Jungner
電気化学的特性とエレクトロニクスへの応用を紹介するニッケル・カドミウム電池。.

(画像はイメージです)

1899年にヴァルデマール・ユングナーによって発明されたNiCd電池は、正極に酸化水酸化ニッケル(NiO(OH))、負極に金属カドミウム(Cd)を使用し、水酸化カリウム(KOH)などのアルカリ性電解質を用いています。長寿命と低温での優れた性能で知られていますが、 記憶効果 そしてカドミウムの毒性。

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
電気化学

タイプ

物理デバイス

混乱

実質的な

使用法

ニッチ/専門分野

前駆物質

  • ガストン・プランテの鉛蓄電池(1859年)
  • アルカリ電解質の開発
  • トーマス・エジソンのニッケル鉄電池に関する研究(1901年)は、同様の陰極化学を共有していた。

アプリケーション

  • 初期のコードレス電動工具
  • 非常用照明システム
  • 模型飛行機とボート
  • リチウムイオン電池以前の携帯電子機器
  • 航空機用バッテリー

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:NiCd、ニッケルカドミウム、ヴァルデマール・ユングナー、メモリー効果、アルカリ電池、カドミウム、酸化ニッケル水酸化物、充電式、サイクル寿命、携帯電子機器。

歴史的背景

ニッケルカドミウム電池(NiCd)

1890
1895
1895
1899
1900
1900
1900
1890
1895
1895
1896
1900
1900
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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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